机床的PMC程序分析.docx
《机床的PMC程序分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机床的PMC程序分析.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机床的PMC程序分析
机床的PMC程序分析
PMC程序顺序程序的第1级从N00001到N00036。
其处理的主要内容为机床的紧急停止信号输入检测与控制；刀库的状态检测与控制；刀库的机械手的原位检测与动作控制。
由于第1级程序运行的时间周期为16ms，因此PMC程序在执行过程中始终进行上述功能的操作与检测。
紧急停止信号的处理：
机床的紧急停止信号来自机床的PMC的输入点*ESPM（X21.4），该信号来自机床操作面板和刀库操作面板上的紧急停止按钮与机床的X，Y，Z轴的行程开关的限位开关信号（超程）。
另外机床的主轴单元的报警输入信号*ALMA（F281.0）也作为紧急停止输入控制。
再加上机床准备好信号MRDY（Y48.0），这些信号组成串联回路置位*ESPN（G121.4）。
PMC在每一个扫描周期内都检测*ESPN（G121.4）。
如果该信号由“1”变成“0”，则机床进入紧急停止状态，切断机床的各个辅助动作，并且将机床的各个轴以最大速度停止。
在第1级程序内，PMC程序处理了机床刀库的计数信号，其中MCAM（X8.2）和MCBM（X8.3）分别作为刀库正转和反转的计数信号。
刀库的换刀机械手的原位检测在PMC程序的第1级内反复执行，其中的SPTU/C（X4.1）作为机床主轴上刀具的夹紧和松开的动作的起动信号。
在此段程序内，还处理了机床的机械手运动的正转和反转的输出处理信号。
在自动的方式下，机床的机械手的运动始终以正转为主，而在机床的手动方式调整刀库时，可以发出刀库换刀机械手的反转动作指令。
在第1级PMC程序内还加入了1号计数器，其计数的信号周期为2个PMC周期，在AT8（R772.0）为“1”时开始计数。
而AT8的动作为机械手在刀具松开之后的交换动作的触发信号，并且保持到刀具夹紧信号发出。
N34用了判断一致的功能来判别机械手动作的时间是否超越了规定的时间。
第2级程序从N36开始，到N666结束。
主要处理机床的一般信号及相应的辅助动作等。
按照机床的控制功能来分析PMC程序：
1.从N037到N103为机床的刀库选刀正转与反转的控制。
机床的刀库旋转可以由自动或手动来操作。
在自动方式下，刀库运转的过程为快速转动到目标位置的前一个位置，然后由减速电磁阀动作，使得刀库减速并准确停在目标刀具上，以便机床的机械手进行换刀。
下面就自动方式下的自动刀具选择作出分析：
在PMC区域的D500到D531的数据表中，D500存储的内容指定为机床主轴上的刀号。
从D501到D530的个位与十位为机床的刀套号，其中存储的内容或数据为刀库中安装的刀具的刀号，在初始情况下，D501中的数据为1，D502中的数据为2……D530中的数据为30。
即刀套数据编号与刀号一致。
当机床执行T代码后，首先输出TF刀具选通信号，F153就输出相应的刀号的BCD码。
通过PMC程序的N465就可以看出，如果F153不超过30，就将F153的数据传送给D600，D600内的数据为所要调用的刀号。
以后的程序对D600进行处理。
在程序的N546中，执行数据的搜索功能，搜索从D500开始的数据表中包含D600中数据的地址，将数据传送给R858，也就是说根据所选的刀号，搜索到存放该刀号的刀套号，机床的下一步动作就是将目标刀套运转到换刀位置。
于是在N460中执行回转控制功能指令，其输出为正反转信号，并且将目标位置的前一个位置计算输出到R859，因此在N62和N63中，设置了2号和好号计数器，当刀库正转和反转时，分别组成加法和减法计数器。
其中2号计数器为主工作计数器，3号计数器为比较计数器，当刀库停止运转时，将2号和3号计数器的计数值进行比较，如果一致，则表明机床刀库运转正常，否则表示计数出错。
2，3号计数器的预置值为30。
R858中的数据为T代码的目标刀套位置，在N588中将R858传送给D602，即D602中为目标刀套的数据，在N589中，始终比较2号计数器与D602的数据值是否一致，如果一致，则将N96中的刀库快速指令MHSLM（R764.1）复位，机床关断启动/减速电磁阀Y51.5。
直到压上道库到位限位开关MGFIN（X6.7）。
此时，PMC关断刀库正转或反转电磁阀Y51.3或Y51.4。
刀库的分度结束。
2.机床准备好输出MRDY（Y48.0）
机床的准备好输出Y48.0包括以下内容：
强电回路中的K001吸合X16.7为“1”并且伺服准备好；控制器打开或延时定时器所设置的时间，并且没有电机过热现象发生；紧急停止信号*ESPA闭合；主轴单元没有报警。
在延时到2号定时器所设置的时间后，进行机床指示灯的检测。
通过PMC参数D689.0为“1”，可以在开机后自动检测；或是在MDI方式下，同时按下“+Z”和“-Z”键，可进行指示灯的检测。
3.操作面板来的信号控制（从N111开始到N210）
从PMC程序的N0112开始为机床的操作面板的控制信号处理。
X22.0到X22.2为来自操作面板上的操作方式选择编码信号。
作出如下处理：
X22.2
X22.1
X22.2
操作方式
0
0
0
方式选择0（MS00）
0
0
1
方式选择1（MS01）
0
1
0
方式选择2（MS02）
0
1
1
方式选择3（MS03）
1
0
0
方式选择4（MS04）
1
0
1
方式选择5（MS05）
1
1
0
方式选择6（MS06）
1
1
1
方式选择7（MS07）
其中方式选择0，1，2组成自动方式AUTOMODE1（R704.0）；方式选择，4，5，6，7组成手动方式MANUALMODE1（R704.1）。
将以上的方式组合信号传输给NC（G122.0,G122.1,G122.2）。
根据机床PMC与NC的通讯信号的组成，方式的选择如下表。
G120.0
G120.1
G120.2
方式
0
0
0
MDI方式
0
0
1
AUTO方式
0
1
1
EDIT方式
1
0
0
MPG手摇脉冲方式
1
0
1
JOG方式
1
1
1
THDL示教方式
1
1
0
TJOG示教方式
DNC功能的启动用M功能的M70打开；用M71关闭。
存储位D686.1。
并由该存储位传送给G127.5。
在AUTO方式下，G127.5为“1”，就表示DNC（DIRECTNCINPUT）功能启动，通过外部设备，如PC机，纸带机等外部传输设备就可以将外部的加工程序输入到NC的缓冲区域内。
NC在此方式下，执行程序就以缓冲区内的程序来编译运行，而且它可以不考虑NC的内部存储器的大小，可以实现海量加工。
在JOG（MS6）方式下，机床操作可以打开RT（G121.6）
在HOME（MS7）方式下，机床将ZRN（G120.7）置位。
表示机床进入回参考点方式。
操作选择按钮“单段SBK”（X17.1）；“选择停止OSP”（X17.2）；“程序段跳转BDT”（X22.5）；“冷却手动开CLNTPW”（X17.7）；“冷却自动开CLNTTAPE”（X17.3）；“手动刀库操作ATCDXM”（X22.7）；“绝对值有效ABSM”（X18.7）；“辅助功能有效KPNLM”（X20.1），只有在该按钮起作用之后，下列机床的辅助动作才可以正常执行；“辅助功能启动AUX”（X18.2）；“螺旋排屑器启动SCRWCOVR”（X22.6）；“试运行DRN”（X16.2）；“程序重新启动SRN”（X18.3）；“机床锁住MLK”（X16.3）；“Z轴忽略ZNG”（X17.0）；“NC辅助功能锁住AFL”（X22.3）；“程序结束自动断电APFM”（X22.4）；“手动刀库操作ATCM”（X16.0）。
PMC程序对上述信号处理均以信号脉冲方式处理。
●单段信号的处理SBK（G116.1）
按下单段按钮，机床可以进入自动方式的单程序段处理状态。
如果机床内部有报警或操作信息产生，机床也进入单段运行模式。
其中D687.0作为存储信号，如果D687.0为“1”，则进入单段操作。
（还包括以下指令执行后，机床同样进入单段操作：
M00，M01，M02等M指令。
●程序段跳转指令按钮处理BDT（G116.0）
如果在操作面板上按下BDT按钮，则机床在自动方式下执行指令时，遇到带有“/”的程序段就会自动跳过，也就是说不执行带有“/”的程序段。
D687.2为脉冲信号的存储寄存器。
●手动方式的冷却CLNTPWR和自动冷却CLNTTAPE的控制Y86.1,Y86.2
自动冷却的存储信号寄存在D687.3中，手动冷却的存储寄存信号寄存在D687.4中。
并且将该信号给输出控制Y86.1和Y86.2。
●螺旋排屑器控制Y86.7
在保持型的寄存器D688.5中，存储了螺旋排屑器的控制状态。
D688.5=1时，输出给Y86.7，使机床的螺旋排屑器自动工作。
●试运行控制HZ/DRN（G118.7）
在保持型存储器D687.5中保存该信号，并输出给G118.7。
此时机床按照所设定的试运行速度运行，而不采用程序中编制的进给速度。
●程序重新启动SRN（G103.0）
在保持型存储器D687.6中保存该信号，并输出给G103.1。
●机床锁住MLK（G117.1）
机床锁住的按钮信号存储在D687.7中，并且输出给G117.1。
当G117.1为“1”时，机床的进给轴都保持不动，但数字在变化。
●Z轴忽略信ZNG（G103.6）
Z轴忽略信号G103.6为“1”时，如果机床在运行时，Z轴表现为数值变化，而其实际位置并不移动。
其存储在D688.0中。
●NC辅助功能锁住信号AFL（G103.7）
NC辅助功能锁住信号起到将程序执行是碰到的M，S，T等辅助功能的代码不输出。
即在此情况下，机床不会执行诸如换刀，自动开冷却，主轴旋转的辅助动作。
该信号将存储在D688.1中。
●手动绝对值坐标运动信号*ABSM（G127.2）
*ABSM（G127.2）=0，表示该功能有效，其存储在D689.4中。
该功能为：
在机床在手动或手摇脉冲发生器操作的时候，其在工件坐标系中的计数值是否以现在位置为准。
当*ABSM（G127.2）=1时，表示机床坐标系由绝对值计数改为相对值计数。
a）机床指示灯的输出介绍
●单段操作指示灯：
Y84.7。
在机床进入单段操作的时候，该指示灯由D687.0置位。
●机床坐标为绝对值计数指示灯Y86.3。
如果计数为绝对值，该指示灯就点亮。
●选择停止指示灯Y86.0。
如果选择了机床操作的选择停止方式，在机床处理M01指令时，机床就自动停止。
进入进给保持状态，除非再按循环启动按钮，再次启动程序。
●自动方式冷却指示灯Y86.2。
如果在机床的自动加工中，选择了CLNTTAPE按钮，机床的冷却按照机床的加工程序指令开起或关闭冷却。
Y86.2由D687.3置位。
●手动换刀指示灯Y84.2。
如果选择了机床操作面板上的ATC按钮，该输出由D688.2置位。
●手动开起冷却指示灯Y86.1。
在机床加工中选择手动操作冷却开起与关闭，该指示灯就相应点亮。
该输出有保持型寄存器D687.4置位。
●螺旋排屑器启动指示灯Y86.7。
螺旋排屑器启动指示灯Y86.7由保持型寄存器D688.5置位。
●试运行指示灯Y84.4。
试运行指示灯Y84.4由D687.5置位。
如果选择了机床操作面板上的试运行按钮，机床就进入试运行方式，并且输出到指示灯。
●机床锁住指示灯Y84.5。
如果在机床的操作面板上选择了机床锁住功能，机床就进入所住状态，并将此指示灯点亮。
该指示灯由D687.7置位。
●Z轴忽略指示灯Y84.6。
如果要选择Z轴忽略功能，机床对Z轴锁住，如果Z轴有运动指令，此时Z轴不移动，但其数值会发生改变。
该指示灯由D688.0置位。
●倍率有效指示灯Y82.1。
该指示灯由D686.2置位。
●NC辅助功能锁住指示灯Y80.0。
如果选择了NC辅助功能锁住功能，机床在处理和执行程序时，不输出M，S，T等辅助功能指令。
并且将该指示灯点亮，该信号的输出由保持型存储器D688.1置位。
4.主轴及进给轴的控制信号（从N211开始到N293）
a）主轴倍率控制SPA，SPB，SPC（G103.3，G103.4，G103.5）
通过PMC的功能指令CODB（SUB27）将X21.5，X21.6，X21.7的拨段开关编码信号进行译码。
并传输给R792的BIT0，1，2。
经过下表的编码形式给出主轴的倍率控制百分比。
G103.5
G103.4
G103.5
百分比
1
1
1
50%
0
1
1
60%
0
1
0
70%
1
1
0
80%
1
0
0
90%
0
0
0
100%
0
0
1
110%
1
0
0
120%
机床的主轴实际转速按指令值与倍率的乘积来控制。
如果机床执行的加工指令为刚性攻丝或攻螺纹时，将SPA，SPB，SPC强制置成“0”，即机床的主轴转速始终为100%，而不去理会实际的主轴倍率的开关位置。
b）机床的轴控制
在机床的进该轴的控制信号的处理上，将所有轴禁止信号*ILK9（G117.0）强制置为“1”。
1）X轴的禁止控制*ITX（G128.0）
在防护门闭锁X10.7（或防护门闭锁解除打开X12.1）的情况下，两者中的任何一个信号变为1，并且延时0.5秒之后（固定定时器TMRB5），如果伺服系统OK信号SA（F148.6）为“1”。
*ITX就为“1”。
这时，可以自动的方式下来操作X轴。
而在JOG方式下可以不考虑防护门是否关闭。
2）Y轴的禁止控制*ITY（G128.1）
Y轴的轴禁止条件如同X轴，并且还加了一个条件，如果有换刀指令M06执行过程中，Y轴的运动也罢被禁止。
而X轴不受此条件的限制。
3）第4轴禁止信号*IT4TH（G128.3）
第4轴的运行条件为4轴松开，由于第4轴为蜗轮，蜗杆传动的机械结构，因此必须在它机械锁紧不见松开之后，才可以转动。
其夹紧，松开位置的检测信号为X10.5和X10.4。
如果第4轴夹紧到位之后，指示其夹紧的指示灯会点亮。
4）Z轴的禁止信号*ITZ（G128.2）
Z轴的禁止条件与Y轴的条件差不多，在换刀过程中不允许其运动。
另外，Z轴在运动时，抱闸制动器必须打开，不然Z轴就处于禁止状态。
Z轴的禁止条件中还加入了换刀的机械手必须在原为，也就是说必须保证主轴箱体的运动不会受机械手的碰撞。
其状态寄存在R750.7中。
5）机床的回零操作与控制
回参考点的方法可以分为如下两种：
D689.5为“1”，机床的回参考点操作只需按相应的+X，+Y，+Z，和+4键，机床在回参考点的方式下，自动往正方向搜寻原点（即参考点）。
下面对N227到N230内的信号加以解释：
ZPX，ZPY，ZPZ，ZP4（对应F148.0，F148.1，F`148.2，F`148.3）分别为X，Y，Z，和第4轴回到参考点，也就是机床的原点后，各个位会自动置“1”。
6）手动操作机床的轴的运动
如果机床的操作方式选择为手动操作，即在手动方式下，只要以下信号为“1”，机床的各个轴就会按所指定的方向运动。
G116.2，G117.2，G118.2，G119.2，分别为+X，+Y，+Z，+4运动信号；而G116.3，G117.3，G118.3，G119.3则分别为-X，-Y，-Z，-4运动信号。
从梯形图的N231到N238分别对上述信号作出置位。
以+X运动为例。
如果在除回参考点的方式之外的手动方式中，按下操作面板上的“+X”键（X14.0），机床就置位G116.2。
如果在回参考点的方式下，X轴往+方向运动压上回参考点挡块，信号*DECX（X16.5）由“0”变为“1”，机床就按照机床参数所设定的速度减速运行，直到离开参考点挡块，待*DECX信号从“1”又变回到“0”，然后控制系统开始搜索X电机编码器内部的I0信号。
按参数设定的偏置值运动相应的距离后停止。
如果机床在原点位置直接回参考点，此时机床的“参考点附近”检测开关X0.0处于断开状态，因此G116.2无法接通，而只能接通-X（G116.3）信号。
所以机床就将往“-”方向先退出和离开回参考点挡块的位置。
直到*DECX（X16.5）和*XNZLS（X0.0）为“1”时，将+X接通，自动执行上述的回参考点过程。
其他的轴的运动处理基本和X轴一样。
5.程序的启动ST（G120.0）和进给保持信号*SP（G121.5）处理
程序启动ST信号，在AUTO或MDI方式中，由“0”变“1”，就将启动加工程序。
在PMC程序中，ST信号由（ST2，DST2，2ST2，D2ST2来启动。
）
a）2ST2为有主轴旋转的情况下的启动，条件为：
启动按钮STM（X12.2）按下，并且操作面板上的钥匙开关打到PANEL上（根据PMC参数D683.3来确定是否要有此操作）。
如果主轴没有正反转或者是主轴的转速到达指令值的情况下，并且是在AUTO方式下。
其他的条件为机床发出了正转或反转指令（换档的情况）并且主轴的转速达到了指令值，机床防护门关闭，进给保持信号*SP为“1”，机床准备好，没有复位信号发出，这些条件的组成循环启动中间标记2ST2（R712.6）。
b）ST2（R712.7）信号组成有如下的信号组成：
打开了选择停止（OPTIONALSTOP）方式下进入了单段方式。
并且机床准备好MRDY（Y48.0）为“1”，在按下循环启动STM（X12.2）按钮后，ST2就置位为“1”。
c）在MDI方式下，按下OUTPUT/START键替代机床操作面板上的循环启动STM按钮，在此情况下，DST（F150.5）为“1”。
其他的信号处理与上面的两种情况一样。
d）机床的进给保持信号*SP（G121.5）包括以下条件：
防护关闭情况，机床操作面板上的进给保持按钮SPM（X12.3），机床有报警信息，或M代码不存在，伺服系统没有准备好。
e）M00，M01，M02（F154.7，F154.6，F154.5）代码的处理。
M00为程序无条件停止；M01为可选择的停止；M02为程序停止。
f）X，Y轴的镜像功能G127.0,G127.1。
g）程序保护钥匙KEDTM（X20.0）有效
h）增量方式编码信号MP1/MP（G120.0）和
其编码信号来自X19.2，X19.3，X19.7。
i）手轮和快速倍率的编码信号HY/RV2（G117.7），HX/RV1（G117.6）处理。
j）进给倍率的编码信号*OV1（G121.0*OV1（G121.1）,）,*OV2（G121.1）,*OV4（G121.2）,手动倍率修调选择JOV1（G104.0）。
JOV2（G104.1）,JOV4（G104.1）,JOV8（G104.1）。
*OV1
*OV2
*OV4
*0V8
OVRI=0
OVRI=1
1
1
1
1
0%
150%
0
1
1
1
10%
140%
1
0
1
1
20%
130%
0
0
1
1
30%
120%
1
1
0
1
40%
110%
0
1
0
1
50%
100%
1
0
0
1
60%
90%
0
0
0
1
70%
80%
1
1
1
0
80%
70%
0
1
1
0
90%
60%
1
0
1
0
100%
50%
0
0
1
0
110%
40%
1
1
0
0
120%
30%
0
1
0
0
130%
20%
1
0
0
0
140%
10%
0
0
0
0
150%
0%
手动速度设定为100mm/min。
k）回参考点指示灯
机床在回参考点方式下，机床的各个轴回在参考点之后，输出ZPX（F148.0），ZPY（F148.1），ZPZ（F148.2），ZP4（F148.3）成为”1”信号。
由此信号置位指示灯的输出：
Y80.3,Y80.4,Y80.5,Y80.6，点亮指示灯。
l）循环启动指示灯和进给保持指示灯
循环启动指示灯和进给保持指示灯的输出地址为Y82.6和Y82.7。
如果机床进入循环启动状态，即进行程序的自动加工，内部信号STL（F148.5）置成“1”，然后输出给Y82.6。
进给保持信号SPL（F148.4）在机床进入进给保持的状态时，将输出Y82.7置位，点亮相应的指示灯。
6.M代码的译码处理（从N294~N357）
M代码的译码处理方式为：
首先将代码个位进行译码，将从F151.0到F151.3，译码成MX.0~MX.9。
如果有MF信号选通M代码，则译码M代码的十位（高4位F151.4到F151.7）。
因此可以组成M00~M99的译码信号，供不同的M功能触发。
7.M功能的触发与处理
●如果机床选择汽雾润滑主轴垂孔（D688.3为功能开关），将其输出到Y48.6。
●如果机床安装了第4轴，可以通过指令M10和M11进行回转台的自动松开和夹紧的动作（Y53.5）。
●M22，M23，M24为备用的辅助功能，通过输入并执行指令M22，M23，M24可以实现Y52.7，Y53.0，Y53.1的中间继电器的动作。
●机床冷却泵的启动条件：
水箱的液位在最低水位之上CPSH（X2.2）；机床准备就绪MRDY（Y48.0）；冷却泵断路器Q20，Q21，Q30，Q31正常*CPOL（X0.3）；紧急停止状态正常*ESP（G121.4）。
●对选择的M代码译码检测，在机床所定义的M代码之外的M代码，可以输出相应的报警信息R734.6。
●M27为机床的可选择功能：
工件坐标系自动检测探头有效，M28为取消该功能。
其输出的中间继电器Y53.3。
●梯形图的N373到N375处的处理与电气原理图不符。
X8.4为切屑提升器，而PMC程序中所用的信号输入为OMER和SKIPM（X8.7探头跳过）。
●M29功能的说明：
为刚性攻丝的前提条件。
●主轴的控制：
1）主轴中断1控制：
条件为没有复位信号R701.5；刀具夹紧位置检测信号正常TCLS（X6.2）；机床没有进行错误清除R743.0；没有M06指令；没有M19指令；主轴冷却系统没有故障R830.5；刚性攻丝没有报警；防护门关闭。
2）主轴中断2控制：
没有齿轮换档情况R739.5；齿轮档换档结束信号R740.5。
3）主轴停止控制：
自动方式中，主轴在运转过程中，在正转时，发出反转指令；在反转时，发出正转指令；或是在运转时发出停止转动指令M05。
在手动运转的情况下，按下主轴停止按钮STPM（X12.6）。
或者为机床的主轴模块SPM发生故障，并发出*ESPA（G230.1）。
4）主轴暂停控制：
机床执行到选择停止M01时OSPLP（Y82.2）；防护门关闭状态出错DRILK（R7157）；机床的刀具夹紧位置检测出错TCLS（X6.2）。
5）从N385到N404为机床主轴运转的状态保持信号。
其中包括了主轴的正反转状态的保持与中断，其中包括机床输入了没有预置或定义的M代码，机床产生相应的报警，使得主轴停止；主轴定位的指令的保持与中断；主轴定位的取消，条件为：
清除机床错误报警；机床发出正反转指令；用M20指令取消M19指令；有新的转速输入并执行；主轴单元发生紧急停止报警。
主轴的停止信号*SSTP（G120.6）有以下条件：
有刚性攻丝指令M29输入；输入并执行了定位指令M19；或是主轴进行齿轮档的变换。
6）主轴齿轮档的变换控制：
其
升级会员 