FANUC數(shù)控系統(tǒng)中PMC信號(hào)的使用

王鵬云

摘要：伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來(lái)越好，我國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域得到了前所未有的支持和幫助，特別是我國(guó)的數(shù)控機(jī)床因此得以迅速的占領(lǐng)市場(chǎng)，以及普及市場(chǎng)。但是在發(fā)展日益美好的今天，由于某些原因，也導(dǎo)致了存在一些客觀問(wèn)題，譬如數(shù)控系統(tǒng)在使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)使用者操作不當(dāng)，或是對(duì)系統(tǒng)不太熟悉導(dǎo)致了一些故障的產(chǎn)生。而本文則對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)中最為流行的FANUC系統(tǒng)中的各類PMC信號(hào)進(jìn)行了介紹，希望通過(guò)本文的述說(shuō)對(duì)廣大的數(shù)控系統(tǒng)使用者來(lái)說(shuō)，起到一定的幫助和促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：FANUC數(shù)控系統(tǒng);PMC信號(hào);梯形圖

0 ?引言

工業(yè)是第二生產(chǎn)力，工業(yè)的強(qiáng)盛就是國(guó)家的強(qiáng)盛，特別是工業(yè)領(lǐng)域中的裝備制造業(yè)，可以說(shuō)是重點(diǎn)中的重點(diǎn)，核心中的核心。裝備制造業(yè)發(fā)展就是代表著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平以及科學(xué)水平的集中體現(xiàn)。在上世紀(jì)六十年代初期，誕生了全世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，這臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生使得裝備制造業(yè)得以迅猛的發(fā)展，現(xiàn)如今數(shù)控機(jī)床可以說(shuō)是工業(yè)領(lǐng)域的核心工具，也是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)。

數(shù)控機(jī)床從誕生直至今天已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)了幾十年頭，在這段時(shí)間內(nèi)逐步的發(fā)展和誕生出許多種類的數(shù)控系統(tǒng)，并且伴隨科技的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也經(jīng)歷的幾代的更新。現(xiàn)如今市場(chǎng)上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，有西門(mén)子的SINUMERIK系列、FANUC數(shù)控系統(tǒng)、Hedienhain數(shù)控系統(tǒng)，以及國(guó)產(chǎn)的廣數(shù)數(shù)控系統(tǒng)和華中數(shù)控系統(tǒng)等，這些數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)占有率最高的是FANUC數(shù)控系統(tǒng)。日本的FANUC數(shù)控系統(tǒng)公司從誕生之初，便以生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)為主業(yè)，經(jīng)過(guò)了數(shù)代人的努力，已經(jīng)生產(chǎn)出了0i系列、18i系列、21i系列等。而數(shù)控機(jī)床也因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)的不斷更新，得到了前所未有的發(fā)展，其質(zhì)量和精度得到了前所未有的提高。但是必須說(shuō)明的是數(shù)控機(jī)床的操作者是數(shù)控系統(tǒng)的最終客戶，在機(jī)床產(chǎn)生了故障之時(shí)，能夠排除問(wèn)題的最有效、最直接的手段便是通過(guò)PMC進(jìn)行故障診斷，本文則以FANUC-0i系列中的PMC為例子，對(duì)PMC中的各種使用信號(hào)進(jìn)行了介紹。

1 ?PMC的功能和作用

在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，其軟件和硬件的設(shè)計(jì)分成了幾個(gè)大的部分，本文主業(yè)針對(duì)其內(nèi)部的CNC和PMC部分之間的功能信號(hào)進(jìn)行介紹。所謂CNC（computer numerical control）是數(shù)控系統(tǒng)的最核心的部分。其主要的功能是：第一將數(shù)控系統(tǒng)的各種運(yùn)算數(shù)據(jù)、信號(hào)交互進(jìn)行邏輯上的計(jì)算，并針對(duì)客戶的數(shù)據(jù)對(duì)外部伺服進(jìn)行控制，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的切削和加工;第二是負(fù)責(zé)零件程序的管控、任務(wù)的調(diào)用、各種數(shù)據(jù)的計(jì)算、顯示圖形，以及程序的診斷等;第三是將一些刀補(bǔ)、宏以及一些變量進(jìn)行最好的管理。

PMC（programmable machine controller）是在傳統(tǒng)意義上的PLC基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的，其有別于傳統(tǒng)PLC的基本功能，一些關(guān)于模擬量、運(yùn)動(dòng)控制等都是由本質(zhì)上的區(qū)別，PMC更傾向于數(shù)控機(jī)床，其將一些模擬量轉(zhuǎn)變成了G地址，通過(guò)在T形圖中的直接引用，有效的改善了需要工程師進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算等工作環(huán)節(jié)，更加的簡(jiǎn)單和靈活。其具體的功能體現(xiàn)有：第一是可以接受自定義代碼M代碼（輔助控制）、S代碼（主軸控制）、T代碼（刀具控制）等，通過(guò)對(duì)一些代碼的譯碼，轉(zhuǎn)變成為相應(yīng)的控制信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)完成一些機(jī)床的控制動(dòng)作，譬如：刀塔的換位、主軸的運(yùn)行、卡盤(pán)或是尾臺(tái)的控制;第二是可以接受機(jī)床廠家自定義的輔助控制面板的信號(hào)，以及機(jī)床的I/O信號(hào)，這些信號(hào)一部分被送入CNC之中，再通過(guò)一系列的信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床外部部件的控制，譬如：機(jī)床自動(dòng)控制模式的轉(zhuǎn)換、緊急急停保護(hù)、機(jī)床的限位開(kāi)關(guān)等。

2 ?PMC信號(hào)的地址介紹

PMC的信號(hào)有三種：第一是PMC與CNC的交互信號(hào);第二是PMC與機(jī)床的交互信號(hào);第三是PMC內(nèi)的控制信號(hào)。

2.1 PMC與CNC的交互信號(hào)

PMC與CNC的交互信號(hào)有兩種：

第一是PMC送到CNC的信號(hào)，指PMC經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單的運(yùn)算后，需要交給CNC進(jìn)行運(yùn)算的信號(hào)，其信號(hào)區(qū)間為G地址，G0到G255;第二是CNC送到PMC的信號(hào)，指CNC經(jīng)過(guò)一些簡(jiǎn)單的運(yùn)算后，需要交給PMC的信號(hào)，其信號(hào)區(qū)間為F地址，F(xiàn)0到F255。（注：不管是PMC還是CNC，其信號(hào)地址是始終唯一的，可以進(jìn)行邏輯上的運(yùn)算和控制，但是不能更改其地址定義）

2.2 PMC與機(jī)床測(cè)的交互信號(hào)

2.2.1 PMC到機(jī)床測(cè)的信號(hào)

PMC到機(jī)床測(cè)的信號(hào)是指PMC輸出給機(jī)床，并控制機(jī)床動(dòng)作的信號(hào)，其定義信號(hào)為Y，具體范圍有兩種，當(dāng)使用IO Link時(shí)為Y0至Y127，當(dāng)使用IO卡時(shí)為Y1000至Y1014。（注：如若同時(shí)使用IO Link和IO卡，則IO卡內(nèi)地址是有效的;具體的使用情況是根據(jù)機(jī)床廠家自身情況而定的，但是要在其使用區(qū)間之內(nèi)進(jìn)行選擇）

2.2.2 機(jī)床測(cè)到PMC的信號(hào)

機(jī)床測(cè)到PMC的信號(hào)是指機(jī)床一側(cè)，一些限位、檢測(cè)、控制輸入反饋給PMC的信號(hào)，其定義信號(hào)為X，具體范圍有兩種，當(dāng)使用IO Link時(shí)為X0至X127，當(dāng)使用IO卡時(shí)為X1000至X1019。（注：對(duì)于急停信號(hào)、進(jìn)給保持信號(hào)等已經(jīng)被定義好了，不能隨便用別的信號(hào)地址替代使用，其他機(jī)床測(cè)送入到PMC的信號(hào)，可以詳見(jiàn)FANUC的功能手冊(cè)中介紹）

2.3 PMC內(nèi)的控制信號(hào)

具體來(lái)講可以歸為六個(gè)類別，具體詳見(jiàn)表1。

3 ?具體應(yīng)用

下面則結(jié)合機(jī)床進(jìn)行具體應(yīng)用介紹，本文引用沈陽(yáng)機(jī)床生產(chǎn)的CAK3675進(jìn)行信號(hào)的介紹。

具體是使用中出現(xiàn)了機(jī)床故障。故障情況為：當(dāng)機(jī)床在進(jìn)行進(jìn)給切削時(shí)，不定期會(huì)出現(xiàn)1002報(bào)警，其具體內(nèi)容為機(jī)床緊急停止保護(hù)報(bào)警。故障出現(xiàn)后，通過(guò)復(fù)位可以進(jìn)行消除。具體的處理過(guò)程為：在出現(xiàn)了故障報(bào)警狀況下，機(jī)床的急停報(bào)警信號(hào)X8.4的地址存在一瞬間的抖動(dòng)，通過(guò)PMC的診斷畫(huà)面看出其具體狀態(tài)為1變0再變1，其故障應(yīng)該在急停按鈕到系統(tǒng)IO測(cè)之間的環(huán)節(jié)有接觸不良，或是線路損壞的情況存在，而在機(jī)床進(jìn)行切削時(shí)由于機(jī)床有抖動(dòng)現(xiàn)象，造成接觸進(jìn)一步的不良，所以需要在這一套環(huán)節(jié)中進(jìn)行針對(duì)性的檢查。通過(guò)工程師的仔細(xì)排除，發(fā)現(xiàn)IO與輸入信號(hào)間的分線器上的X8.4線頭，有松動(dòng)現(xiàn)象，因?yàn)閄8.4為常亮信號(hào)，一旦線頭接觸不良，會(huì)造成X8.4被拉斷，就會(huì)產(chǎn)生急停報(bào)警，所以工程師針對(duì)此情況將線頭重新裝入，并反復(fù)測(cè)試線的牢固程度。這樣就解決了這一故障。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)如今因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)的輔助，數(shù)控機(jī)床得以長(zhǎng)足的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)可以說(shuō)是高精尖的科技產(chǎn)物，伴隨數(shù)控系統(tǒng)的不斷更新?lián)Q代，數(shù)控系統(tǒng)的精度和控制也產(chǎn)生了較好的轉(zhuǎn)變。但是因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)是高科技產(chǎn)品，也存在了操作者和客戶不能很好掌握和了解其控制的原理和功能，本文則對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)中最為流行的FANUC系統(tǒng)中的各類PMC信號(hào)進(jìn)行了介紹，希望通過(guò)本文的述說(shuō)對(duì)廣大的數(shù)控系統(tǒng)使用者來(lái)說(shuō)，起到一定的幫助和促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]Beijing FANUC 0i-MODEL F.

[2]數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的裝調(diào)與維修（FANUC-0i系統(tǒng)）.

[3]Beijing FANUC B-64605CM_01_維修說(shuō)明書(shū).

[4]Beijing FANUC B-64603EN-1_01 _功能說(shuō)明書(shū).

[5]Beijing FANUC B-65395CM_01_IO link維修說(shuō)明書(shū).