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1、1 概论对于PMC在数控机床上的应用来说信号地址可以分成两大类，内部地址（G、F）和外部地址（X、Y）。PMC采集机床侧的外部输入信号（如：机床操作面板、机床外围开关信号等）和NC内部信号（M、S、T代码，轴的运行状态等）经过相应的梯形图的逻辑控制，产生控制NC运行的内部输出信号（如：操作模式、速度、启动停止等）和控制机床辅助动作外部输出信号（如：液气压、转台、刀库等中间继电器）。如下图：注：所谓的高速处理信号为外部输入信号采用固定地址，由系统直接读取这些信号而不经过PMC处理，因此称之为高速输入信号。系统的外部信号即我们通常所说的输入/输出信号，在FANUC系统中是通过I/O单元以LINK串

2、行总线式与系统通讯。在LINK总线上NC是主控端而I/O单元是从控端，多I/O单元相对于主控端来说是以组的形式来定义的，相对于主控端最近的为第0组，依次类推。一个系统最大可以带16组I/O单元，最大的输入输出点数是1024/1024。2I/O模块在FANUC系统中I/O单元的种类很多，下面将比较常用的模块介绍一下。装置名说明手轮连接信号点数输入/输出0i用I/O单元模块在0i-C系列上使用的机床I/O接口，它和0i-B系列内置的I/O卡具有相同的功能有96/64机床操作面板是装在机床操作面板上带有矩阵开关和LED操作盘I/O带有机床操作盘接口的装置，0i系统上常见。48/32分线盘I/O是一种

3、分散型的I/O模块，能适应机床强电电路输入输出信号的任意组合的要求，由基本单元和最大三块扩展单元组成。（注）FANUC I/OUNIT A/B是一种模块结构的I/O装置，能适应机床强电输入输出任意组合的要求。无最大256/256I/O LINK轴使用系列SVU（带I/O LINK）可以通过PMC外部信号来控制伺服电机进行定位。128/128当手轮连接到分线盘I/O模块时，只有连接到第一个扩展单元的手轮有效。3I/O模块的连接（1）信号的连接当我们进行输入输出信号的连线时，要注意系统的I/O对于输入（局部）/输出的连接方式有两种，按电流的流动方向分源型输入（局部）/输出和漏型（局部）输入输出，而

4、决定使用哪种方式的连接由DICOM/DOCOM输入和输出的公共端来决定。通常情况下当我们使用分线盘等I/O模块时，局部可选择一组8点信号连接成漏型和源型输入通过DICOM端。原则上建议采用漏型输入即+24V开关量输入，避免信号端接地的误动作。当使用分线盘等I/O模块时，输出方式可全部采用源型和漏型输出通过DOCOM端，安全起见推荐使用源型输出即+24V输出，同时在连接时注意续流二极管的极性，以免造成输出短路。（2）I/O LINK的设定（地址分配）：I/O LINK连接示意图I/O 管脚示意图当硬件连接好后，如何来让系统识别各个I/O单元的外部输入信号呢？我们就需要进行I/O单元的软件设定（地

5、址分配）了，即确定每个模块Xm/Yn中的m/n的数值。如上图例。在上图中系统连接了3块I/O模块，第一块为机床操作面板，第二块为分线盘I/O模块，第三块为I/O unit-A模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依次为第0组、第1组、第2组。其次再决定每一组所控制的输入输出的起始地址，如上图所示。确定好以上的条件后我们就可以开始进行实际的设定操作了。操作按键步骤如下：按实际的组号和定义的输入出地址依次设定，对于除I/O UNIT-A外其它I/O模块的基座号固定设为0，槽号固定设为1。I/O UNIT-A的各个基座和各个基座上各槽的模块需要分别进行设定，其各槽名称可以设定各槽模块上的名称。注意

6、要区分出输入模块和输出模块。在硬件上，输入和输出是在一个模块上，但进行设定时，要分别设定。输入的格式如下：I/O LINK地址的字节数是靠I/O单元的名称所决定的模块名称输入字节长度输出字节长度模块种类OC01I12 分线盘用连接装置 机床操作面板接口装置 CNC装置OC01O8OC02I16OC02OOC03I32OC03O/nn 特殊模块CM16I 分线盘I/O模块CM08O根据模块上名称设定 I/O UNIT- A#nn I/O UNIT- BFS04A4 POWER MATE等FS08A有关手轮的连接 FANUC的手轮是通过I/O单元连接到系统上的，当连接手轮的模块设定时在名称上一定要

7、设成16个字节，后四个字节中的前三个字节分别对应三个手轮的输入界面，当摇动手轮时可以观察到所对应的一个字节中有数值的变化，所以应用此画面可以判断手轮的硬件和接口的好坏。另外，当有不同的I/O模块设定了16个字节后，通常情况下只有连接到第一组的手轮有效（作为第一手轮时，FANUC最多可连接三个手轮），如果需要更改到其它的后续模块时，可通过参数NO 7105#1、NO 12305NO 12307第一第三手轮分配的X地址来设定。地址分配学习要点：1地址分配时，要注意X8.4，X9.0X9.4等高速输入点的分配要包含在相应的I/O模块上。1. 不能有重组号的设定出现，会造成不正确的地址输出。2. 软件

8、的设定组的数量要和实际的硬件连接数量相对应。（K906#2可忽略所产生的报警）3. 设定完成后需要保存到F-ROM中，同时需要再次上电后有效。本小节学习要求：1. 掌握常用的几组I/O模块的硬件连接（包括输入出的源型和漏型的连接的不同）2. 掌握I/O LINK的软件的设定和基本的操作3. 手轮的连接和相关的注意事项练习：1. 根据现有的试验设备和连接顺序确定I/O LINK的设定，并通过PMC的诊断画面检验设定的结果。2. 单手轮在连接到不同组号的I/O模块上时，如何检查其硬件接口的好坏和如何实现手轮的控制。3. 多手轮如何实现控制1. 多手轮接入同一I/O模块JA3的不同的端子，系统可以自

9、动检测出第一、第二等手轮顺序。2. 多手轮接入不同I/O模块JA3的相同的端子，通常情况下系统只认第一组所接入的手轮，而其它的无效。这时可通过参数NO7105#1、NO1230512306来设定多手轮有效和手轮的顺序。3. 多手轮接入不同JA3的不同的端子，其处理方法同上。相关的参数和信号：NO7100手轮的个数G18.0G18.3第一手轮轴选，G18.4G18.7第二手轮轴选G19.0G19.3第三手轮轴选1. 当PMC报警诊断画面显示ER97报警后，如何排查故障原因？原因1：通过PMC诊断画面下的I/O CHK软件菜单诊断系统所监测到的I/O单元的数量和实际连接数量是否相当，即是否有硬件的

10、损坏（包括电缆线）注意：不同的PMC类型可能有不同的检测方式2：是否有相同的组号设定3：是否在软件设定上有多设和少设组的问题。4PMC 诊断功能信号的诊断：当我们设定好I/O LINK后，我们可以通过PMC的诊断功能中的状态监控画面来检验我们的设定信号是否正确，并可以通过此画面强制一些输入出信号来配合PMC的调试和临时屏蔽一些外部报警。操作：信号的强制：对于信号的强制输出的操作有两种方式（视PMC的型号而不同）1. 普通强制设定：对于外部的输入信号（X）当没有包括在I/O LINK设定范围内时可以采用此方法强制，对于输出信号（Y、R、G等信号）来说如果没有和PMC扫描状态的竞争（或PMC停止扫

11、描）也可以进行此种强制。对于NC的输出信号F不能进行任何强制操作。1. 自锁强制设定对于当外部输入信号（X）在I/O LINK的设定范围内时，输出信号（Y）和PMC扫描状态发生竞争时，普通强制不能够改变其状态，此时可以采用自锁强制来进行设定。下图中左边的是外部信号的状态，右边的是强制输出的状态。1.掌握通过诊断画面查找信号状态的能力2.具备通过强制功能来处理维修过程中的一些问题，如：报警的屏蔽等。1.通过强制设定使伺服电机和主轴电机输出，而忽略PMC的时序过程。第三节 PMC参数的设定 进入PMC参数画面的操作如下：1. 定时器T：定时器根据指令的不同可以由CNC的CRT/MDI单元设定，也可

12、以在PMC上进行设定。型号 定时器类型SA1SB748ms定时器（最大1572.8s）188ms定时器 （最大262.1s ）9409488当设定的数值不能被设定单位整除时，系统自动消除余数。1. 计数器C：计数器根据指令的不同可以由CNC的CRT/MDI单元设定，也可以在PMC上进行设定 型号计数器个数20100字节数804001. 保持型继电器和非易失性存储器控制地址K 保持型继电器即使在系统断电的情况下也可记忆状态内容。其中K16 #6,#7为非易失性存储器控制地址。K17K19为PMC系统软件参数。常用在PMC中作为功能开启信号。SA1-20个，SB7-100个 1. 数据表D 数据表

13、是一种保持型数据寄存器，用户可以对它通过参数画面和PMC程序进行赋值读取等操作，例如加工中心上的刀库的刀具登录画面经常用到数据表。数据表画面包括两个基本画面，数据表控制数据画面和数据表画面，数据表控制画面可以对数据表进行相关组的设定，如：增加组的数量、每一组的起始寄存器的地址和数量、数据的类型长度等。数据表画面是可以对数据表的数据进行赋值操作、组号和寄存器的搜索等。数据表参数：（5） SETTING画面 在PMC参数画面的SETING画面可以对PMC的画面显示的状态进行设定。掌握：熟悉PMC参数画面的操作，对数据表画面要可以熟练的进行分组的设定和赋值操作。为后续的功能指令的应用打好基础。第四节

14、 FANUC-PMC编制的相关信号，参数和地址1. 机床的保护信号机床设计人员在设计调试机床PMC的第一步应事先处理机床的保护信号，如急停、复位、垂直轴的刹车、行程限位等，以防在调试过程中出现紧急情况下可以进行中断系统的运行。在以下所介绍的信号中标有*标记的点表示低电平有效急停信号：*X8.4：作为系统的高速输入信号而不经过PMC的处理而直接相应*G8.4：PMC输入到NC的急停信号只要当以上两个信号中的任意一个信号为低电平，则系统就会产生急停报警。复位信号系统的复位信号分两类，一类是内部复位信号，一类是外部复位信号。F1.1：当系统的MDI键盘上的RESET键按下时，系统执行内部复位操作中断

15、当前系统的操作，同时输出此信号给PMC，用来中断机床其它的辅助动作。G8.7：外部复位信号。当此信号为1时，系统中断当前的操作。可以作为M02、M30的输出。G8.6：但此信号为1时，系统中断当前的操作的同时执行倒带动作返回程序的开头。行程限位信号G114/G116：对于机床的行程保护来说一般有三级保护，第一级软限位保护，可通过参数进行设定，第二级硬限位保护即通过外部限位开关接通G114/G116，最后一级为机床死档铁，这是机床的机械限位。通常在我们没有建立原点时可以设定软限位是无效的，这是我们就必须通过机床的行程限位信号来保护机床。但机床在某一方向超程时，系统会产生#506 +或#507 -

16、的限位报警，这是机床只能向反方向运动了。相关参数：#5（OTH）0：超程限位有效1：超程限位无效垂直轴的刹车控制信号对于铣床的Z轴和斜床身车床的X轴来说，当系统和伺服正常启动后，依靠伺服电机本身所输出的力矩来抵抗因重力所产生的下滑。当系统或伺服断电、报警时伺服电机会成自由状态，同时依靠外部的刹车装置如电机的刹车碟片、丝杠的刹车器等来抵抗重力下滑。所以我们需要一个控制信号用来当伺服电机励磁后控制外部刹车装置打开的信号。F1.7：系统准备就绪。F0.6：伺服准备就绪。此信号可用来做刹车解除的控制信号，此信号为1时刹车关闭，当伺服或系统产生报警使其变为0时刹车打开。1. 机床操作模式的建立我们知道机

17、床的各种运动建立在相对应的模式下。如自动运行方式下的记忆（MEM）模式、MDI模式等，手动方式下的JOG模式、手轮模式、回零模式等。机床常用模式信号如下。F3/4的信号是当NC工作在PMC所指定的模式下时的反馈给PMC的信号。关于编辑模式：程序保护信号 KEY当该信号为1时，可以进行对刀具补偿、STTING设定、程序编辑等的操作KEY1保护刀具补偿、工件原点偏移量KEY2保护SETTING、用户宏变量KEY3保护加工程序KEY4保护PMC参数当参数NO3290#7设定1则KEY1成为程序保护信号。刀具补偿、用户宏变量、SETTING设定则失去保护。关于手轮/增量模式：我们可以注意到手轮和增量是

18、同一模式信号，那我们如何来区分这两种工作模式呢？对于0i 系统可以通过NO8131来设定，对于16/18i的系统则默认模式是手轮模式（功能选通）。那如何让两种模式同时可以运行呢？我们可以通过参数NO7100来设定。#0（HPG）0：手轮进给不使用手轮进给使用当HPG设定1时，NC模式显示为手轮模式。当HPG设定0时，NC显示为增量模式。（B-64120C/02参数说明书P330）#0（JHD）0：在手动连续进给（JOG）方式下，手轮进给或增量进给无效 1：在手动连续进给（JOG）方式下，手轮进给或增量进给有效JHD=0JHD=1JOG方式手轮方式JOG进给OX手轮进给增量进给#0（HNGX）各

19、轴移动方向与手摇脉冲发生器的回转方向0：相同相反手轮插入功能：在自动运行期间，可以通过手轮的旋转时坐标轴产生相应的移动。手轮中断作用在什么轴上取决于手轮中断信号在什么轴上，进给量取决于手轮倍率信号。机床锁住和互锁时手轮中断无效。手轮中断轴选择信号：G41#0#3（第一手轮中断）G41#4#7（第二手轮中断）G42#0#3（第三手轮中断）在手轮插入后，会造成工件坐标系的偏移现象，在正常操作时要恢复插入量。（3）速度的建立操作模式建立好后，机床的运行在各种模式下都要有运行的速度，其速度值是设定在参数中的，而PMC需要提供给NC的速度输出的倍率控制，从而产生实际的速度输出。手动方式下有如下速度倍率需

20、要处理：手动方式速度=参数设定值（NO.1423）手动进给倍率%（G10，G11）手动进给倍率：G010G0110.00%655.35%快速方式速度=参数设定值（NO1420）快速倍率快速倍率：ROV1，ROV2 （G014.0，G014.1）关于快速方式速度的参数：也就是G00的速度。当设定值为0时，手动快速移动速度为PARAM1420的值当PARAM1424为0时，回零速度为PARAM1420的值关于手轮和增量的速度：手轮和增量的倍率：MP1，MP2 （G19.4，G19.5）在自动方式：切削进给速度=程序中设定的F切削进给倍率切削进给倍率 G12PARAM1430仅在直线差补，圆弧差补时

21、有效。在极坐标差补和圆筒差补时，即使指定了PARAM1430的值也会被PARAM1422钳制。（4）运行信号有了操作模式和各模式下所需的运行速度后，机床的运行还需要运行信号来启动。在手动方式、增量方式、回零方式下选择相应轴的进给方向，当信号为1轴开始运动。在选通方式接通前，接通该信号是无效的。轴选择信号手轮轴选信号HS1AHS1D：第一手轮轴选HS2AHS2D：第二手轮轴选HS3AHS3D：第三手轮轴选自动方式下的循环启动/停止ST：循环启动信号。此信号为下降沿有效。轴移动信号：F102 #0#3轴到位信号：F104 #0#3参数：NCI 减速时的到位检查执行不执行轴的运行方向信号：F106

22、#0#3，此信号在停止时保持前一次的运动方向。正向负向*SP：循环暂停信号。程序运行时保持为。OP：自动运转信号STL：自动运转中启动信号SPL：自动运转中停止信号机床在自动运转方式下，NC会根据不同的运行状态反馈这些信号。例如：机床工作灯的处理等。自动方式下的几种功能：单段（SBK）：G46.1 程序单节执行。空运行（DRN）：G46.7 程序中的进给速度无效，执行NO1410的速度程序段选跳（BDT）：G44.0，G45。当程序运行的单节前标有/1（29）跳断标记时，如果相应的跳断信号有效则跳过此单节运行，反之正常运行此单节。手动绝对值（*ABSM）：G6.2。当此信号为1时，手动的移动量

23、不会计算到工件坐标系中，因此实际的结果会造成工件坐标系的偏移。所以在使用此信号时要多加注意，以免造成撞刀等故障。可采用手动回零消除偏差。用户宏程序宏程序-PMC输入信号：宏程序-PMC输出信号：图解：对应于宏输入信号，可通过#1000#1015读入PMC中UI0UI15的状态。通过#1032可一次读取UI0UI15所有的状态。对应于宏输出信号，可通过UO0UO15读入NC中#1100#1115的值。通过#1132和#1133将一个确定的数值输出到PMC中的UO0UO15和UO100UO131。例：5.M,S,T功能的处理当以上信号处理完成后，机床的伺服轴具备了在各种模式下运行的条件。下一步我们

24、就需要处理机床的辅助动作，包括M代码的处理、S主轴功能的处理、T刀具交换的处理。（1）M代码的处理NC的指令的发出有两种形式，一种是以G代码的形式发出用来指定伺服电机按照一定的轨迹来运行，一种就是以M、S、T的代码形式发出，而具体执行的动作需要PMC赋予。具体执行的时序如下：a：首先NC会把具体代码的数值发送到PMC特定的代码寄存器中，同时会有相应的辅助功能触发信号也送到PMC中去。b：PMC会根据NC的相应的触发信号和代码信号而执行译码动作，并触发相应的机床动作。主轴的旋转控制、换刀动作等。C：当动作执行完成后，PMC会发一个完成信号给NC表示动作执行状态已完成，NC可以继续执行以下动作，否

25、则系统会处在等待状态。d：当NC接到完成PMC的完成信号后，会切断辅助功能的触发信号，表示NC响应了PMC的完成信号。e：当NC的触发信号关断后，PMC切断返回给NC的完成信号。f：当NC采样到PMC的完成信号的下降沿后，程序开始往下执行，辅助功能循环结束。以上的图例是以M代码为例，S、T代码的处理时序同上。相关信号：M功能S功能T功能代码寄存器信号F10F13 F22F25 F26F29 触发信号F7.0 F7.2 F7.3 完成信号G4.3 在M代码中有一些为系统专用的M代码，本身系统会发出相应的F地址，它们不需要另行译码。程序结束代码：M02-F9.5/M30-F9.4程序选择停止：M01-F9.6程序停止 ：M00-F9.7系统