FANUC编写数控刀架的PMC程序.docx
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FANUC编写数控刀架的PMC程序
任务一FANUC编写数控刀架的PMC程序
【任务目标】
1掌握FANUCPMC编程语言。
2培养学员的PLC编程能力及综合逻辑分析能力。
【任务分析】
数控车床对刀时,在MDI方式下输入刀号完成换刀;在自动加工时,是在加工程序中输入刀号,完成换刀。
这两种换刀方式都是CNC向PMC发出换刀指令,由PMC控制外部设备动作。
本次任务是编写用可编程控制器(PMC)实现自动换刀的梯形图。
1.控制要求
(1)输入换刀指令后电动刀架能实现正转寻找刀位信号,到达刀位后刀架反转锁紧。
(2)反转时间要适当,时间太短刀架不能锁紧,太长对刀架电机有损害。
2.实训设备
(1)SLT-FT-08型数控车床电气控制维修实训操作台,使用FANUC0imateTD数控系统。
(2)四工位电动刀架。
【相关知识】
一FANUCPMC构成
数控系统控制数控机床主要做两类事件,一.工件与刀具按照事先指定的轨迹和速度做精确相对运动。
二.完成机械手换刀、工件卡紧、冷却等辅助工作。
事件一由伺服驱动完成,而事件二就应该有PMC和接口电路完成。
这一部分由下面3个主要部分组成;
PMC——Programmablemachinecontroller(可编程控制器),通过PMC程序控制NC与机床接口的输入输出信号。
可编程控制器在其它工业自动化领域被称之为PLC,FANUC公司为了将自己数控系统内装式PLC有别于通用的PLC,将其命名为PMC。
FANUCPMC主要是以软件的方式嵌入数控系统,而PMC软件又含两部分内容;一部分是PMC系统软件——这部分是FANUC公司开发的系统软件。
另一部分是PMC用户软件——这部分是机床厂根据机床具体情况要求编辑的梯形图程序。
这两部分程序最终都存储在F-ROM中。
I/O接口电路——接收和发送机床输入和输出的开关信号或模拟信号。
是PMC信号输入输出的硬件载体。
执行元件——电磁阀、接近开关、按钮、传感器等。
PMC–接口电路-执行元件
这里需要说明的是:
FANUCI/O接口控制是通过CNC指令PMC处理
I/O电路外围设备。
其中PMC为ProgrammableMachineController,中文含义是:
可编程机床控制器,其工作原理与我们工业自动化领域中的PLC——可编程逻辑控制器是完全相同的,由于在PMC中含有许多FANUC公司为数控机床开发的“功能指令”模块,另外PMC的硬件支撑也是FANUC公司为此搭载专用电路,所以FANUC公司为了将其有别于通用的PLC,把它称为PMC。
二PMC地址分配
PMC作为CNC与机床(MT——MachineTool)之间的转换电路,即要与CNC进行信号交换,又要与机床外围开关进行信号交换,另外PMC本身还存在内部中间继电器(Internalrelay)、计数器(Counter)、保持型继电器(Keeprelay)、数据表(Datasheet)、时间变量。
它们之间的相互关系下如图所示;
高速处理信号(不经过PMC)*DECn,*ESP,SKIP,XAE,YAE,ZAE(M系)
*DECn,*ESP,SKIP,XAE,ZAE,+MITn(T系)。
PMC地址分配
地址分配:
●X——MT输入到PMC的信号,如接近开关,急停输入信号等。
●Y——PMC输出到MT的信号,如电磁阀、灯等执行元件。
●F——CNC输入到PMC的信号,FANUC定义的内部地址,如CNC输入到PMC的代码指令,如M代码(地址F10~F13)、T代码(地址F26~F29)、系统准备信号MA(地址F1.7)、伺服准备信号SA(地址F0.6)等。
●G——PMC输出到CNC的信号,该信号是经过PMC处理后通知到CNC的信号,FANUC定义的内部地址,如自动运转起动信号ST(G7.2)、串行主轴正转信号SFRA(G70.5)、串行主轴反转信号SRVA(G70.4)、串行主轴停止*SSTP(G29.6)。
注意:
所谓的“输入”“输出”,立场一定是站在PMC上看,对于PMC来说,从机床输入的是X地址,输出的是Y地址。
从CNC输入的是F地址,输出到CNC的是G地址。
内部地址R——Register、T——Timer、C——Counter、K——KeepRelay、D——Datasheet、A——AlarmMessage是PMC程序使用的内部地址。
地址分类见下表;PMC地址分配表
记号
种类
地址号
内容
备注
X
机床→PMC
X0~X127
来自I/O的输入信号
非保持型存储器
Y
PMC→机床
Y0~Y127
对I/O的输出信号
G
PMC→CNC
G0~G255
普通输入信号或对第1系统侧的输入信号(PMC-SB5)
G0~G511
普通输入信号或对第1系统侧的输入信号(PMC-SB6)
G1000~G1255
对第2系统侧的输入信号(PMC-SB5)
G1000~G1511
对第2系统侧的输入信号(PMC-SB6)
F
CNC→PMC
F0~F255
普通输出信号或来自第1系统侧的输出信号(PMC-SB5)
F0~F511
普通输出信号或来自第1系统侧的输出信号(PMC-SB6)
F1000~F1255
来自第2系统侧的输出信号(PMC-SB5)
F1000~F1511
来自第2系统侧的输出信号(PMC-SB6)
R
内部继电器区域或作业区域系统保留区
R0~R1499
PMC-SB5
R0~R2999
PMC-SB6
R9000~R9117
PMC-SB5
R9000~R9199
PMC-SB6
T
定时器区域
T0~T79
PMC-SB5
T0~T299
PMC-SB6
C
计数器区域
C0~C79
PMC-SB5
C0~C199
PMC-SB6
保持型存储器
K
保持型继电器区域
K0~K15
PMC-SB5
K0~K15,K17~K39
PMC-SB6
K16~K39
PMC-SB5
系统保留区域
K16,K900~K909
PMC-SB6
D
数据表区域
D0~D2999
PMC-SB5
D0~D7999
PMC-SB6
A
信息请求区域
A0~A24
PMC-SB5
A0~A124
PMC-SB6
非保持型存储器
L
标号指定号
L1~L9999
PMC-SB5/SB6
P
子程序号
P1~P512
PMC-SB5
P1~P2000
PMC-SB6
注:
表中PMC-SBx为PMC版本号,目前FANUC0iC使用SB-7版PMC。
CNC与PMC之间的地址——G地址、F地址是FANUC公司已经定义好的,机床厂在使用时只能根据FANUC公司提供的地址表“对号入座”,所以我们在使用中,查看FANUC标准地址表即可。
FANUCi系列常用地址表。
信号
地址
16/18/21/0i/PM
T
M
自动循环启动:
ST
G7/2
G7/2
进给暂停:
*SP
G8/5
G8/5
方式选择:
MD1,MD2,MD4
G43/0.1.2
G43/0.1.2
进给轴方向:
+X,-X,+Y,-Y,
+Z,-Z,+4,-4(0系统)
+J1,+J2,+J3,+J4
-J1,-J2,-J3,-J4(16系统类)
G100/0.1.2.3
G102/0.1.2.3
手动快速进给:
RT
G19/7
G19/7
手摇进给轴选择/快速倍率:
HX/ROV1,HY/ROV2,HZ/DRN,H4
(0系统)HS1A—JS1D(16系统类)
G18/0.1.2.3
G18/0.1.2.3
手摇进给轴选择/空运行:
HZ/DRN(0);DRN(16)
G46/7
G46/7
手摇进给/增量进给倍率:
MP1,MP2
G19/4.5
G19/4.5
单程序段运行:
SBK
G46/1
G46/1
程序段选跳:
BDT
G44/0;G45
G44/0;G45
零点返回:
ZRN
G43/7
G43/7
回零点减速:
*DECX,*DECY,*DECZ,*DEC4
X9/0.1.2.3
X9/0.1.2.3
机床锁住:
MLK
G44/1
G44/1
急停:
*ESP
G8/4
G8/4
进给暂停中:
SPL
F0/4
F0/4
自动循环启动灯:
STL
F0/5
F0/5
回零点结束:
ZPX,ZPY,ZPZ,ZP4(0系统);
ZP1,ZP2,ZP3,ZP4(16系统类)
F94/0.1.2.3
F94/0.1.2.3
进给倍率:
*OV1,*OV2,*OV4,*OV8(0系统)
*FV0--*FV7(16系统类)
G12
G12
手动进给倍率:
*JV0—*JV15(16系统类)
F79,F80
F79,F80
进给锁住:
*IT
G8/0
G8/0
进给轴分别锁住:
*ITX,*ITY,*ITZ,*IT4(0系统)
*IT1--**IT4(16)
G130/0.1.2.3
G130/0.1.2.3
各轴各方向锁住:
+MIT1--+MIT4;(-MIT1)—(-MIT4)
X1004/2--5
G132/0.1.2.3
G134/0.1.2.3
启动锁住:
STLK
G7/1
辅助功能锁住:
AFL
G5/6
G5/6
M功能代码:
M00-M31
F10—F13
F10—F13
M00,M01,M02,M30代码
F9/4.5.6.7
F9/4.5.6.7
M功能(读M代码):
MF
F7/0
F7/0
进给分配结束:
DEN
F1/3
F1/3
S功能代码:
S00-S31
F22—F25
F22—F25
S功能(读S代码):
SF
F7/2
F7/2
T功能代码:
T00—T31
F26—F29
F26—F29
T功能(读M代码):
TF
F7/3
F7/3
辅助功能结束信号MFIN
G5/0
G5/0
刀具功能结束信号TFIN
G5/3
G5/3
结束:
FIN
G4/3
G4/3
倍率无效:
OVC
G6/4
G6/4
外部复位:
ERS
G8/7
G8/7
复位:
RST
F1/1
F1/1
NC准备好:
MA
F1/7
F1/7
伺服准备好:
SA
F0/6
F0/6
自动(存储器)方式运行:
OP
F0/7
F0/7
程序保护:
KEY
F46/3.4.5.6
F46/3.4.5.6
工件号检:
PN1,PN2,PN4,PN8,PN16
G9/0--4
G9/0--4
外部动作指令:
EF
F8/0
F8/0
进给轴硬超程:
*+LX,*+LY,*+LZ,*+L4;*-LX,*-LY,*-LZ,*
-L4(0),*+L1--*+L4;*-L1--*-L4(16)
G114/0.1.2.3
G116/0.1.2.3
G114/0.1.2.3
G116/0.1.2.3
伺服断开:
SVFX,SVFY,SVFZ,SVF4
G126/0.1.2.3
G126/0.1.2.3
位置跟踪:
*FLWU
G7/5
G7/5
位置误差检测:
SMZ
G53/6
手动绝对值:
*ABSM
G6/2
G6/2
镜像:
MIRX,MIRYMIR4
G106/0.1.2.3
G106/0.1.2.3
螺纹倒角:
CDZ
G53/7
系统报警:
AL
F1/0
F1/0
电池报警:
BAL
F1/2
F1/2
DNC加工:
DNCI
G43/5
G43/5
跳转:
SKIP
X4/7
X4/7
主轴转速到达:
SAR
G29/4
G29/4
主轴停止转动:
*SSTP
G29/6
G29/6
主轴定向:
SOR
G29/5
G29/5
主轴转速倍率:
SOV0—SOV7
G30
G30
主轴换挡:
GR1,GR2(T)
GR1O,GR2O,GR3O(M)
G28/1.2
F34/0.1.2
串行主轴正转:
SFRA
G70/5
G70/5
串行主轴反转:
SRVA
G70/4
G70/4
S12位代码输出:
R01O—R12O
F36;F37
F36;F37
S12位代码输入:
R01I—R12I
G32;G33
G32;G33
SSIN
G33/6
G33/6
SGN
G33/5
G33/5
机床就绪:
MRDY(参数设)
G70/7
G70/7
主轴急停:
*ESPA
G71/1
G71/1
定向指令:
ORCMA
G70/6
G70/6
定向完成:
ORARA
F45/7
F45/7
对于PMC与机床间的信号(X、Y),除个别信号被FANUC公司定义,绝大多数地址可以由机床制造商自行定义。
所以对于X、Y地址的含义,必须参见机床厂提供的技术资料。
下面信号作为高速信号由CNC直接读取,不经过PMC进行处理。
#7#6#5#4#3#2#1#0
跳过PMC轴FANUC刀具测量信号
信号跳过
#7#6#5#4#3#2#1#0
紧急停止(非信号)
#7#6#5#4#3#2#1#0
前头带“*”的信号是负逻辑信号。
例如,急停信号(*ESP)通常为1,处于急停状态时*ESP为0。
从PMC送到机床的信号地址用Y表示,这些信号的地址可任意指定。
三PMC周期
FANUCPMC分为高速扫描区(LEVEL1——第1级)和通常顺序扫描区(LEVEL2——第2级),并用功能指令END1和END2分别结束两个区域的程序,某些版本的PMC使用了END3处理中断级别更低(LEVEL3——第3级)的程序。
它的分级原则是;将一些与安全相关的信号放入高速扫描区域,如急停处理、轴互锁等。
将其它逻辑程序放在通用顺序扫描区,如果版本功能具有END3,则将PMC报警显示放到第三级中。
PMC扫描周期
第1级部分:
每8ms(PMC的最短执行时间)执行一次扫描,PMC-SB7基本指令执行时间为:
0.033μsec/step。
第2级部分:
第1级结束(读取END1)后继续执行。
但是,通常第2级的步数较多,在第1个8ms中不能全部处理完。
所以在每个8ms中顺序执行第2级的一部分,直至执行到第2级的终了(读取END2)。
在其后的8ms时间中再次从第2级的开头重复执行。
我们需要关注的是,不同版本的PMC处理梯形图的能力和速度是不同的,不同版本的PMC也不能轻易的相互替代,必须做必要的代码转换,在我们维修调试和日常数据备份时应有所了解,如果处理不当,会导致PMC无法正常工作。
PMC与数控系统的内部地址是我们需要了解的重点,特别是对G地址的熟悉程度,将对我们今后的维修诊断有直接的帮助。
简言之,我们需要重点掌握的是下面的关系图:
图4-15CNC、PMC与外围电路关系
如果我们在排查故障时,可以熟悉的根据G地址进行诊断,则我们对接口电路的诊断就是用“治本”的方法来维修设备。
例如系统出现“紧急停止”,一般现场人员习惯检查外围硬件开关故障,当检查紧急停止开关没有问题、超程开关没有问题,则没有办法了。
实际上,如果我们从G8.4开始查找,很快可以发现问题“根源”。
【任务实施】
一数据备份
1开机后按
键两次,进入设定界面。
2将I/O通道数设为4
3关机,将C-F卡
正确放置。
按住屏幕右下方两个软键
再按开机键
,进入引导画面。
4移动光标到第六项
,按
键,选择
备份梯形图。
二进入梯形图编辑画面
1开机后按
键两次,进入设定界面。
2打开参数写入开关
。
3机床要在
方式下,输入3208,按
,找到3208号参数
,把SKY设为0,系统键
有效。
4按
键,进入参数画面,按
翻页,找到PMC画面
按
显示梯形图程序。
5按
键,梯形图全屏显示。
按
键,再按
,进入编辑画面。
三梯形图程序的编辑
1进入编辑画面后,按
键,进行程序编辑。
2基本输入/输出指令
输入继电器
输出继电器
3梯形图程序编辑完成后,按
键,把程序保存到F-ROM。
【任务报告】
任务完成后写出本次任务的实训报告。
【巩固提高】
编写六工位电动刀架换刀的梯形图程序。