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,第四章 数控机床PMC控制及应用举例,FANUC系统PMC的分类:,PMCL/M：用于FANUCOC/OD系统,PMCSA1：用于FANUCO i系统（B功能包）/O i Mate系统,PMCSA3：用于FANUCO i A系统（A功能包）,PMCSB7：用于FANUC16i/18i/21i及O i B/O i C系统（A包）,PMCRB5/RB6：用于FANUC16/18系统,PMCOiD/OiMateD：用于FANUCO i D/O i MateD系统,PMC30i/31i/32i：用于FANUC30i/31i/32i系统,FANUC系统PMC信号地址的分配,注意：当系统参数3006#0设定为“1”返回参考点减速信号有PMC程序G196#0#1#2#3控制,高速处理的输入信号地址,FANUC 系统常用的I/O装置,内置I/O模块,外置I/O单元,分线盘I/O模块,机床操作面板模块,系统I/O Unit-A,操作盘I/O模块,操作盘I/O模块,带手脉接口,不带手脉接口,（机床厂家操作面板）,（机床电箱的输入和输出）,DC24V输入指示,CP1:DC24V输入CP2:DC24V输出,JA3:手脉接口JD1A:总线输出JD1B:总线输入,I/O单元内部电路及实际常见故障处理,输入DC24V保险（1A）,输入电路阻排,输出电路,手脉电路,基本模块,扩展模块,CNC单元的JD1A,标准机床操作面板,外置I/O单元,机床I/O卡,分线盘I/O模块,JD1A,JD1A,JD1B,JD1A,JD1B,组：0座：0槽：1,组：1座：0槽：1,组：2座：0槽：1,组：3座：0槽：1,组：4座：0槽：1,组：4座：1槽：1,SYSTEM ALARM PMC SYSTEM ALARMPCS50 IOLINK CH1 4402C400：4000,D4F107.0,SYS_ALM197 EMBEDDED SOFYWARE SYSTEM ERRORPC050 IOLINK ER1 CN1:GR00:032009/07/27/16:02:21PROGRAM COUNTER:1000EF2CNACT TASK:10000001HACCESS ADDRESS:ACCESS DATA:ACCESS OPERATION:,THE SYSTEM ALARM HAS OCCURRED,THE SYSTEM HAS STOPPED.,PAGE UP OR DOWN(PAGE 1/5),D4F107.0,SYS_ALM197 EMBEDDED SOFYWARE SYSTEM ERRORPC051 IOLINK ER2 CH1:01:87:E22009/07/27/16:02:21EMBEDDED SOFTWARE SYSTEM ERROR(40B0-01.0)PC051 IOLINK ER2 CH1:21:01:87:E2,PAGE UP OR DOWN(PAGE 2/5),故障原因分析1.系统I/O装置的DC24V故障2.I/O Link连接电缆不良或连接错误3.I/O Link 地址设定与实际连接不符4.I/O LinkDC24V上电与系统上电时序不符,FANUC OC/OD系统PMC的性能和规格,FANUC-OC/OD系统,FANUC Oi系统PMC的性能和规格,定时器：T表示，内部占2个字节二进制数计数器：C表示，内部占4个字节二进制数断电保持型继电器：K表示数据表：D表示或断电保持继电器中间继电器：R表示信息继电器：A表示子程序：P表示,FANUC-Oi系统PMC,第二节FANUC系统 PMC的功能指令,1.顺序程序结束指令（END1、END2、END）,1)每8ms中扫描完第一级程序后，再依次扫描第二级程序，所以整个PMC的执行周期是n*8ms。2)子程序是位于第二级程序之后，其是否执行扫描受一二级程序的控制。,END1,END2,逻辑0,FANUC-Oi/18i/21i系统可以采用专用的继电器,逻辑1,FANUC-Oi/18i/21i系统可以采用专用的继电器,上升沿触发脉冲信号,下降沿触发脉冲信号,系统开机触发脉冲信号,K4为机床厂家的维修功能参数的具体应用,加工中心数控刀盘计数器开关的具体应用,刀盘计数开关,开机脉冲,子程序的调用：,子程序结束：,子程序号：P1P512,FANUC系统 PMC的功能指令,2.定时器指令（TMR、TMRB）,可变定时器TMR:TMR指令的定时时间可通过PMC参数进行更改。,固定定时器TMR:TMRB的设定时间编在梯形图中，在指令和定时器号的后面加上一项参数预设定时间，与顺序程序一起被写入FROM中，所以定时器的时间不能用PMC参数改写。,定时器在数控机床报警灯闪烁电路的应用,FANUC系统 PMC的功能指令,3.计数器指令（CTR）,计数器主要功能是进行计数，可以是加计数，也可以是减计数。计数器的预置值形式是BCD代码还是二进制代码形式由PMC的参数设定（一般为二进制代码）。,FANUC系统 PMC的功能指令,4.译码指令（DEC、DECB）,DEC指令的功能是：当两位BCD代码与给定值一致时，输出为“1”；不一致时，输出为“0”，主要用于数控机床的M码、T码的译码。一条DEC译码指令只能译一个M代码。,FANUC系统 PMC的功能指令,5.比较指令（COMP、COMPB）,COMP指令的输入值和比较值为2位或4位BCD代码。,COMPB指令功能是：比较1个、2个或4个字节长的二进制数据之间的大小，比较的结果存放在运算结果寄存器（R9000）中。,DECB的指令功能：可对1、2或4个字节的二进制代码数据译码，所指定的8位连续数据之一与代码数据相同时，对应的输出数据位为1。主要用于M代码、T代码的译码，一条DECB代码可译8个连续M代码或8个连续T代码。,FANUC系统 PMC的功能指令,6.常数定义指令（NUME、NUMEB）,NUME指令是2位或4位BCD代码常数定义指令。,NUMEB指令是1个字节、2个字节或4个字节长二进制数的常数定义指令。,FANUC系统 PMC的功能指令,7.判别一致指令（COIN）和传输指令（MOVE）,COIN指令用来检查参考值与比较值是否一致，可用于检查刀库、转台等旋转体是否到达目标位置等。,MOVE指令的作用是把比较数据和处理数据进行逻辑“与”运算，并将结果传输到指定地址。,FANUC系统 PMC的功能指令,9.数据检索指令（DSCH、DSCHB）,DSCH指令的功能是在数据表中搜索指定的数据（2位或4为BCD代码），并且输出其表内号，常用于刀具T码的检索。,FANUC系统 PMC的功能指令,DSCHB指令的功能与DSCH一样也是用来检索指定的数据。但与DSCH指令不同有两点：该指令中处理的所有的数据都是二进制形式；数据表的数据数（数据表的容量）用地址指定。,FANUC系统 PMC的功能指令,8.旋转指令（ROT、ROTB）,ROT/ROTB指令用来判别回转体的下一步旋转方向；计算出回转体从当前位置旋转到目标位置的步数或计算出到达目标位置前一位置的位置数。,FANUC系统 PMC的功能指令,10.变地址传输指令（XMOV、XMOVB）,XMOV指令可读取数据表的数据或写入数据表的数据，处理的数据为2位BCD代码或4位BCD代码。该指令常用于加工中心的随机换刀控制。,FANUC系统 PMC的功能指令,XMOVB指令的功能与XMOV一样也是用来读取数据表的数据或写入数据表的数据。但与XMOV指令不同有两点：该指令中处理的所有的数据都是二进制形式；数据表的数据数（数据表的容量）用地址形式指定。,FANUC系统 PMC的功能指令,11.代码转换指令（COD、CODB）,COD指令是把2位BCD代码（099）数据转换成2位或4位BCD代码数据的指令。具体功能是把2位BCD代码指定的数据表内号数据（2位或4位BCD代码）输出到转换数据的输出地址中。,FANUC系统 PMC的功能指令,CODB指令是把2个字节的二进制代码（0256）数据转换成1字节、2个字节或4个字节的二进制数据指令。具体功能是把2个字节二进制数指定的数据表内号数据（1字节、2个字节或4个字节的二进制数据）输出到转换数据的输出地址中。,FANUC系统 PMC的功能指令,12.信息显示指令（DISPB）,该指令用于在系统显示装置（CRT或LCD）上显示外部信息，机床厂家根据机床的具体工作情况编制机床报警号及信息显示,第三节 数控机床PMC控制应用举例,1.数控机床工作状态开关PC控制(1)数控机床状态开关,日发MV80立式加工中心机床操作面板,CAK6150Di数控车床机床操作面板,机床状态开关,（2）数控机床状态开关的功能,编辑状态(EDIT)：在此状态下，编辑存储到CNC 内存中的 加工程序文件。,存储运行状态（MEM）:在此状态下，系统运行的加工程序为系统存储器内的程序。,手动数据输入状态（MDI）：在此状态下，通过MDI 面板可以编制最多10 行的程序并被执行，程序格式和通常程序一样。,手轮进给状态（HND）：在此状态下，刀具可以通过旋转机床操作面板上的手摇脉冲发生器微量移动。,（2）数控机床状态开关的功能,机床返回参考点（REF）：在此状态下，可以实现手动返回机床参考点的操作。通过返回机床参考点操作，CNC系统确定机床零点的位置。,DNC状态（RMT）：在此状态下，可以通过阅读机（加工纸带程序）或RS-232通信口与计算机进行通信，实现数控机床的在线加工。,手动连续进给状态（JOG）：在此状态下，持续按下操作面板上的进给轴及其方向选择开关，会使刀具沿着轴的所选方向连续移动。,方式及方式切换的注意事项1.JOG 进给方式下的手动操作a)参数No.7100 的第0 位（JHD）设定为0 时，只能执行JOG进给。b)参数No.7100 的第0 位（JHD）设定为1 时，可以执行JOG进给和手轮进给。但是，JOG 进给和手轮进给不能同时执行。当未用JOG 进给移动刀具时，才可以使用手轮进给。2.在手轮/增量进给a)若此时未安装手轮，可执行增量进给。b)若此时安装了手轮，也可执行增量进给。C）手轮进给有效系统参数为8131#0设定为1 参数No.7100#0（JHD）设定为“0”时,只能执行手轮进给。参数No.7100#0（JHD）设定为“1”时手轮进给和增量进给均可执行，但是不能同时执行。只有在刀具未被增量进给移动时才能用手轮进给。,（3）状态开关PMC控制梯形图,2.数控机床加工程序功能开关PC控制,(1)数控机床加工程序功能开关,CAK6150Di数控车床机床操作面板 的加工程序功能开关,机床锁住,运行,空,跳步,单段,日发MV80加工中心机床操作面板,加工程序功能开关,机床锁住：在自动运行状态下，按下机床操作面板上的机床锁住开关，执行循环起动时，刀具不移动，但是显示器上每个轴运动的位移在变化，就象刀具在运动一样。,程序辅助功能的锁住：程序运行时，禁止执行M、S 和T 指令，和机床锁住功能一起使用,检查程序是否编制正确。,程序的空运转：在自动运行状态下，按下机床操作面板上的空运行开关，刀具按参数（各轴快移速度）中指定的速度移动，而与程序中指令的进给速度无关。,程序单段运行：按下单程序段方式开关进入单程序段工作方式。在单程序段方式中按下循环起动按钮后，刀具在执行完程序中的一段程序后停止。通过单段方式一段一段地执行程序，仔细检查程序。,(2)数控机床程序功能开关的作用,程序再起运行：该功能用于指定刀具断裂或者公休后重新起动程序时，将要起动程序段的顺序号，从该段程序重新起动机床。也可用于高速程序检查。程序的重新起动有两种重新起动的方法：P 型和Q 型。,程序段跳过：在自动运行状态下，当操作面板上的程序段选择跳过开关接通时，有斜杠（/）的程序段被忽略。,程序选择停：在自动运行时，当加工程序执行到M01 指令的程序段后也会停止。,程序循环起动运行：在存储器方式(MEM)、DNC 运行方式(RMT)或手动数据输入方式（MDI）下，若按下循环起动开关，则CNC 进入自动运行状态并开始运行,同时机床上的循环起动灯点亮。,程序进给暂停：自动运行期间进给暂停开关按下时，CNC 进入暂停状态并且停止运行，同时，循环起动灯灭。,(2)数控机床程序功能开关的作用,在自动运行状态下，按下机床操作面板上的机床锁住开关，执行循环起动时，刀具不移动，但是显示器上每个轴运动的位移在变化，就象刀具在运动一样。,机床锁住功能,FANUCOC/OD系统机床所有轴锁住信号（MLK）为G117.1 机床每个轴锁住信号（MLK1MLK4）为G128.0、G128.1、G128.2、G128.3,FANUC0i系统机床所有轴锁住信号（MLK）为G44.1 机床每个轴锁住信号（MLK1MLK4）为G108.0、G108.1、G108.2、G108.3,程序运行时，禁止执行M、S 和T 指令，和机床锁住功能一起使用,检查程序是否编制正确。,程序辅助功能的锁住,FANUCOC/OD系统 辅助功能锁住信号AFL为G103.7,FANUC0i系统 辅助功能锁住信号AFL为G5.6,在自动运行状态下，按下机床操作面板上的空运行开关，刀具按参数（各轴快移速度）中指定的速度移动，而与程序中指令的进给速度无关。,程序的空运转,FANUCOC/OD系统 程序空运转信号DRN为G118.7,FANUC0i系统 程序空运转信号DRN为G46.7,按下单程序段方式开关进入单程序段工作方式。在单程序段方式中按下循环起动按钮后，刀具在执行完程序中的一段程序后停止。,程序单段运行,FANUCOC/OD系统 程序单段信号SBK为G116.1,FANUC0i系统 程序单段信号SBK为G46.1,在自动运行状态下，当操作面板上的程序段选择跳过开关接通时，有斜杠（/）的程序段被忽略。,程序段跳过,FANUCOC/OD系统 程序段跳过信号BDT1为G116.0,FANUC0i系统 程序段跳过程信号BDT1为G44.0,程序选择停,在自动运行时，当加工程序执行到M01 指令的程序段后也会停止。这个代码仅在操作面板上的选择停止开关处于通的状态时有效。,(3)FANUC系统加工程序功能开关的信号地址,程序再启动,自动运行由于刀具损坏或休息而被停止后，程序可从指定顺序号的程序段重新启动运行。该功能也可用于快速程序检查功能。,P型再启动,Q型再启动,P 型:操作可以在任意地方重新启动，这种方法用于刀具破裂时的重新启动,Q 型:在重新启动之前，刀具必须移动到程序的起始点（加工起始点）,休息型再启动,程序再启动信号,程序再启动信号 SRN当程序再启动信号为“1”以搜索再启动程序段的顺序号，显示画面切换至程序再启动画面。程序再启动信号为“0”且自动运行有效时，机床按No.7310 中设定的轴顺序依次以空运行速度移动至加工再启动点。机床移动至再启动点后，加工重新启动。,系统参数7310,该参数设定程序再启动时，机床以空运行速度移向再启动点各轴的移动顺序。例如当设定第1 轴=2，第2 轴=3，第3 轴=4，第4 轴=1 时，机床以第4、1、2、3 轴的顺序向启动点移动。,程序再启动操作不正确时的系统报警号,在下列条件下，机床不能返回到正确的位置 当手动绝对值关时，执行了手动运行。机床锁住时执行了手动运行。使用镜像时。在返回操作的轴运动过程中执行了手动运行。对位于跳转切削的程序段和其后的绝对值指令的程序段之间的程序段，指令了程序再启动。对用于多重固定循环的中间程序段指定了程序再启动。,程序再启动功能使用注意事项,步骤1 卸下刀具，换上新刀具。如果有必要，改变偏置值。,(3)数控机床加工程序功能开关的PMC控制梯形图,3.数控机床倍率开关PC控制,进给倍率开关,主轴倍率开关,快移倍率开关,(1)数控机床倍率开关,快速进给倍率开关的PMC控制,功能:无论是在自动运行或手动操作中(包括手动参考点返回),实际快速移动速度为系统参数设定的各轴最快速度与该倍率开关的倍率值的乘积.,倍率信号(ROV1和ROV2):FS-0C/0D为G116.7和G117.7,FS-18/21/0i系统为G14.0和G14.1,系统快速(倍率100%)的参数:,FS-OC/OD系统为518-521,F%为533,FS18/21/Oi系统为1420,F%为1421,手轮PMC控制及故障诊断,手轮轴选择信号,FANUC-OC/OD系统,FANUC-18/18i/21/21i/Oi系统,M：系统参数7113N：系统参数7114手轮旋转正方向参数：7102#0：“0”顺时针“1”逆时针,M：系统参数121N：系统参数699手轮旋转正方向参数：386#0#1#2：“0”顺时针“1”逆时针,FANUC-OC/OD系统,FANUC-OC/OD系统：900#2FANUC-18I/Oi系统：9920#2,G117.0 g118.0,2.手摇脉冲不起作用1）系统是否工作在手脉控制状态检查系统PMC控制信号FANUC-O系统为G122.0G122.2；FANUCOi系统G43.0G43.2“0 0 1”或系统显示HAND故障可能原因有机床状态开关位置、接线及系统输入信号接口电路故障。2）手脉轴选择信号是未接通检查系统PMC信号FANUC-O系统为；FANUCOi系统G18.0G18.3对应轴信号为“1”）故障可能原因有轴选择控制开关、接线及系统轴选择输入信号接口电路。3）手脉本身及接线故障故障可能原因有手脉的+5V电源及接线不良、手脉内部控制电路不良。4）系统功能包参数或系统本身故障 FANUC-OC/OD系统:900#2 FANUC-18/18I/Oi统:9920#2,机床手脉操作无效而机床其他操作正常的故障诊断方法,（1）系统是否工作在手脉控制状态（检查系统PMC控制信号G43.0G43.2“0 0 1”或系统显示HAND）故障可能原因有机床状态开关位置、接线及系统输入信号接口电路故障。,（2）手脉轴选择信号是否接通（检查系统PMC信号G18.0G18.3对应轴信号为“1”）故障可能原因有轴选择控制开关、接线及系统轴选择输入信号接口电路。,（3）手脉本身及接线故障故障可能原因有手脉的+5V电源及接线不良、手脉内部控制电路不良。,（4）系统功能包参数或系统本身故障 FANUC-OC/OD系统:900#2 FANUC-18/18I/Oi统:9920#2,(2)数控机床倍率开关的作用,进给速度倍率开关:通过进给倍率开关选择百分比（%）来增加或减少编程进给速度。,主轴速度倍率开关:使加工程序中指令的主轴速度S 值乘以0254的倍率。,快移倍率开关:数控机床无论自动运行快移速度还是手动快移速度是在系统参数中设定各轴的快移速度（倍率100%的速度），而加工程序中无需指定。自动运行中的快速移动包括所有的快速移动，如固定循环定位、自动参考位置返回等，而不仅仅是G00 移动指令。手动快速移动也包含了参考位置返回中的快速移动。通过快速移动倍率信号可为快速移动速度施加倍率，快速移动速度倍率为F0、25%、50%和100%，其中F0由系统参数设定各轴固定进给速度。,4.数控机床润滑系统PC控制,数控机床润滑系统的电气控制要求（1）首次开机时，自动润滑15秒（2.5秒打油、2.5秒关闭）。（2）机床运行时，达到润滑间隔固定时间（如30分钟）自动润滑一次，而且润滑间隔时间用户可以进行调整（通过PMC参数）。（3）加工过程中，操作者可根据实际需要还可以进行手动润滑（通过机床操作面板的润滑手动开关控制）。（4）润滑泵电动机具有过载保护，当出现过载时，系统要有相应的报警信息。（5）润滑油箱油面低于极限时，系统要有报警提示（此时机床可以运行）。,（3）数控机床进给速度倍率和点动速度的PMC控制梯形图,润滑系统电气控制线路,润滑系统PMC控制梯形图,5.数控机床辅助功能代码（代码）PC控制,M00(程序停):中断程序执行的功能。程序段内的动作完成后，主轴及冷却停止。这以前的状态信息被保护，按循环起动按钮时可重新起动程序运行。,M01(程序选择停):只要操作者接通机床操作面板上的选择停按钮，就可进行与程序停相同的动作。选择停按钮断开时，此指令被忽略。,M02(程序结束):是指示加工程序结束指令。在完成该程序段的动作后，主轴及冷却停止，控制装置和机床复位。,M30(程序结束):是指示加工程序结束指令。在完成该程序段的动作后，主轴及冷却停止，控制装置和机床复位。程序自动回到程序的头。,M03、M04、M05:主轴正转、主轴反转及主轴停止指令。,M07、M08、M09:冷却液1、2打开及冷却液关指令。,M98、M99:子程序调用及子程序结束指令。,M19、M29:主轴定向停和刚性攻丝指令。,系统M代码控制时序图,辅助功能M代码PMC控制,SYSTEM,PMC,第五节 系统PMC画面功能及具体操作,TOP为返回梯形图开头的操作软键 BOTTOM为返回梯形图结尾的操作软键 SRCH为搜索梯形图中信号触点的操作软键 W-SRCH为搜索梯形图中信号线圈的操作软键 N-SRCH为搜索系统梯形图的行号的操作软键 F-SRCH（需要按系统扩展键）为搜索系统梯形图中功能指令的操作软键,1.系统梯形图显示画面（PMCLAD）,2.系统梯形图的诊断画面（PMCDGN）,TITLE：显示PMC的标题画面，该画面可以显示系统梯形图的名称、PMC的类型、存储器的使用空间、梯形图程序所占的空间、信号注解所占的空间及信息注解所占的空间。,STATUS：显示系统PMC输入/输出信号的状态。,ALARM：系统PMC报警显示画面。,TRACE：系统PMC信号的跟踪画面显示。,系统PMC计数器画面,系统PMC的定时器画面,3.PMC参数画面（PMCPRM）,系统PMC保持型继电器画面（KEEPRL）,K00K15为用户使用，机床厂家可根据机床的具体要求来设定，如机床是否使用第4轴控制、机床自动排削功能的选择等控制。K16K19为系统专用区，用户不能作为他用，如K17.0为系统梯形图显示选择(设定为0时，表示显示系统梯形图)，K17.1为系统内装编辑功能是否有效(设定为1时,表示有效)。FANUC0iB/0iC系统采用SB7类型PMC时，保持型继电器K900以上为系统专用区。,数据表组控制画面,数据表数据画面,数据表画面（DATA）,G.DATA为显示数据表组内数据的显示操作。G.CONT为数据表组设定操作。NO.SRH为数据表组的搜索操作。INT为数据表控制数据画面的初始化操作。C.DATA为数据表组控制画面显示操作。G.SRCH为搜索数据表组的数据显示操作。SEARCH为搜索该组数据表数据操作。,SYSTEM,PMC,PMCPRM,SETING,数控机床调整过程,1.系统SRAM全清(系统上电时同时RESET+DELET)并恢复系统功能包参数.(2006年以前)2.伺服参数设定及初始化操作.3.伺服放大器FSSB自动设定.4.主轴参数设定及主轴电动机初始化操作.5.系统PMC程序设计与装载.6.进给伺服参数设定与调整7.主轴功能参数设定与调整.8.机床参考点设定与调整.9.机床反向间隙调整及螺距误差补偿.10.伺服系统优化处理.,