SBS AEMS 系统
操作手册
配 SB-5500 系列控制单元
LL-5206, 修订版 1.3

Productivity through Precision™

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操作和规格手册SBS AEMS 高频声纳信号式磨削加工动态智能监控系统
涵盖所有配 Model 5500 系列控制单元的系统

LL- 5206
修订版 1.3© 2010 Schmitt Industries, Inc.

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SBS 平衡系统

配 SB-5500 系列控制单元的 SBS AEMS 系统的优点：节约设置时间，提高生产量监测研磨和砂轮整修质量，提高零部件质量

消除空程— 减少未接触前的磨削进给，提高生产率。

碰撞保护 — 快速侦测极端的砂轮接触状况，停止进给，防止危险的砂轮碰撞情况出现。



四通道功能，可同时实现多台机器的平衡与 AEMS 监测，降低成本延长砂轮、整修轮和主轴轴承的使用寿命强化的数字电子设计，延长使用寿命，增强可靠性

易于安装和操作

可与已安装 SBS 设备一同工作现场总线、以太网和 USB 2.0 通讯全球适用性：电压、频率、通讯和显示语言世界级 SBS 客户服务

SBS 平衡系统

目录
一般说明....................................................................................................................................................1系统功用 ................................................................................................................................................................ 1
操作员安全概要 ..................................................................................................................................................... 1系统工作原理及其连接 .......................................................................................................................................... 2系统安装 ................................................................................................................................................................ 2系统连接 .......................................................................................................................................................... 2
AE 传感器位置 ................................................................................................................................................. 2
AE 传感器类型 ................................................................................................................................................. 3M1 和 M2 ......................................................................................................................................................... 4
控制单元说明 ........................................................................................................................................................ 4
主屏幕操作 ....................................................................................................................................................... 4
设置 .................................................................................................................................................................. 4限值屏幕 .......................................................................................................................................................... 5限值编辑 ........................................................................................................................................................ 5菜单 .................................................................................................................................................................. 5
CNC 信号时间 .................................................................................................................................................. 5
CNC 碰撞锁定 .................................................................................................................................................. 6
CNC 功能 – 停止/启动 ................................................................................................................................. 6
通道名称 .......................................................................................................................................................... 6菜单进入 .......................................................................................................................................................... 6

AEMS 操作 ...............................................................................................................................................7
学习循环 .......................................................................................................................................................... 7核查正常操作 ................................................................................................................................................... 8图形滚动时间 ................................................................................................................................................... 8
图表类型 .......................................................................................................................................................... 8峰值检测 .......................................................................................................................................................... 9
碰撞灵敏度 ....................................................................................................................................................... 9灵敏度和增益控制 ............................................................................................................................................ 9
多参数集 – 工作编号 ........................................................................................................................................ 9硬线接口 .............................................................................................................................................................. 11
硬线控制接口 – AEMS 卡 ............................................................................................................................... 11
输出引脚名称和功能 ...................................................................................................................................... 12
AEMS 模拟输出 ............................................................................................................................................. 13现场总线 DP 接口 ................................................................................................................................................ 14
软件 (USB 或局域网) 接口 ................................................................................................................................... 14
连接 ................................................................................................................................................................ 14
软件指令及回复 .............................................................................................................................................. 14显示的错误消息 ................................................................................................................................................... 17
附录 A：规格 ....................................................................................................................................................... 18
附录 B：更换零件清单 ........................................................................................................................................ 19
附录 C：AEM 卡安装 .......................................................................................................................................... 20附录 D：AEMS 系统连接示意图 ......................................................................................................................... 21

SBS 平衡系统SBS 平衡系统

一般说明
系统功用
SBS AEMS 系统旨在增强磨床操作员对工艺流程的控制。 该系统可消除“空程”、 监测砂轮碰撞以及
磨削和砂轮整修工序中的砂轮接触状况， 同时还可实现以下目的：•操作简便、高效•优化磨床效率
•最低安装要求•与 SBS 平衡系统紧密结合•诱人的购买价格

操作员安全概要
本摘要涵盖用于磨床的 SBS 平衡系统操作的必要安全操作信息。 操作手册中一些特别的警告和注意
事项， 可能在本概要中没有提及。 安装和操作 SBS 平衡系统之前， 极有必要认真阅读本手册全部内容
并理解其中含义。 阅毕操作手册， 若还需要任何技术协助， 请联系 Schmitt Industries Inc.。
警告：遵守磨床操作的所有安全预防措施。切勿在安全平衡限度之外操作机器设备。
警告： 未正确安装 SBS 平衡系统或 AEMS 传感器组件至磨床主轴，包括未正确使用
原配的适配器锁紧螺丝，均会导致机器运行期间发生安全危险。
警告：绝不能在未部署正确安全防护措施的情况下操作磨床。
注意：为避免设备受损，确保线电压处于系统规定的范围内（详见规格一节）。
注意：仅符合资格的技术服务人员可以尝试检修 SBS 系统。为避免电击，切勿在通电
后拆卸控制单元护盖或电源连接线路。

SBS 系统 – AEMS 操作

1

系统工作原理及其连接AEMS 系统由一个电子控制单元和一个或两个 AE 声纳传感器构成。 电子控制单元被设计成一个独立的设备卡， 可插入 SB-5500 系列控制单元中。 AE 发射传感器安装在磨床的特定位置， 用以侦测磨削或砂轮整修工序期间由砂轮接触发出的高频声波。 通过监测所发出声波信号的电平， 并参考已知相同频
率下的背景电平， 可自动并迅速检测磨床运行时发生的关键事件。这些事件包括：砂轮与砂轮整修机
或工件的初始接触（ 空程控制） 、 砂轮与砂轮整修机或工件的异常或严重接触状况（ 碰撞保护） ， 或者
在砂轮整修或磨削循环运行中确保最大或最小程度的砂轮接触（ 工艺流程监测） 。 控制单元正面板显
示屏通过硬线和软件接口报告这些事件。 可对机床 CNC 控制进行编程， 以使用以上信息消除空程维持时间， 防止因零部件碰撞导致的机器损坏， 监测磨削和砂轮整修工艺流程的质量。

系统安装
系统连接
SB-5522 AEMS 卡的背面板显示已安装到 SB-5500 控制单元的 1 号插槽。 可通过连接声传感器的两个) 可用于监
四 引 脚 圆 形 接 头 来 确 定 要 使 用 的 传 感 器 。 第 一 个 传 感 器 接 头 (SENSOR 1) 仅可用于监测 M2。 如果
测 M1 和 M2 （ 参阅后叙章节） 。 第二个（ 可选） 传感器接头 (SENSOR 2
仅使用一个传感器， 则连接到“1 号传感器”( SENSOR 1) 接头。

1 号传感器(Sensor 1)

2 号传感器(Sensor 2)

AE 传感器位置选择合适的位置将传感器安装到磨床上， 以便测试。 传感器必须安装到机器铸件或其他硬质机器装置上。 切勿将传感器安装在与机器松散连接的较薄组件上， 如砂轮护罩。 安装点务必平坦， 并可阻止如
切屑等外界物质的侵入。 可考虑去除油漆， 但这并非必要。
安装传感器须考虑的关键问题是声传播质量。 传感器应安装在磨床的硬质部件上， 这样可使砂轮和工
件接触或者砂轮与砂轮整修器接触时产生的高频噪音迅速传至 AE 声传感器， 同时信号的衰减最小。
信号在机床结构内长距离传播时， 特别是通过机器零部件接合节点时， 信号损失即会发生。 AE 信号传播路径的理想形式是传播路径较短， 路径中的机器零部件尽可能地少， 且所有零部件均为机器内硬质、 牢固且紧密结合、 牢固接合的部件。

2

SBS 系统 – AEMS 操作

对于螺栓式传感器， 建议先使用即黏胶 (Loctite 401 或同等产品) 固定, 多尝试几个安装位置， 直至找
到最佳安装位置。
此外， 还可将 AEMS 传感器安装在主轴箱体平衡传感器附近， 监测砂轮整修和磨削工序。 如果无法将
AEMS 传感器安装到特定机器装置上， 则替代方法是安装一个传感器到砂轮整修机装置监测砂轮整修，然后再安装一个传感器到尾架或者机器支承件的其他硬质部分， 以监测磨削工序。 AEMS 系统可同时使用两个传感器。
AE 传感器类型
可依据安装要求以多种方式配置传感器。 传感器的主要类型详述如下。 每种传感器类型均有多种型号，用户务必参阅 SBS 产品目录， 了解所有型号的详细资料。

螺栓式传感器

非接触式传感器流体传感器

螺栓式传感器 – 此类传感器可使用 M6 或 ¼" 螺钉直接安装于砂轮和工件或砂轮整修器之间接触点附
近的机床装置上。
非接触式传感器 – 此类传感器由两部分组成， 可直接安装到砂轮或砂轮整修机主轴上。 旋转部件安装
在回转轴上， 以接收源自砂轮接触的声发射 (AE) 信号。 非旋转部件直接安装在旋转部件对面， 以侦测并传输 AE 信号至 AE 监测仪。
流体传感器 – 此类传感器可直接侦测工件或砂轮发出的 AE 信号。 液体流（ 通常为过滤的机床冷却液）
被引向目标区域。 传感器侦测液体流传播的 AE 信号。
平衡组合式传感器 – 此类传感器整合了非接触机械式外部或内部 SBS 平衡头。

SBS 系统 – AEMS 操作

3

M1 和 M2
用以监测磨床各独立工序结果的独立监测参数集 (M1 和 M2)。 使用工作编号菜单 (JOB# Menu) 设置
可扩展可用的参数集， 最多可创建 16 项不同的工作 (JOB)， 每项工作都会分配 M1 和 M2 参数集。 因此系统总计可学习和监测多达 32 个独立工序。 如果工序中任何可影响砂轮接触发出的 AE 信号强度或持续时间的影响因素发生变化， 则该工序为独立工序。 这包括以下任一变化： AE 传感器位置、 砂轮
尺寸或类型、 砂轮整修装置、 工件、 进料速率、 砂轮 RPM 以及冷却液类型或流量。 每个参数集的设置
参数均会单独存储。 M1 与 S1 (1 号传感器) 关联； 如果连接了另一个传感器， 则 M2 与 S2 (2 号传感器)关联， 如果仅安装一个传感器， 则 M1 与 S1 关联。

控制单元说明配 SB-5500 控制单元的 SBS 平衡系统操作手册详尽说明了控制单元正面板和操作。
按任何设备卡主屏幕内的“显示全部” (SHOW ALL) 按钮，即可转至控制单元的“显示全部”(SHOW ALL) 菜单。选择要显示的 AEMS 卡。
主屏幕操作这是 AEMS 系统的主屏幕。其中显示了 AE 信号的滚动图，左下角的数字值表示当前的 AE 信号电平。当前图表时间 （AE 图表示的数据的秒数） 显示在右下角。显示
为绿色的 GAP 限值以及显示为蓝色的限值 1 和限值 2已使用“设置\限值” （SETUP\LIMIT） 菜单进行了调
整。显示为红色的碰撞限值定义了此屏幕的顶部，且已使
用 “ 设 置 \ 菜 单 \ 传 感 器 参 数 ” （ SETUP\MENU\Sensor
Parameters） 下的“碰撞灵敏度”（CRASH Sensitivity）
设置进行了调整。当超出这些限值中的任何一个时，相应
的符号 （G、1、2 或 C） 将显示在当前 AE 信号电平的右侧。此图表底部表示为已学环境值 80%
的 AE 信号值 （请参阅传感器学习）。
“显示所有”（SHOW ALL） 按钮可使用户轻松返回到系统级别的菜单屏幕，以便监测 SBS 控制
单元中安装的所有卡通道，或者选择其他通道以获得详情界面。此按钮仅在安装了多个功能卡的控制单元上可用。
该单元有“M1”和“M2”两个独立的监控模式，在屏幕顶部的蓝色识别条中还有一个相应的屏幕标
签。使用 M1/M2 切换按钮，即从上面数第三个按钮，可从此主屏幕选择模式。当前选定的模式始终显示在上部屏幕标签中，同时还显示指定给 AEMS 卡的当前通道名称。
使用屏幕右下角的“启动/停止”（START/STOP） 按钮可从当前被监测的滚动实时声波信号电平中启动和停止显示。可以停止或冻结显示，以便根据最近的信号电平调整目标电平，或便于操作员
查看事件。即使屏幕不滚动，该单元也将继续监测间隙和碰撞事件，并通过 CNC 接头提供其状态。
设置操作员从主屏幕按“设置”（SETUP） 按钮可访问系统“菜单”（MENU） 屏幕或“限值”（LIMIT） 屏幕。

4

SBS 系统 – AEMS 操作

要为 N.O. 触点设置所需的闭合时间，请使用左箭头按钮选择数字，然后使用上下箭头按钮更改选择的数字。按“回车”键 （ENTER） 接受输入并继续到“关闭时间”（OFF-TIME） 屏幕。以同
样的方式设置 N.C. 触点闭合时间，然后按“回车”键 （ENTER） 保存选择并进入下一个选项。
CNC 碰撞锁定“关”（OFF）碰撞未锁定，受开/关时间管制，如GAP、LIM1 和 LIM2。
“开”（ON）
碰撞状况会导致各碰撞 N.O. 触点
关闭，直到通过以下任一方法将其复位：（1）重新设置 CNC 输入 （2） 清除主机错误 （3）显示碰撞错误屏幕时按“清除”（CLEAR） 按钮。
此 CNC 信号时间下的菜单选项可设置碰撞输出信号对碰撞状况的反应。使用上下箭头按钮在开关选项之间切换光标。按“回车”键 （ENTER） 保存选择并进入下一个选项。
CNC 功能 – 停止/启动
CNC 信号时间下的菜单选项可激活或禁用屏幕停止和启动功能的 CNC 控制。此功能始终可通过面板屏幕、菜单按钮 （“菜单”[MENU]） 及主机端口进行控制。
当此选项被设置为 MENU+HOST+CNC 时，CNC 端口
上的两个输入功能被修改为允许屏幕停止和启动控制。
用于此控制的输入为 M1 和 M2 输入 （有关详细信息
请参阅 CNC 输入章节）。按“回车”键 （ENTER）
保存选择。
通道名称
选择“通道名称”(CHANNEL NAME) 菜单项会显示输入屏幕。使用右箭头按钮选择光标位置， 使
用上下箭头按钮切换字母数字列表， 为 AEMS 功能卡制作标签。 自定义标签可用于确定 SBS 控制单
元内安装的具备此项功能的所有 AEMS 功能卡。 AEMS 卡最多可使用五个字符制作标签。 按回车键(ENTER) 确认接受输入项。
菜单进入选择菜单列表内此选项设置标准访问代码， 可保护菜单。除非输入访问代码， 否则设定为受保护模式
的访问通道会拒绝对于菜单列表的访问。 此项设置可确保系统设置不会意外受损。 当菜单访问可用时，屏幕会显示“已启用”； 当菜单访问受访问代码控制时， 屏幕会显示“受保护”。 功能按钮分别为数
字 1、 2、 3 和回车键， 以便用于输入访问代码。 标准访问代码为 232123。一旦输入访问代码并按下回车键， 则“菜单”(MENU) 选项受到保护。 此时重新进入菜单列表会要求输入访问代码。 “菜单访问受保护”(MENU ACCESS PROTECTED) 消息将显示， 通知用户菜单受密码保护， 用户须输入访问代码。 输入错误代码会产生消息： 代码输入错误， 请重试/取消。 (INCORRECT CODE ENTERED TRY
AGAIN/ CANCEL)
若要取消菜单保护， 须输入正确代码访问菜单， 选择菜单内“菜单进入”(MENU ENTRY) 项， 然后再次输入代码关掉菜单保护。 当菜单保护取消后， “菜单进入”屏幕会显示“已启用”。
6

SBS 系统 – AEMS 操作

AEMS 操作学习循环系统首先需启动学习循环，为需监测的每个独立工序
设置测量参数，以便正确操作。学习循环可设定系统增益和总测量刻度，并有助确定 8 个频段中哪个频段
可生成最佳结果。学习循环期间，须对比每个频段的
背景声发射信号电平和正常整修或磨削期间产生的同频段声发射信号电平，最好将可产生最佳工作/环境
（背景）信号比的频率作为监测频率。如果学习循环
生成的工作/环境信号比为 1.2 或更低，则系统无法侦测到砂轮接触期间和接触前产生的 AE 信号有任何显
著差异。这通常是因错误执行学习循环或 AE 传感器位置不正确所致。
M1 和 M2 必须执行独立的学习循环， 而生成的各模式参数必须独立存储。 学习循环可正确设置在选
定监测模式下进行正确操作所需的增益值和其它参数 。 按“设置”(SETUP) 进入设置菜单 ， 然后按“菜单”(MENU) 按钮， 选择 M1 参数或 M2 参数， 具体所选取决于目前的监测模式。 然后选择“学习循环”(LEARN CYCLE)， 激活选定模式的学习循环。
第一个窗口将显示 8 个条形图，分别表示控制单元包括的每个独立频段的实时信号电平。屏幕标题显示为环境
信号阶段。条形图会随着信号电平的变化而升降。“查
看数据” (VIEW DATA) 按钮使用户可查看最后一次学习循环结果，并依据其结果选择替代频段。要执行学习循环，第一步是学习背景或环境信号电平。为此，机器必须在所有系统均运行时能够正常操作，且砂轮未与任何工件或砂轮整修器接触。一旦图形确定，则按“开始”(START) 按钮开始学习。移动砂轮模拟磨削或整修，
但避免砂轮接触（条形图可能会在此期间稍微上升）。
完成之后按 ►► 按钮存储每个频段记录的最大背景/环
境电平，然后转入下一阶段学习。
此时屏幕会变换颜色， 并且显示“正常工作阶段”标题。
操作员应设法使砂轮与整修器或工件接触， 完成一次或多次循环运行 ， 直至条形图趋于稳定 。 此过程可记录正
常磨削或整修期间出现的最大信号电平， 所以条形图总是显示当前学习循环记录到的最高电平。 一旦条形图趋
于稳定， 则按 ►► 按钮存储此信息， 同时数据屏幕显示相关结果。
数据屏幕可显示环境信号阶段和工作阶段中所有 8 个过滤频段所记录的声音信号电平，也会显示背景和工作电平的最终比值，并呈亮色显示控制系统监测所选的最佳过滤频段。按回车键 (ENTER) 确认接受选择，或者选择另一个较佳过滤频段控制 AEMS 系统，然后按回车键 (ENTER) 确认。按两次
“退出”(EXIT) 键退出设置菜单，返回主屏幕。

SBS 系统 – AEMS 操作

7

核查正常操作
可通过切换下面右侧的按钮停止和启动主屏幕。运行时，如果监测到声波，屏幕将显示实时声波电
平信息。停止时，屏幕显示记录的最后一个时间周期。验证屏幕标题为 M1 或 M2，且选择的模式
正确无误。当砂轮不接触时，屏幕显示的信号电平应该低于最低限值线，在屏幕的底部附近。如果
信号电平高于最低限值设置，您应该重复学习循环或移动最低限值，以获得合适的结果。在学习循环期间，将自动设置 C （碰撞） 限值电平，且该值会根据学习过程的结果和操作员选择的碰撞灵
敏度设置而变化。
初始化砂轮与砂轮整修机或工件的接触，并观察运行显示。在完全接触期间您应该看到声波电平在1 （LIMIT 1） 和 2 （LIMIT 2） 之间下降，并在行进过程间衰退到 G 电平之下。通常设置 1 和
2 电平，以指示磨削或修整的正常最小和最大电平。操作员可根据需要调整这些电平，以适应正常的运行范围。如果结果与所述内容不同，则应该尝试以下两项操作之一。
a) 尝试调整菜单内的灵敏度电平参数。不要求再次执行学习循环。注意，选择的灵敏度越高，
对噪声和信号越敏感。
b) 尝试更换传感器位置，重新执行学习循环。如声传感器位置一节所述，尝试移动传感器位置，
令其更靠近砂轮接触点。
图形滚动时间
图形滚动时间可调整 AEMS 系统用于在屏幕上显示数据的时间刻度。 图形时间设置代表全屏滚动所
需的秒数， 屏幕宽度则表示该时间内可显示的数据。 默认时间为 11.4 秒， 最长设置时间为 365 秒。 图形时间越长， 则显示数据的时间越长， 但图形解析度越低。
图表类型
图表类型可使 AE 信号图在填充图表或未填充的线性图之间切换。

8

SBS 系统 – AEMS 操作

峰值检测
当此设置打开时，峰值 AE 信号电平显示在“运行视图”（Run View） 屏幕中。峰值定义为信号超过 G
限值期间看到的最高信号值，然后它将再次下降至 G限值以下并保持在最少 10 个有效的屏幕像素点以下。
有效的屏幕像素点大小 （每个分离显示的信号电平）根据屏幕图表时间的变化而变化。
碰撞灵敏度
碰撞灵敏度可依据所提供的刻度进行设置。 此项设置可
依据最后一次学习循环内所记录的最大工作电平的固
定倍数设定 C（ 碰撞） 电平限值。 更高的灵敏度设置意
味着碰撞限值的设置较接近工作电平（ 灵敏度上升） ，
更低的灵敏度设置则会使碰撞限值远高于工作电平（ 灵敏度下降） 。 按动上下箭头即可轻松更改灵敏度设置，实现符合工作要求的正确灵敏度设置。
灵敏度和增益控制更改碰撞灵敏度设置将改变单元有效信号增益。为了便于设置，将根据最后一个学习循环的当前结
果和当前的灵敏度设置自动设置信号增益。提高灵敏度设置将为碰撞限值指定较低的值，并将重新计算屏幕缩放比以进行补偿，从而使显示的信号电平较高。降低灵敏度设置将为碰撞限值指定较高的值，新的屏幕缩放比将使显示的信号电平较低。说明 - AEMS 系统的屏幕缩放比呈对数而非线性变化。这将允许屏幕上显示的信号电平发生相当大的变化而不会超出屏幕限制。
多参数集 – 工作编号此菜单选项可允许存储多个工作设置， 以便未来参考和轻松检索。 此选项具有重要作用， 因为工作部件、 砂轮
和磨削或整修工序内其它独立变量的变化可能会改变正确监测不同工作所需的 AEMS 系统设置。

SBS 系统 – AEMS 操作

9硬线接口SBS 系统和 CNC 或 PLC 机器控制器可通过硬线接口
或软件接口连接 。 硬线接口可使用 AEMS 卡背面板
的标准 DB-25 接头， 软件接口可使用 USB 或以太网连接， 这些对于整个控制单元都是通用的。 由于此类
接口要求众多可能的布线变化和配置， 因此操作员必
须准备所需的线缆。
在为 SBS 系统设计接口时， 意识到“磨床控制器必须能够运行 SBS 系统”至关重要。SBS 系统不可能
控制磨床。
尝试连接 SBS 系统和任何机器控制器之前， 务必通篇
仔细阅读本操作手册 。 SBS 控制单元可安装的其它
SBS 产品接口单独详述于此类产品的操作手册附录内。

硬线接口接头
适用于 SB-5500 的 AEMS 卡
SUP-COM
A-OUT
M1-R
M1-NO
M2-R
M2-NO
SUP-COM
CRASH-NC
LIM1-NC
LIM1-NO
CRASH-NO

硬线控制接口 – AEMS 卡
硬线接口由三部分组成： 接口电源、 输入引脚和输出
引脚。

GAP-NO
SUP-COM

LIM2-NO
LIM2-R
LIM2-NC
FPI
重新设置
M1
SUP-OUT
M2
LIM1-R
CRASH-R
GAP-R
GAP-NC机壳（地屏蔽

接口电源专供输入引脚使用。 它由三个共用引脚和一个输出引脚组成。 共用引脚内连至机壳和地线。
输出引脚提供最大 30 mA 电流以及约 15V 直流电。 接口 I/O 所用的任何外部电源必须来自 SELV（ 安全超低电压） 电源。
三个输入引脚可抗噪声干扰， 并十分坚固。 可通过连接至 SB-5500 硬线接口电源输出引脚或客户提供
之信号拉高启用输入引脚 。 启用输入引脚要求至少 8 mA 及 10 - 26 伏交流电或直流电 ， 请参阅
SB-5500 硬线接口电源公共连接线。 可通过断开电源或信号源连接停用输入引脚。
四个输出由光隔离单刀双掷固态继电器构成。这些固态继电器可通过连接客户提供的电源发送输出信号。输出触点必须与所有其他电路隔离开来，并且额定电压为 24 伏 DC 或 AC，最大电流为 50
mA。电感载荷必须能承受 50VDC 的反激。
单刀双掷固态继电器的三个触点分别为“常开”、“常闭”和“公共”。“公共”一词并不表示连
接至电源公共连接线。“返回”一词在后文中表示输出公共触点。

SBS 系统 – AEMS 操作

11

输入引脚名称和功能
引脚
编号

名称

说明

17

FPI

正面板禁用 — 当此输入引脚启用时，操作员将不能在正面板键盘上执行大部分操作。确切地
说，设置 (SETUP) 按钮、M1/M2 按钮和开始/停止 (START/STOP) 按钮被禁用。仅电源
(Power) 按钮和显示全部 (SHOW ALL) 按钮仍启用。这仅会影响到对 AEMS 卡的操作。

18

重新设置

碰撞重新设置。碰撞状态锁定可随着应用于此输入引脚的电压上升沿来重新设置。应用电压时发生的碰撞不可被重新设置。必须去除电压，然后重新应用。如果 CNC 碰撞锁定设置为关，则此输入引脚可忽略。

19

M1

激活此输入引脚，选择 M1 模式，使用 M1 参数启动 AEMS 操作。选择可随着应用于此输入引
脚的电压上升而做出。
选项：通过菜单设置“停止/开始控制源”(STOP/START CONTROL SOURCE) 启用 CNC 控
制屏幕停止和开启功能时，此输入引脚也可控制此项功能。当选择此模式且仅当此输入引脚可用时，屏幕会持续滚动（同时会显示新数据）。消除此输入引脚内的电压后，控制卡会“停止”显示，直至再次应用电压。

21

M2

激活此输入引脚，选择 M2 模式，使用 M2 参数启动 AEMS 操作。选择可随着应用于此输入引
脚的电压上升而做出。
选项：通过菜单设置“停止/开始控制源”(STOP/START CONTROL SOURCE) 启用 CNC 控
制屏幕停止和开启功能时，此输入引脚也可控制此项功能。当选择此模式且仅当此输入引脚可用
时，屏幕会持续滚动（同时会显示新数据）。消除此输入引脚内的电压后，控制卡会“停止”显
示，直至再次应用电压。

输出引脚名称和功能
引脚
编号

名称

说明

2

A-OUT

模拟信号输出（0-10V、最大电流 2 mA） 参阅 SUP-COM。请参阅以下章节，进一步了解
详细资料。

4

M1-NO

关闭则表明 M1 参数正在使用。备注：如果 4 号和 6 号引脚同时关闭，则表明控制单元存在错误代码状况 。这两个引脚同时开启则表明控制单元要么关闭，要么处于学习循环。

3

M1-R

M1 触点的共用回路连接

6

M2-NO

关闭则表明 M2 参数正在使用。（参阅 4 号引脚备注）。

5

M2-R

M2 触点的共用回路连接

11CRASH-NO

关闭则表明存在碰撞状况。如果 CNC 碰撞锁定启用，则锁定。

8

CRASH-NC

只要 CRASH-NO 启用（未侦测到错误状况），即会关闭。断电、待机、初始化、自我测试期间，还有处于学习模式时也会关闭。

23

CRASH-R

碰撞触点的共用回路连接

12

GAP-NO只要 AE 信号至少达到空程设置电平（侦测到砂轮接触），即会关闭。

25

GAP-NC只要 GAP-NO 开启（表明 AE 信号低于空程设置电平），即会关闭。断电、待机、初始化、
自我测试期间，还有处于学习模式时也会关闭。

24

GAP-R

空程触点的共用回路连接

10LIM1-NO只要 AE 信号至少达到 LIM1 设置电平，即会关闭。

12 SBS 系统 – AEMS 操作

9

LIM1-NC只要 LIM1-NO 开启（表明 AE 信号低于 LIM1 设置电平），即会关闭。断电、待机、初始化、自我测试期间，还有处于学习模式时也会关闭。

22

LIM1-R

LIM1 触点的共用回路连接

14

LIM2-NO只要 AE 信号至少达到 LIM2 设置电平（超出磨削压力上限），即会关闭。

16

LIM2-NC只要 LIM2-NO 开启（表明 AE 信号低于 LIM2 设置电平），即会关闭。断电、待机、初始化、自我测试期间，还有处于学习模式时也会关闭。

15

LIM2-R

LIM2 触点的共用回路连接

20

SUP-OUT电源公共连接参考的受保护电源。足以用来操作 CNC 接头上的任何 CNC 输入引脚组合。

1,7,13

SUP-COM

所有通道上的 CNC 输入引脚的共用参考连接，接地和机壳接地。当用于激活 CNC 输入信
号时，此类连接是外部电源的常用连接方式。

AEMS 模拟输出SB-5522 卡 CNC 接头上的 25 个引脚中有 2 号引脚提供电压模拟量输出。 1 号引脚是电压的接地参考。 AEMS 系统的模拟输出未校准为固定电平。 系统增益自动按比例排列， 以便模拟信号输出永远处于 0-10 V 直流电范围。 自动按比例排列系统增益是调节信号电平巨大变幅的必需项， 这样可通过不
同的应用程序和传感器安装方式测量不同类型磨床的信号电平。 此类自动按比例排列的增益对应于正
面板 AE 信号电平显示屏所用的增益。 此项刻度因每个参数集设置 (M1 或 M2) 而异， 因此刻度可在执行学习循环或者碰撞灵敏度设置变更时变化。
以下内容详细解释了设置电压的过程及其对于系统内其它事件临界值设置的影响效果。 学习循环期间
测量工作信号数值。 此工作信号数值与碰撞灵敏度设置此后可用于计算系统的碰撞电平。 碰撞灵敏度(CS) 乘以工作电平即可得到碰撞事件电平值（ 碰撞） 。
(碰撞) = (工作)(CS)
内部放大器的增益设置足以使碰撞事件在模拟输出时产生大约 9.7 伏的电压。 表示碰撞灵敏度 (CS)的倍数可选， 数值范围为 3.55 - 1.05 (低灵敏度=3.0、 高灵敏度=1.5)。 此倍数可应用于工作电平， 以设
置放大器增益。 注意， 增益集和 M1 与 M2 模式对应的电压级别不存在关联。
(V 碰撞) = 9.7 VDC = (V 工作)(CS)以下为更高灵敏度设置的范例（ 例如， CS = 高灵敏度)， 输入 AE 信号仅需达到正常工作电平的 1.5 倍，
即可触发碰撞事件。 更低灵敏度设置（ 例如， CS = 低灵敏度)， 信号需要比工作电平高 200% 方可触发碰撞事件。
假设正常工作过程中的最小 AE 电平约为已学习之工作电平的 1/2， 代表工作的模拟输出电压可使用
以下表格粗略估算：
碰撞灵敏度

低

中

高

最小 工作电压

1.50

2.25

3.00

最大 工作电压

3.00

4.50

6.00

代表环境和间隙电平的电压远低于工作电平。 相同电压刻度下的工作电压等于 W/A（ 工作环境电压比，
得自学习屏幕） 乘以环境电压。 间隙电压等于环境电压乘以选定的空程灵敏度 (GS) 级别。 空程灵敏度
是一个倍数， 设置范围为 3.55 - 1.05 (低灵敏度=2.5、 高灵敏度=1.5) 。
(V 工作) = (W/A)(V 环境)(V 空程) = (V 环境)(GS)

SBS 系统 – AEMS 操作

13

现场总线 DP 接口
可 以 从 SBS 网 站 下 载 Profibus 实 施 文 件 和 所 需 的
www.grindingcontrol.com/support/software-firmware/。

Profibus GSD 文 件 ， 网 址 为

软件 (USB 或局域网) 接口
SBS 系统可由局域网 TCP/IP 或 USB 提供软件接口。 此软件接口具有与硬线接口相同的控制能力， 而且还具备系统状态监测功能。 以下说明适用于所有 SB-5500 型号。
连接软件接口提供串联接口模拟， 使控制单元可通过局域网 TCP/IP 或 USB 连接到安装 Windows 操作系
统的电脑 。 对于 TCP/IP， 使用 Windows 指令提示符的 Telnet 查明控制单元的 IP 地址 ， 或者使用
HyperTerminal 或类似串联通讯软件找出已设置波特率的 23 号端口。 通过 USB 连接时， Windows 会为控制单元分配一个 COM 端口 。 如果 SB-5500 未自动分配 COM 端口 ， 则可登录 SBS 网站
www.grindingcontrol.com， 下载用于 Windows 系统的 USB-串联通讯安装驱动程序。 COM 端口分配由
Windows 系统控制 ， 每个侦测到的 SB-5500 控制单元均会分配到一个独特的 COM 端口 。 查看
Windows 设备管理器可确定分配的端口。 通过 USB 连接使用超级终端或其他串联通讯软件与控制单
元互动。
软件指令及回复
控制单元首次接通电源时， 以下消息会通过软件接口显示。
/AE-1000, 版权所有 (c) 2010, Schmitt Industries, Inc.<CR>
V0.02<CR>
指令 — 以数字 ‘1’ - ‘4’ 开头的消息即为分别对应 1 - 4 号插槽卡的指令或回复。 以任何其它字符开头的消息指代系统控制。 以“1”作为卡插槽编号的范例。
软件接口的以下指令可用：控制单元指令（卡单独控制）
指令
C

回复

含义/ 范例：
控制面板状态查询。

<Esc>C<CR>
CI

控制面板禁用CE

控制面板启用CX

控制面板未安装CI<CR>
CE<CR>CX<CR>
控制面板启用。

CE<Esc>CE<CR>
K

指令已收到

K<CR>
CX

控制面板未安装CX<CR>

14 SBS 系统 – AEMS 操作

控制单元指令（卡单独控制）
指令
CI

回复

含义/ 范例：
控制面板禁用。

<Esc>CI<CR>
K

指令已收到

K<CR>
Q

不接受指令（面板是否在用？）

CX

控制面板未安装版本请求（主板固件）。

Vn.nn

固件版本

Q<CR>
V

<Esc>V<CR>
V1.00<CR>
AEMS 卡指令（卡单独控制）
指令
X

回复

X3.xxVv.vv[sss]/文本含义/ 范例：（插槽卡）类型请求。
< Esc >X<CR> 开始 1 号插槽信息请求。
插槽信息回复。3 是指间隙/碰撞类型。xx 是指具体的型号类型。v.vv 是指间隙固件版本。sss 是指用户为此卡指定的名称。文本简要说明卡类型。

S{D|G}aaaa[,CIP][,FPI][,间隙] [,LIM1][,LIM2] [,碰撞],ERR=eee

状态请求指令。如果 ‘C’ 代表以前报告的错误条件，则其会在状态报告之前
清除。
<Esc>1S<CR> 报告 1 号插槽状态。
状态回复。D 或 G 表示目前的模式 (D=M2 或 G=M1)，aaaa 指 AE 信号电平。
CIP 是指进行中循环。FPI 是指正面板禁用。间隙、LIM1、LIM2 和碰撞 (CRASH) 表明，对应的继电器输出关闭，eee 代表指示错误状况的单个错误字母。如果首字符为 ‘@’，则要求清除错误状况（使用 SC 指令或按正面
板上的清除按钮）。

1X3.00V1.00[GAP1]/间隙/碰撞<CR>
S[C]

1SD2.905,碰撞,ERR=@AB<CR><ESC>1SC<CR> 报告 1 号插槽状态。
1SD2.912,ERR=B<CR>
C[D|G|S|A|
nn]{D|G}dddd

L循环指令：如果是 D 或 G，则需变更至对应模式 (D=M2 或 r G=M1)。如果是
nn，则需变更至对应的工作编号参数集 (nn 范围：0-16，0 会令工作编号切换至“关”)。如果是 S 或 A，则需相应启动或中止测量过程。未对于 D、G、A
或 nn 的回复。
<ESC>1C7<CR> 将工作编号设置为 7。
<ESC>1CS<CR> 启动循环。
循环运行数据。D 或 G 表示 M2 或 M1 值。dddd 指 AE 信号电平。只要启动循环运行，这些数据就会发送。如果指令不被允许，则无回复。
1G0.023<CR> M1 循环数据。
1G0.023<CR> M1 循环数据。
1G0.023<CR> M1 循环数据。
<ESC>1CA<CR> 中止循环。
（无回复）
电平请求：
<ESC>1L<CR> 请求当前电平。
SBS 系统 – AEMS 操作

15

AEMS 卡指令（卡单独控制）
指令

回复
Lnn{D|G}gggg,
aaaa,bbbb,cccc

16 SBS 系统 – AEMS 操作

含义/ 范例：电平回复。nn 表示当前工作编号参数集。Nn=0 表示关闭，nn=1-16 表示当前
工作编号。D 或 G 表示当前模式 M2 或 M1。各类电平 代号：gggg
代表间隙，aaaa 代表 Lim1，bbbb 代表 Lim2，cccc 代表碰撞。每个模式的电
平均不同 (D=M2 或 G=M1)。
1L7G0.023,0.145,1.056,3.112<CR> M1 模式电平。

显示的错误消息
自我诊断软件已与所有 SB-5500 控制单元整合。 如果 SBS 系统曾发生错误， 正面板显示屏会显示错
误代码。 以下为错误代码清单， 描述控制单元何时自动运行每次测试， 每个代码如何清除， 每个错误
消息定义以及为客户提出的建议行动。
按“清除”(CLEAR) 或“取消”(CANCEL) 按钮手动清除显示的错误消息。 一旦错误被清除， 它会在下次侦测到错误条件时再次显示。 为进一步隔离存在缺陷的组件， 有些错误代码需要进行一系列的测试。
设备返修时请指明任何错误显示的错误代码（ 字母） 。 遇到问题并发现相关故障请尽可能提供详情。
出错
代码
A

B

E

F

G

讯息

定义

操作

1 号传感器缺陷（2 号传感器缺陷）打开 – 检查线缆和接头参阅操作手册

持续检查。
未侦测到 1 (2) 号传感
器。这可能为传感器出故障或传感器未连接所致。
持续检查。
侦测到 1 (2) 号传感器短路。

侦测到传感器时自动清除。
检查传感器连接并再次尝试“通电”。错误消
息继续出现则表明传感器需要维修。

持续检查。
15V 辅助低压电源 –保险丝开路

检查传感器、CNC 线缆和接头是否短路，然后重新启动系统。如果错误持续存在，则控制单元
和线缆需返修。如果已将 SBS 系统连接到 CNC
控制器，则核查 CNC 线缆不存在短路状况。CNC
线缆不随 SBS 系统提供，用户有责任进行维修。
按“清除”(Clear) 按钮或者通过 “CNC 复位”(CNC RESET) 可手动清除。
检查零部件碰撞。重新设置错误。

1 号传感器缺陷（2 号传感器缺陷）短路 – 检查线缆
和接头（参阅操作手册）+15V 电源缺陷短路 – 检查线缆
和接头（参阅操作手册）
碰撞条件

电路故障
无法测量
AE 信号
参阅操作手册

持续检查。
装置已测量到 AE
信号电平超出碰撞
限值设置。
持续检查。
信号采集电路发生故障。

自动清除。检查线缆、接头和传感器是否短路之前，务必断开控制单元的电源。如果问题未被隔离，则传感器、线缆及/或控制单元需返修。

自动清除。除利用屏幕手动清除之外，不要求采取任何行动。如果问题持续存在，则控制单元需
返修。

SBS 系统 – AEMS 操作

17

附录 A：规格
SB-5500 物理特征多设备控制
4 个可用的插槽可接受这些控制卡：
SB-5512 接触式机械平衡卡
SB-5518 液力式平衡器
SB-5522 声发射监测系统 (AEMS)卡
SB-5532 非接触式机械平衡卡
SB-5543 手动平衡控制卡
与SB-4500系列兼容性使用现有线缆和传感器进行操作，
CNC/PCL 硬线接口显示屏类型：彩色 TFT LCD
显示区域：480H x 272V 像素3.74 英寸 [95mx 2.12 英寸 [53.86mm]
多语言能力
英文、中文、法文、德文、意大利文、波兰文、
俄文、西班牙文、瑞典文
通讯接口
以太网(局域网) TCP/IP、USB 2.0、Profibus DP、
CNC/PLC 硬线接口（光隔离输出引脚）
直流或交流电源选项直流电源：

输入 21 V - 28 V 直流电。最大 5.5A 、
21 V 直流电。反向电压保护。

接头：
触点：

Molex 50-84-1030 或同等产品。
Molex 02-08-1002 或同等产品。

交流电源：

100-120 V 交流电、50/60 Hz、最大
2A；200-240 V 交流电、50/60 Hz、最大1A。电源电压波动幅度不超过额定电源电压的 +/-10%。

18 SBS 系统 – AEMS 操作

环境和安装
污染程度 2
安装类别 II
IP54, NEMA 12环境温度范围：5°C - +55°C

CNC 硬线接口
输入要求：10-26V AC/DC、最小 8mA。
输出 +15VDC、最大 30mA。

附录 B：更换零件清单
零部件编号

说明

AEMS 传感器
内置于非接触式平衡器中SB-42xx
螺栓式传感器SB-41xxAE - 延长线缆
SB-3208
AE 传感器：非接触主轴安装式微型大头针安装 – M6x1.0 LH
SB-3209
AE 传感器：非接触主轴安装式微型大头针安装 – M6x1.0 RH
SB-3225
AE 传感器/发射器集成：非接触主轴内置式
SB-3210AE 传感器：非接触式主轴内置式/带拉管连接
控制单元安装硬件选项
SK-5000
机架面板：SB-5500、全宽 1/2 无装饰、3U
SK-5001
机架面板：SB-5500、非全宽 3U /手柄SK-5002
机架面板：SB-5500、1/2 机架 3U 托架
SK-5003
控制单元托架：SB-5500、底部法兰SK-5004
控制单元托架：SB-5500、90 度 托架、箱柜
SK-5005
面板托架：平镶板框架套件
其它零部件
EC-5605
EC-5614CA-0009
CA-0009-G
CA-0009-B

A/C 控制保险丝，3 amp 时滞 5x20 (要求 2 个)
D/C 控制保险丝，6.3 amp 时滞 5x20
电源电线组件电源线 (德国)电源线 (英国)xx (P/N) = 线缆长度（英尺）标准选项 11 [3.5m]、20 [6.0m] 或 40 [12.0m]，例如 SB-4811 = 11 英尺 [3.5m]

SBS 系统 – AEMS 操作

19

20 SBS 系统 – AEMS 操作

请注意：所有维护服务（包括卡安装）必须由符合资格的技术人
员实施，或者将装置退回 Schmitt Industries Inc. 进行修护。

为了做到安全处理，只有在为装置正确连接地线并将其放置在
ESD 安全工作表面后，技术人员方可打开装置并从 ESD 袋内取出卡拆下护盖的装置倒置显示。

插槽螺丝
4-40x3/16

卡

背面板内视图

必备工具：
1. 飞利浦螺丝刀
2. 防静电手环
安装程序：
1. 拔出装置电源插头，倒置，然后放置到 ESD 安全表面。
2. 拆下控制单元背面板护盖的螺丝。
3. 拆下插槽螺丝和空插槽盖。
4. 将卡插入主电路板，同时滑动卡金属板插入背面板内匹
配的插槽内。
5. 安装插槽螺丝，固定卡。
6. 安装护盖，并拧紧护盖螺丝。

滑动卡金属板（或空插槽护盖）插入控制单元背面板内匹配的插
槽内。

空插槽护盖

护盖螺丝
M4x6

盖子

图 28

附录 C：AEM 卡安装DC 输入选项：21-28 V 直
流电

USB
设备

ProfibusDP标准线缆由客户提供

SB-5500 控制单元客户
提供
10-26V
AC 或 +DC

M1

重新设置客户 CNC / PLC

使用 SB-5500 或客户提供的电源

LIM2

AEMS 延长线缆

LIM11 号传感器M2

AEMS 卡

SBS 系统 – AEMS 操作

N/C = 不作任何连接

CNC 线缆
SB-2411-L 11 英尺 [3.4m]
SB-2420-L 20 英尺 [6.1m]
SB-2440-L 40 英尺 [12.2m]

AC 输入选项：100~120,200-240 V 交流电

以太网
TCP/IP

螺栓式 AEMS 传感器
SB-4211, SB-4220, SB-4240

碰撞

24V AC 或 DC，最大 50mA
电感载荷要求保护

间隙

M2

M1

2 号传感器（可选）

配 AEMS 的非接触平衡器

附录 D：AEMS 系统连接示意图模拟输出FPI 输入+15V DC 输出

21