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

机床→PMC

X0～X127

来自I/O的输入信号

非保持型存储器

PMC→机床

Y0～Y127

对I/O的输出信号

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）

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）

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

定时器区域

T0～T79

PMC-SB5

T0～T299

PMC-SB6

计数器区域

C0～C79

PMC-SB5

C0～C199

PMC-SB6

保持型存储器

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

数据表区域

D0～D2999

PMC-SB5

D0～D7999

PMC-SB6

信息请求区域

A0～A24

PMC-SB5

A0～A124

PMC-SB6

非保持型存储器

标号指定号

L1～L9999

PMC-SB5/SB6

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

自动循环启动:

G7/2

进给暂停:

*SP

G8/5

方式选择:

MD1，MD2，MD4

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:

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

手摇进给轴选择/空运行:

HZ/DRN（0）;DRN（16）

G46/7

手摇进给/增量进给倍率:

MP1,MP2

G19/4.5

单程序段运行:

SBK

G46/1

程序段选跳：

BDT

G44/0;G45

零点返回：

ZRN

G43/7

回零点减速：

*DECX,*DECY,*DECZ,*DEC4

X9/0.1.2.3

机床锁住：

MLK

G44/1

急停：

*ESP

G8/4

进给暂停中：

SPL

F0/4

自动循环启动灯：

STL

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

进给倍率:

*OV1,*OV2,*OV4,*OV8（0系统）

*FV0--*FV7（16系统类）

G12

手动进给倍率:

*JV0—*JV15（16系统类）

F79,F80

进给锁住:

*IT

G8/0

进给轴分别锁住:

*ITX,*ITY,*ITZ,*IT4（0系统）

*IT1--**IT4（16）

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

M功能代码:

M00-M31

F10—F13

M00,M01,M02,M30代码

F9/4.5.6.7

M功能（读M代码）:

F7/0

进给分配结束:

DEN

F1/3

S功能代码:

S00-S31

F22—F25

S功能（读S代码）:

F7/2

T功能代码:

T00—T31

F26—F29

T功能（读M代码）:

F7/3

辅助功能结束信号MFIN

G5/0

刀具功能结束信号TFIN

G5/3

结束:

FIN

G4/3

倍率无效:

OVC

G6/4

外部复位:

ERS

G8/7

复位:

RST

F1/1

NC准备好:

F1/7

伺服准备好:

F0/6

自动（存储器）方式运行:

F0/7

程序保护:

KEY

F46/3.4.5.6

工件号检:

PN1,PN2,PN4,PN8,PN16

G9/0--4

外部动作指令:

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

位置跟踪:

*FLWU

G7/5

位置误差检测:

SMZ

G53/6

手动绝对值:

*ABSM

G6/2

镜像:

MIRX,MIRYMIR4

G106/0.1.2.3

螺纹倒角:

CDZ

G53/7

系统报警:

F1/0

电池报警:

BAL

F1/2

DNC加工:

DNCI

G43/5

跳转:

SKIP

X4/7

主轴转速到达:

SAR

G29/4

主轴停止转动:

*SSTP

G29/6

主轴定向:

SOR

G29/5

主轴转速倍率:

SOV0—SOV7

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

串行主轴反转:

SRVA

G70/4

S12位代码输出:

R01O—R12O

F36;F37

S12位代码输入:

R01I—R12I

G32;G33

SSIN

G33/6

SGN

G33/5

机床就绪:

MRDY（参数设）

G70/7

主轴急停:

*ESPA

G71/1

定向指令:

ORCMA

G70/6

定向完成:

ORARA

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。

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