FANUC系统培训教案2-1.doc Microsoft Word 文档.doc

开始讲PMC 数控系统除了对机床各坐标轴的位置进行连续控制（即插补运算）外，还需要对机床主轴正反转与起停，工件的夹紧与松开，刀具更换，工位工作台交换，液压与气动控制，切削液开关，润滑等辅助工作进行顺序控制，顺序控制由可编程控制器完成，由于发那科PLC和机床系统做成一体，为内装型，称为PMC .发那科PMC分为：PMC-L/M PMC SA1/SA2/SA3 SB7等几个版本，要注意你的机床上所用的版本，在PMC的PMCDGN中显示 PMC程序特点：PMC也称顺序程序，其扫描从上向下，从左向右，例如：（有图）按下SW，则线圈A吸合，A吸合后，其常闭触点打开，故线圈B不吸合，不得电，因PMC自上向下顺序动作。PMC程序结构：发那科程序结构分一级程序（用END1结束）和二级程序（用END2作为结束标志）。一级程序在每个8MS扫描周期都先执行，然后8MS当中PMC扫描剩余时间再扫描二级程序。如果二级程序在一个8MS中不能扫描完成，它会被分割成N段来执行。在每个8MS执行中执行完一级程序扫描后再顺序执行剩余的二级程序。 因此一级程序为实时响应，对输入信号立即处理，所以一些急停，超程，抱闸，机床进给保持（暂停）等放在一级程序中，以便快速处理，因此减小一级程序的长度，可使整个程序处理速度加快。（有图）由图可见一级程序短，占用的扫描时间少，故可用较多时间多执行二级程序，则整个程序执行时间会缩短。PMC信号分析X为机床到PMC的输入信号，地址有固定和设定两种，对应面板按扭以及各种开关等。Y为PMC给机床的输出信号，地址同样有固定和设定两种，通常输出控制小继电器，再去控制大接触器，控制电机或各种电磁阀。F为CNC到PMC的信号，主要包括各种功能代码M ST的信息，（即M辅助功能，S转速和T选刀功能）手动/自动方式及各种使能信息，每种含义都是固定的，是发那科公司都定义好的，我们只能使用，不使赋值，不能当线圈用，只能是触点，如当读到编写加工程序中M代码时S500 M03,CNC会发出F7.0为1信号，M功能选通信号，我们只能使用F7.0的状态，不能用梯图使F7.0为1或0是错误。（有图）图示为刹车线圈电路图G为PLC到CNC侧的信号，主要包括M S T 功能的应答信号和各坐标轴对应的机床参考点等 G代码地址是固定的，是发那科公司定义好的，但是与F信号不同的是可以在梯图中当线圈使用，当然更可以当触点用，如（有图）主轴急停G 信号以以当线圈时，即我们可以在梯图中使其置1导通或置0截止（失电） 作为初学者一定要搞清加工程序中G代表插补指令，F 代表进给速度，而在梯形图中，G F分加别代表PLC和CNC之间控制信号，请大家记牢。若遇到F信号触点不闭合，只能考虑条件不满足导致CNC没有应答信号，不要试图强制导通它。信号的一些常见问题：1.正负逻辑问题。 正逻辑，高电平有效，低电平无效。 负逻辑，高电平无效，低电平有效。 在发那科系统中，负逻辑信号前面带有*，如急停信号*ESP,*ESP为符号（SYMBOL）前面有*表示低电平有效，其地址（ADDRESS）为G8.4,当G8.4为0时，急停命令有效，机床处于急停状态。换言之，要使机床处于正常状态，必须使G8.4为1，其对应线圈应吸合。 一个信号有两种表达方式，符号（SYMBOL）和地址（ADDRESS）符号有助于理解信号意义，通常是用英文简写信号含义。如G8.4是地址 *ESP是符号2.常开点和常闭点 X输入信号一般有如下两种情况，24V电源通过常开或常闭开关输入PLC(有图) 发那科中用-表示常开点，（有图）表示常闭点。 用高亮度或粉红色表不信号接通， 用暗色或灰色表示信号关断。 如何理解常开和常闭何时导通，何时关断，记住一句话有高电平输入PLC时，对应常开点闭合，常闭点断开。 对于上图，不按下ST1 X0.0常开点为0 （没有高电平进入PLC） 常闭点为1 按下ST1时 X0.0常开点为1 （有高电平输入PLC） 常闭为点0 同样对于ST2，不按下ST2时， X0.1常开点为1 （有高电平输入PLC） 常闭点为0 按下ST2时， X0.1常开点为0 （没有高电平进入PLC） 常闭点为1 输出Y信号，当某个输出信号接通时，输出一个触点闭合信号。（有图） 如图，梯形图中Y10.0闭合，高亮度或粉红色，其提供一个触点信号，Y10.0触点闭合，外部KA吸合。如果Y10.0在梯形图中吸合，却不提供一个闭合触点，说明PLC有问题。 3.输入/输出电源问题 发那科系统输入/输出型号信号电源一般为直流24V,I/O LINK模块有单独的电源供电，电源接口部分常称为CPD1,I/O LINK出故障首先要注意电源提供好了没有，内部保险是否烧毁内部I/O模块X输入信号电源由外部提供，一般通过I/O板上的保险提供给标有（24V）的针脚，所有X信号从此引脚得电。 内部I/O模块Y输出信号电源一般由DOCOM脚提供，需要将外部24V电源提供给DOCOM脚,再由DOCOM分配给各个触点，然后输出给继电器或电磁阀。 PMC地址分配字符符号种类种类OI-B/OIBMATE BPMC-SA1PMC-SB7X机床给PMC的输入信号（MTPMC）X0-X127X0-X127X200-X327X1000-X1127Y PMC输出给机床的信号（PMCMT）Y0-127Y0-Y127Y200-Y327Y1000-Y1127FNC给PMC的输入信号（NCPMC）F0-F255F0-F767F1000-F1767F2000-F2767F3000-F3767GPMC输出给NC的信号（PMCNC）G0-G255G0-G767G1000-G1767G2000-G2767G3000-G3767R内部继电器R0-R999R9000-9099R0-R7999R9000-R9499E外部继电器-E0-E7999A信息显示请求信号信息显示状态信号A0-A24 -A0-A249A9000-A9249 C计数器C0-C79C0-C399C500-C5199K保持继电器K0-K19K0-K99K900-K919T可变定时器T0-T79T0-T499T9000-T9499D数据表D0-D1859D0-D9999L标志号-L1-L9999P子程序号-P0-P2000其中机床侧的输入地址X中，有一些专用信号直接被CNC所读取，因为不经过PMC的处理，我们称之为高速处理信号。例：急停X8.4,原点减速信号X9，测量信号X4。 在内部地址中，中间继电器R9000-R1000之间的地址被系统所占用不要用于普通控制地址。R9000.0数据比较位，输入值等于比较值R9000.1数据比较位，输入值小于比较值R9091.0/1常0/1信号R9091.50.2秒周期信号R9091.61秒周期信号R9015.0RUNSTOP有图R9015.1R9015.0有图R9091.2R9091.2有图 R9015.0在PMC运行后，产生一个脉冲信号，作为PMC运行信号 R9015.1在PMC停止前，输出一个下降沿逻辑，作为检测PMC停止信号，在PMC停止后产生一个急停信号， R9091.2与PMC运行同步信号内部地址中，T0-T8作为48MS精度定时器，T9-T499作为8MS精度级，定时器在PMC画面上设定和使用。内部地址中，C0-C399作迷为计数器在PMC画面是设定和使用。内部地址中，K0-K99可作为普通的保持型继电器在PMC画面上设定各使用，K900-K919为系统占用区（有确定的地址含义），通常并上或串上一个K接点，可以添加或删除某种功能。内部地址中，A0-A249作为信息，请求寄存器使用，用它产生外部的报警信息文本。内部地址中，D0-D9999作为数据寄存器，可以在PMC进行数据交换。内部地址中，P0-P2000为子程序号，在PMC可以通过CALL(有条件调用),CALLU(无条件调用)子程序，子程序完成一些特定的 功能。内部地址中，L1-L9999作为标志号，PMC顺序程序用，标志号进行分块，系统通过PMC的标号跳转指令JMPB或JMP跳到所指定标号的程序进行控制。PMC基本控制电路1. 自锁回路（有图） A按下后，C吸合 A松开后，由C的触点实现自锁 B为停止，B断开后，回路断开2. 互锁回路（有图） 在C回路中串入D的常闭点，在D回路中，串入C的常闭点，两个回路实现互锁，C和D不会同时吸合。3. 逻辑O回路（有图） 由于R0.0断电器回路永远不会常开和常闭同时吸合，故R0.0永远不会吸合，R0.0一直为0 。 FANUC 16 18 Oi 中专用继电器R9091.04. 逻辑1回路（有图） 上电时R0.0由其常闭点得电而吸合，通过其常开触点实现自锁，所以R0.1一直为1 FANUC 16 18 Oi 中有专用继电器R9091.15. 上升沿触发脉冲信号电路（有图） 接下X2.0时，R2.0吸合，下一步，R2.1吸合，循环下去，再执行到R2.0回路时，因R2.1为1，故R2.0断开，R2.0为一个与X2.0同步吸合的脉冲信号。6. 下降沿触发脉冲电路（有图） 分析：按下X0.1 时，R0.1吸合，R0.2断开。 松开X0.1时，由于R0.1还保持吸合，故R0.2吸合 下一步，R0.1断开，循环下去，在执行到R0.2时，由于R0.1断开，所以R0.2失电 所以R0.2是在X0.1松开后，下降沿时产生一个脉冲信号，7.R S触发电路（有图）分析：按下X0.1,后松开，R0.2产生一个脉冲信号。 Y0.1通过R0.2(常开点)和Y0.1（常闭点）吸合一下循环执行后，通过R0.2（常闭点）和Y0.1(常开点)自锁。再按一下X0.1,R0.2产生一个脉冲信号，将R0.2（常闭点） Y0.1(常开点) 自锁回路切断，Y0.1松开。 动作结果 按一下X0.1 Y0.1吸合 再一下X0.1 Y0.1断电7. 异或电路（有图） C=A_B+AB_ 此为逻辑电路中异或回路。 A B相同电平时 C为0，不吸合 A B不相同时， C为1，吸合PMC 的功能指令数控机床的PLC指令必须要满足特殊要求，由于数控机床动作复杂，仅靠基本指令很难实现，功能指令即是实现一些特定功能的指令，其实都是一些子程序，应用功能指令就是调用相应的子程序。一 程序结束指令 |-END1-| 第一级PMC程序区结束指令，第一级程序为快速执行程序区，每8MS执行一次，主要处理系统急停，超程，进给暂停等紧急动作|-END2-| 第二级程序用来编写普通顺序程序，系统会根据第二级程序的长短分成若干段，每8MS顺序执行一段，为主程序区。|-END-| PMC结束指令，在END和END2之间是子程序。二.定时器指令 定时器用来定时，用于程序中需要与时间建立逻辑关系的场合，都是通电延时继电器。 分为可变定时器（TMR）和固定定时器（TMRB） 通电延时可以理解为对信号的一种确认，某个信号动作之后，相应的继电器并不立刻动作，而是延迟一定时间，信号仍旧保持，输出继电器才吸合。 如卡盘作夹紧动作，夹紧到位开关闭合后，相应继电器并不马上吸合，使主轴旋转，而是延迟一定时间，假设为1秒后，夹紧到位开关仍旧吸合，说明夹紧牢靠，输出继电器才吸合，主轴开始旋转，确保安全， 1.可变定时器（TMR） TMR指令的定时时间可通过PMC参数中TIMER中可修改 工作原理：当ACT=1,吸合后，延迟设定时间后，定时继电器吸合 当ACT=0,定时继电器断电， 定时器号 1-8号最小单位为48MS 9号以后最小单位为8MS 定时继电器：作为可变定时器的输出，定时继电器地址由机床厂家设计者决定，一般采用中间继电器R图示 PMC PRM(TIMER)#001 NO ADDRESS DATA 001 T000 0 002 T002 0 003 T003 0NO 代表定时器号 DATA设定时间，单位为MS,以十进制直接设定。2.固定定时器（TMRB） 在梯形图中设定时间，与梯形图一起存入FROM中，不能在梯形图PMC参数中改写。一般用于固定机床时间的控制，不需要用户改写（换刀时间， 润滑时间） 例：（有图） X0.1闭合，延时5秒钟，后50.0得电，其触点闭合，A0.0报警。（有图）X0.2过载信号，通常是常闭。正常时，梯图中X0.2常开点闭合，常闭点断开， R50.0不得电。过载后，X0.2断开，X0.2常开点为0。X0.2常闭点为1，R50.0延时5秒后得电，常开点吸合，A0.0报警。三.计数器指令 计数器完成计数指令，可以是加计数，可以是减计数 CN0=0 从0开始计数0，1， NCN0=1 从1开始计数1，2，NUPDOWN=0,加计数UPDOWN=1,减计数RST 清除计数值ACT 由0变1时上开沿计数计数器号：其内部在PMC中PMCPRMCOUNTER预置值占两个字节，当前计数值占两个字节PRESET:预置值 CURRENT:当前值计数器输出（W1）:当计数器为加计数器时，计数到预置值时，W1=1,当计数器为减计数器时，计数到初始值时W1=1举例：刀库旋转时，数刀套程序，X3.5数刀开关，每转一个刀位，X3.5点亮一次。R0.0为0，从0开始计数，此出错，应从1开始。R56.0为0时正转，加计数 为1时反转，减计数。R50.0为计数脉冲，计数器中值计数C1中记忆的是刀库当前刀座号。所谓当前刀套即是刀库中 处于等待换刀位置的刀套号。注：有的刀库有一正一反两个数刀开关，此时应将另一开关取其常闭点，例如X4.5,两个计数器计数作比较，相等，证明数刀正确，否则错误。有的刀库用数刀计数器和数刀套计数器相比较，刀库旋转电机转一圈，刀套转一个刀位，两者相比较，相同正常，不同报警。共同的目的：防止数刀开关出故障，记错刀套号，互相参照一下。注意：在刀库上还有原点开关，回一次原点，则将计数器赋值一次。X0.2原点开关，R51.0为原点脉冲原点脉冲将计数器C1赋值为1，重新计数。四.译码指令 数控机床执行加工程序中的M S T功能时，当系统读到这些代码时， CNC装置以BCD或二进制代码形式输出M S T代码的F信号给PMC，这些信号需要PMC经过译码才能从BCD或二进制状态转换成具有特定含义的一位逻辑状态。（M 辅助功能，S主轴转速功,T刀具选择功能） 即完成数位转换，将一个数通过译码后成为某些位变为1。 BCD译码为DEC,二进制译码DECB两种 关于码制问题在此讲一下，应该说是许多人面临的问题，大多数人不是很清楚。 二进制码只有两个数码0和1，每一位具有特定的权 二进制整数的权是2的乘方， 二进制小数的权是2的负次方， 同样8进制的16进制，其权分别为8和16的乘方BCD码，全称BINARY-CODED-DECIMAL 二进制编码的十进制码，总体上说是十进制，但每一位用二进制来表示，是用四位二进制码来表示。 其中常用8421-BCD码 使用了0000-1001这十种状态，其余1010-1111为禁用码。 举例：表示数13 纯二进制为（00001101） BCD码 （00010011） 此说明一下，1个字节即8个单个位。 每一个0或1，称一个位(BIT)，8位称为一个字节（BYTE） 两个字节（16位），称为一个字(WORD)，32位称双字(DOUBLE WORD)。 在看发那科信号PMC地址一览表时一般看到1 2 4 8下标时，多是BCD码形式的信号。如S1 S2 S4 S8 二进制码在梯图中常用 0001 代表一个字节（0-255） 0002 代表二个字节（0-65535 0004 代表四个字节（数更大） BCD码在梯图中常用 BYTE=0 两位BCD码（0-99） BYTE=1 四位BCD码（0-9999）M S T功能的输出 CNC在执行加工程序时，遇到其中M S T 功能时，以F的形式输出，送给PMC执行，M代码： O系统中， F151，其内容M功能的BCD码（M28 M24 M22 M21 M18 M12 M14 M11） 16 18 Oi系统 F10-F13,其内容为二进制M代码 （M00M31） 加工编写的程序如遇到M13 F151译出: 00010011 F10译出: 00001101 注意两者是不同的 S代码： O系统中 F152,其内容为S 功能的BCD码，（S28 S24 S22 S21 S18 S14 S12 S11） 16 18 Oi系统 F22-F25,内容为二进制S代码，(S00S31)T代码： O系统中， F153,其内容为T功能的BCD码（T28 T24 T22 T21 T18 T14 T12 T11） 16 18 Oi系统 F26-F29，其中T功能的二进制码(T00F31) 下面还要讲MST 选通信号，或称读信号 即CNC遇到加工程序的M S T 指令时，会输出相应的指令信息，经过延时时间，通常为16MS，可以通过系统设定，还会输出一个选通信号或称之为读信号。 M选通（读M代码）信号 MF O系统 F150.0 16 18 Oi系统 F7.0 S选通（读S代码）信号 SF O系统 F150.2 16 18 Oi系统 F7.2 T选通（读T代码）信号 TF O系统 F150.3 16 18 Oi 系统 F7.3 最后一个概念对M的译码，其目的是变成一个个中间继电器线圈的吸合，去控制外部的一些动作，如液压开启，卡盘夹紧松开，门开关等。上述铺垫完成后，讲一下DEC和DECB指令1.DEC指令（译BCD码） DEC指令的功能是当两位BCD码与给定值一致时，输出为“1”，不一致时输出为0，DEC指令主要用于机床的M码和T码的译码，一条DEC指令译码只能译一个M代码 格式包括以下几个部分： 控制条件 ACT=0 不执行译码指令 ACT=1 执行译码指令 译码信号地址： 指定包含两位BCD码的信号地址 (F151 F152 F153 O系统)译码方式： 包括：译码数值 译码位数 译码数值即要译码的两位BCD代码(F151 F152 F153中的) 译码位数： 01 只译低4位 10 只译高4位 11 高低位均译译码输出：指定地址的译码数与要求的译码值相等时为1，否则为0。（有图）执行程序M20时，通过译码，使R50.0得电，R50.0触点吸合，Y10.1吸合，通过Y10.1提供一个触点去控制刀套上升或下降，或者液压油泵开关，可自已定义。除一些约定俗成的M00，M01，M03，M04，M05，M