FANUC系统IO信号.doc

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1.I/O信号的构成

通过I/O信号的状态诊断，确定故障部位和分析故障原因是维修时用得最多的方法一。

I/O信号的数量与构成，在不同的系统中有所不同。

对于FANUC系列数控系统，根据系统的功能与结构，可以分为不带内部PMC与带内部PMC（PLC）两种形式。

  不带内部PMC的数控系统的I/O信号特点是：

不论系统功能、I/O单元如何，各输入、输出信号的作用和地址总是固定不变的。

如对于FS0系统：

输入X016.5总是X轴参考点减速信号（*DECX）；输出Y048.0总是X轴参考点到达信号等等。

此外，在不带内部PMC的系统中，也没有CNC与PMC间的信号转换过程，对应的输入、输出信号与CNC侧的内部信号一一对应。

如：

从机床（或操作面板）到系统的输入信号X016.2（+X方向键）的状态与CNC内部信号G116.2的状态完全相同；输出到机床（或操作面板）X轴参考点到达信号Y048.0，与CNC内部信号F148.0的状态完全相同等等。

 在带内部PMC的数控系统中，根据所选用的系统、内部PMC类型、I/O单元的不同，其信号的数量有所不同。

除少量输入、输出信号的作用和地址固定不变外，大部分输入、输出信号的作用和意义，在不同的机床上有不同的含义，维修时必须参照机床的电气原理图与PLC程序进行检查。

 以FS0C数控系统为例，不带内部PMC的系统，I/O接口信号的构成如图2-11所示。

图中X016.0-X022.7是从机床（或操作面板）到系统的输入信号；Y048.0-Y053.7是从系统到机床（或操作面板）的输出信号。

它们与系统诊断数据DGN016.0-022.7、DGN048.0-053.7一一对应；并且与DGNll6.0-122.7、DGNl48.0-53.7状态完全相同。

图2-11 不带PMC的I/O接口信号构成

  带内部PMC的数控系统，I/O接口状态与信号构成如图2-12所示。

图2-12中，X016.0-X022.7，X000.0-X008.7， X010.0-X014.7是从机床（或操作面板）到系统的输入信号；Y048.0-Y053.7，Y080.0-Y082.7，Y084.0-Y086.7是从系统到机床（或操作面板）的输出信号。

它们与系统诊断数据DGN016.0-022.7， DGN000.0-008.7，DGN010.0-014.7，DGN048.0-053.7，DGN080.0-082.7，DGN084.0-086.7一一对应。

而G100.0-G131.7则是从PMC输出到CNC的内部信号（PMC输出），F148.0-F178.7是从CNC输入到PMC的内部信号（PMC输入），它们分别与系统诊断数据DNGl00.0-DNGl31.7，DNGl48.0-DNGl48.7一一对应。

在这种情况下，DNGl6.2与DNGll6.2可能具有完全不同的含义，前者代表来自机床侧的输入信号X16.2，后者代表由PMC输出到CNC的内部信号G116.2，其作用与意义有本质区别。

  当系统采用了附加I/O单元B2时，增加的输入信号X1000.0-X1012.7也是从机床（或操作面板）到系统的输入信号：

输出信号Y1020.O-Y1028.7是从系统到机床（或操作面板）的输出信号。

图2-12  带PMC的I／O接口信号构成

2．FANUC系统I/O信号状态的显示与输出模拟

  在FANUC系统中，通过系统的MDI/CRT面板检查、诊断的接口信号状态，实质上是输入、输出缓冲存储器的内容，当系统与外部信号连接的接口电路（如输入接收器或输出驱动器）发生故障时，诊断信号的状态将与实际输入、输出不同。

为了方便维修与调试，部分系统还可以通过修改输入、输出缓冲存储器的内容，对外部信号进行模拟输入/输出。

  系统的状态诊断操作，在不同的数控系统中有所不同，维修时可以参考数控系统的维修说明书进行。

由于状态诊断是维修数控机床的重要手段，现将常用系统的状态诊断操作步骤介绍如下：

（1）FS0/6输入/输出信号的状态诊断

1）按系统MDI/CRT操作面板上的〖DGNOS〗键，系统显示诊断页面。

2）按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键（换页）或〖CURSOR〗（光标移动键），可以逐页显示诊断信号的状态。

   3）在系统显示诊断页面时，亦可以通过输入诊断地址及〖INPUT〗键，直接搜索所需要的诊断页面。

（2）FSll输入/输出信号的状态诊断

1）在系统显示“机能选择”页面时，按下系统MDI/CRT的软功能键〖SERVICE〗习，显示系统维修页面（“机能选择”页面可以通过面板上的“机能”菜单键直接进入）。

   2）按系统MDI/CRT的软功能键〖CHAPTER〗，使显示器出现软功能键〖DGNOS〗。

3）按系统MDI/CRT的软功能键〖DGNOS〗键，显示诊断页面；或通过多次操作软功能键〖SERVICE〗，亦可以显示诊断页面。

4）按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键（换页）或〖CURSOR〗（光标移动键），

可以逐页显示诊断信号的状态；或按操作菜单键，切换到操作选择页面，按下软功能键〖INP-NO〗进入操作引导方式；在面板上用地址与数字键，输入诊断地址后，按〖EXEC〗键，可以直接搜索所需要的诊断参数。

  （3）FSl5的输入/输出信号的状态诊断

  1）按MDI/CRT面板上的[CNC/PMC]键。

  2）按MDI/CRT面板上的[PCDGN]软功能键。

  3）用MDI面板的地址与数字键输入诊断地址（如：

X100）后，按[SEARCH]软功能键，直接检索，显示所需要的诊断参数。

4）按系统MDI/CRT面板上的换页键，亦可逐页诊断信号的状态。

  （4）FS0i/PM0/16/18输入/输出信号的状态诊断

  1）按系统MDI/DPL操作面板上的〖SYSTEM〗习键，显示系统页面。

  2）按系统MDI/DPL操作面板上的〖DGNOS／PARAM〗键，显示诊断页面。

  3）用MDI面板的地址与数字键输入诊断地址后，按〖NO检索〗键，直接搜索所需要的诊断参数。

  4）按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键（换页）或〖CURSOR〗（光标移动键），也可以逐页显示诊断信号的状态。

  （5）输出信号的模拟发送 在部分FANUC系统中，在PLC停止程序运行时，还可以通过修改输入、输出缓冲存储器的内容，对外部信号进行模拟输出。

以FS0为例，其操作步骤如下：

  1）选择MDI操作方式或使系统进入“紧停”状态。

  2）打开系统的“程序保护”开关。

   3）按系统MDI/DPL操作面板上的〖OFFSET/SETTING〗键，系统显示偏置/设定页面。

   4）按系统MDI/DPL操作面板上的〖SETTING〗软功能键，选择设定页面。

   5）按系统MDI/DPL操作面板上的数字键，输入参数PWE=I，使参数写入“使能”。

   6）按系统MDI/CRT操作面板上的〖DGNOS〗键，系统显示诊断页面。

   7）按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键（换页），显示输出诊断信号所在的页面。

   8）按〖CURSOR〗（光标移动键），或通过输入诊断地址及〖INPUT〗键，将光标移动到

需要输出的信号下。

   9）按系统MDI/CRT操作面板上的数字键，输入诊断数据。

   10）按〖INPUT〗键或〖START〗键，系统向输出端发送外部模拟输出信号。

   由于输出信号的模拟发送直接控制了机床的动作，因此这一操作要在对机床的机械结构，特别是动作的“互锁”条件十分了解的前提下，才能进行以上操作；此外，PMC的工作也必须处于停止状态，因此，本方法通常只能在机床首次调试时使用，维修人员如无十分把握，最好还是使用手动操作电磁元器件等措施，进行输出信号的模拟控制。

通过系统的显示面板，除可以检查、诊断I/O接口信号的状态外，还可以检查系统的实际工作状态。

在FANUC系统中包括以下几个方面。

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   1．自动运行停止的状态诊断

当机床在自动工作方式下，系统无报警，“循环起动”指示灯亮，但机床却没有动作（即出现所谓的“死机”）时，可以借助这些信息，观察系统的停机原因。

在常用的FANUC系统中，对应的诊断参数及含义如下：

（1）FS0/6诊断参数地址及意义 在FS0/6系统中，自动运行停止诊断参数号为DGN700、701，对应位的信号分别见表2-2和表2-3。

当DGN700、701对应位状态为“1”时，代表的意义如下

CSCT：

等待主轴转速到达信号；

CITL：

轴互锁信号接通：

COVZ：

进给倍率为0％；

CINP：

进行到位检测；

CDWL：

暂停指令执行中；

CMTN：

运动指令执行中；

CFIN：

M、S、T指令执行中。

CRST：

外部复位生效、复位按钮接通、复位与倒带信号生效；

CTRD：

纸带阅读机接口的数据输入中；

CTPU：

纸带阅读机接口的数据输出中。

（2）FSll诊断参数地址及意义 在FSll系统中，自动运行停止诊断参数号为DGNl000、DGNl001，对应位状态为“1”时代表的意义如下：

   DGNl000：

   bit0：

进行到位检测；

   bitl：

进给速度倍率为0％：

   bit2：

手动进给速度倍率为0％；

   bit3：

轴互锁信号接通或起动互锁信号接通；

   bit4：

等待主轴转速到达信号；

   bit5：

等待主轴零脉冲信号（螺纹加工时用）；

   bit6：

等待主轴位置信号（主轴每转进给用）：

   bit7：

纸带读入中。

   DGNl001：

   bit0：

后台编辑纸带读入中。

   （3）FS15/150诊断参数地址及意义 在FANUC15/150系统中，CNC工作状态诊断与PLC状态诊断在不同的区域，它可以通过如下操作进入CNC工作状态诊断页面：

   1）按MDI/CRT操作面板上的“机能选择”软功能键，进入系统的机能显示页面。

   2）按〖SERVICE〗软功能键，进入维修页面。

3）通过MDI上的数字键输入诊断参数号（如：

1000），按软功能键〖INP-NO〗可显示诊断数据DGNl000的状态。

4）在维修页面下，亦可通过按多次“选页”键，使诊断参数逐页显示检索所需的诊断页面。

  通过诊断参数DGNl000、DGNl001，可以显示自动方式下、系统无报警、“循环起动”指示灯亮、但机床没有动作的原因。

DGNl000、DGNl001各对应位状态显示为“1”时的含义如下：

  DGNl000：

  bit0：

进行到位检测；

  bit1：

进给速度倍率为0％：