数控改造升级选用HNC-818D数控系统，对调试过程出现的问题分析后加以解决，并对主轴等进行减速比的设定。

升级改造及调试

升级改造的伺服驱动采用华中新一代全数字交流伺服驱动器H S V-160u，具有高速工业以太网总线接口，可实现和数控装置高速数据交换，具有高分辨率绝对式编码器接口，位置反馈分辨率最高可达到23位。伺服电动机采用华中华大电动机，电动机编码器均为23位绝对式编码器；主轴采用变频主轴，具有独立的主轴编码器；IO单元采用华中HIO-1200-M1，为总线式IO单元，共有24位输入、16位输出，有DA接口（用于变频主轴0～10V）和主轴编码器接口。

下面就调试过程和遇到的问题进行具体分析。

 总线连接失败

系统总线连接如图1所示。总线要求连接成环，其中系统与机床操作面板仅由系统总线连接，机床操作面板的工作电源完全由系统总线提供，无其他的独立电源。总线连接失败时机床操作面板上无任何显示，所有按钮无效。外置手脉盒也连接在机床操作面板上，同样也无任何反应，由此推断伺服放大器也应如此。818A、818B和818C系列数控系统的参考设计图在伺服放大器前都加了接触器，只有系统自检正常才吸合，按这样设计818D系统总线还是无法起动。由此推断问题出在伺服放大器的通电顺序上，经检查发现伺服放大器不事先通电，总线则无法连接。改变PLC程序后，系统总线连接正常，各硬件显示如图2所示。

IO单元不受控

系统上电后，总线连接正常，但IO点不受控，首先考虑是硬件连接问题，查线完全正确，接着查阅相关资料，发现华中8型数控系统的IO地址分配时设置了监视系统（“看门狗”）。对818D在梯形图编辑时应加入如图3所示的内容，这样响应的输入和输出点才在PLC中受控。

相关IO地址的分配

相关IO地址的分配

HIO-1200-M1有24位输入和16位输出，输入可为PNP或NPN，同时还可接变频器所需的0～10V输出（可通过参数选－10～10V或0～10V）；还可接主轴编码器，其输入、输出可通过参数分配为两部分，一部分为真实的IO输入输出，另一部分为模拟量输出和主轴编码器的转速输入占用的虚拟IO点，但两者地址不能重叠，系统通过参数偏置实现。其参数具体设置如下。

（1 ）机床用户参数 具体设置情况如下。010000（通道最大数）：1；010001（通道0的切削类型）：1（车床）；010009（通道0选择标志）：1（0通道对应为1）；010017（通道0显示轴标志）：0X5（逻辑轴0与2）。

（2）通道参数 设置情况如下。040001（X坐标轴轴号）：0（逻辑轴0）；040003（Z坐标轴轴号）：2（逻辑轴2）；040010（主轴0轴号）：5（逻辑轴5）；040023（主轴0编程名）：S（编程代码）；040027（主轴转速显示方式）：0（逻辑轴0）；040028（主轴显示轴号）：5（逻辑轴5）。

（3）坐标轴参数（对逻辑轴5） 设置情况如下。105000（显示轴名）：S；105001（轴类型）：10（主轴）。

（4）设备接口参数 不同设备接口的参数设置情况如下。

1）设备4（变频）参数设置。504010（工作模式）：3（速度模式）；504011（逻辑轴号）：5；504013（主轴DA输出类型）：0（0～10V）；504016（主轴编码器反馈设备号）：8；504017（主轴DA输出设备号）：8。

2）设备7（实际I O地址）参数设置。507012（输入点起始地址）：0；507013（输入点组数）：10；507014（输出点起始地址）：0；507015（输出点组数）：10。

3）设备8（虚拟I O地址）参数设置。508012（输入点起始组号）：10（主轴编码器占X10～X13）；508013（输入点组数）：10；508014（输出点起始组号）：1 0 （D A 占用Y 1 0 ～Y 11 ）；508015（输出点组数）：10。

主轴及X轴、Z轴减速比的设定

主轴的减速比为2∶1，仅为一挡。主轴编码器与主轴直连，挡内无级调速。由于电动机低频性能较差，因此将电动机的起始频率设定为30Hz，最高频率设定为100Hz。主轴电动机为4级变频电动机，忽略电动机转差率，从而实现主轴450～1500r/min的转速。

X轴、Z轴均通过联轴节与滚珠丝杠直接联接，螺距分别为4m m、6m m。伺服电动机的编码器均为23位绝对编码器，仅需在对应的参数100004和102004中输入相应的螺距4000、6000，100005和102005中输入8388608，而伺服放大器中位置指令脉冲分频的分子、分母设为1∶1即可。