第8章-FANUC数控系统介绍

第8章FANUC数控系统介绍第1节概述一、FANUC数控系统的特点：（1）系统在设计中大量采用模块化结构。（2）FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。（3）提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令。（4）具有很强的DNC功能。（5）提供丰富的维修报警和诊断功能。（1）FANUC0i系统与FANUCl6/18/21等系统的结构相似，均为模块化结构。其集成度较FANUC0系统的集成度更高，因此0i控制单元的体积更小，便于安装排布。（2）使用存储卡存储或输入机床参数、PMC程序以及加工程序，操作简单方便。（3）系统具有HRV(高速矢量响应)功能，伺服增益设定比0MD系统高一倍，理论上可使轮廓加工误差减少一半。（4）机床运动轴的反向间隙，在快速移动或进给移动过程中由不同的间隙补偿参数自动补偿。（5）与0MD系统相比，0i系统的PMC程序基本指令执行周期短，容量大，功能指令更丰富，使用更方便。（6）0i系统的界面、操作、参数等与18i、16i、21i基本相同。（7）0i系统比0M、0T等产品配备了更强大的诊断功能和操作信息显示功能，给机床用户使用和维修带来了极大方便。二、FANUC数控系统的系列三、数控机床组成1、组成一台CNC系统包括：⑴．CNC控制单元（数值控制器部分）。⑵．伺服驱动单元和进给伺服电动机。⑶．主轴驱动单元和主轴电动机。⑷．PMC（PLC）控制器。⑸．机床强电柜（包括刀库）控制信号的输入/输出（I/O）单元。⑹．机床的位置测量与反馈单元（通常包括在伺服驱动单元中）。⑺．外部轴（机械）控制单元。如：刀库、交换工作台、上下料机械手等的驱动轴。⑻．信息的输入/输出设备。如电脑、磁盘机、存储卡、键盘、专用信息设备等。⑼．网络。如以太网、HSSB（高速数据传输口）、RS-232C口等和加工现场的局域网。2、控制单元的连接(FANUC0i-MB)FANUC0i－MA数控系统的控制单元有内置的I/O卡，用于机床各检测元件信号的采集和控制各种气、液压阀组件，指示灯等的动作控制。在控制单元内置的I/O卡，其输入点的点数为96点，输出点点数为64点。如输入输出数量未能满足要求时，就需要通过控制单元上的I/OLINK扩展I/O单元来满足使用的要求，并在编写PMC程序时，对各I/O设备的地址进行分配。3、机床I/O接口的连接四、CNC的作用CNC是数控机床控制系统的核心部分，用以完成人机对话与通讯，解释数控加工程序指令，分配加工任务，以及协调各功能模块的工作等。概括起来，CNC数控系统主要有以下几个方面的功能：（1）加工程序的编制和翻译；（2）各功能代码的译码（如M代码、T代码、S代码）传送；（3）对刀具进给电机（X轴和Z轴电机）的控制驱动，插补运算；（4）对反馈信号的处理和输出；（5）螺纹加工。PMC控制器的工作主要有：：（1）主轴电机的正转、反转、停止控制等控制；（2）多工位刀架的自动回转，即完成T代码；（3）对主轴速度控制，即S代码；（4）辅助M功能，如冷却液的开与关，润滑电机控制，风扇电机控制等；（5）对机床异常情况报警。四、PMC的作用五、PMC与NC之间的关系PMC的控制对象来自两个部分，一个是MT侧，一个是NC侧，MT侧的信号包括机床操作面板上的按钮、开关和机床运动部件的香味开关，以及液压、气压、润滑等装置，还包括继电器电路，机床强电电路等的信号，PMC接收来自MT的信号称为X信号，发往MT侧的信号定义为Y信号，来自MT侧的X信号经过PMC处理后，送往NC，定义为G信号。X信号：主要接收主令元件（按钮、开关）和其他一些元件的触头的开关信号。Y信号：主要用于输出控制耗能元件（如电磁线圈、指示灯等）以上信号有机床设计者确定。G信号：负责传送PMC工作情况的信号。F信号：负责传送加工程序中的部分指令处理后的信号。这两种信号由FANUC系统开发者定义。需要熟悉说明书上的说明。第2节PMC编程一、PMC的信号存储器及地址（逻辑元件）NC侧的输入/输出信号和内部存储单元共分为4类存储器，每个存储器地址由地址号和位号（0-7）组成，在地址号的开头必须指定一个字母，4位数字的前零可以省略，在功能指令中指定字节单位的地址时，小数点及位号可以省略。二、逻辑元件型号字符信号说明PMC-SA1PMC-SA3PMC-SB7X输入信号(MTPMC)X0~X127X1000~X1011X0~X127X200~X327X1000~X1127Y输出信号(MTPMC)Y0~Y127Y1000~Y1008Y0~Y127Y200~Y237Y1000~Y1127F输入信号(NCPMC)F0~F225F1000~F1255F0~F767F1000~F1767F2000~F2767F3000~F3767G输出信号(NCPMC)G0~G255G1000~F1255G0~G767G1000~G1767G2000~G2767G3000~G3767R内部继电器R0~R1999R9000~R9099R0~R1499R000~R9117R0~R7999R000~R9499A信息请求信号A0~A24A0~A249C计数器C0~C79C0~C399C5000~C5199K保持继电器K0~K19K0~K99K900~K919D数据表D0~D1859D0~D9999T可变定时器T0~T79T0~T499T9000~T9499L标号-L1~L9999P子程序号-P1~P512P1~P2000三、梯形图三、FANUCPMC的功能指令(1)TMR(定时器)功能指令TMR为设定时间可更改的定时器。工作原理：当控制条件ACT=0时定时继电器TM断开；当ACT=1时，定时器开始计时，到达预定的时间后，定时继电器TM接通。定时时间在PMC参数中设定。固定定时器TMR:TMRB的设定时间编在梯形图中，在指令和定时器号的后面加上一项参数预设定时间，与顺序程序一起被写入COMSRAM，所以定时器的时间不能用PMC参数改写。X0.0为ON，5秒钟后R0.0为ON定时器在数控机床报警灯闪烁电路的应用2).计数器指令（CTR）计数器主要功能是进行计数，可以是加计数，也可以是减计数。计数器的预置值形式是BCD代码还是二进制代码形式由PMC的参数设定（一般为二进制代码）。CN0—设定初始值为0还是1.UPDOWN—设定是加计数/减计数RST—计数器复位。ACT---计数信号输入3）.译码指令（DEC）DEC指令的功能是：当两位BCD代码与给定值一致时，输出为“1”；不一致时，输出为“0”，主要用于数控机床的M码、T码的译码。一条DEC译码指令只能译一个M代码。当F10的值为3时，R300.3为ON；F10的值为4时，M04为ON.4).信息显示指令（DISPB）该指令用于在系统显示装置（CRT或LCD）上显示外部信息，机床厂家根据机床的具体工作情况编制机床报警号及信息显示信息号信息数据A0.11001EMERGENCYSTOP！A0.21002DOORNEEDCLOSE！A0.31003TOOLLIFEEXGAUST！A0.42000PLEASECHECKGEARLUBEOILLEVEL！5).顺序程序结束指令（END1、END2、END）END1(SUB1)END2(SUB2)SPE(SUB72)SP(SUB71)SPE(SUB72)SP(SUB71)SPE(SUB72)SP(SUB71)END(SUB64)1级程序2级程序子程序PMC的程序包括：1级程序、2级程序、子程序，分别用END1、END2、END为结束标记分隔。并且按照图中顺序排列。第一级程序结构（包括急停、硬件超程）没隔8ms执行一次急停超程第二级程序包括：准备、模式选择、JOG等开机脉冲、CNC就绪信号、伺服就绪信号、复位信号、报警信号、手轮进给、自动运转等。模式选择信号处理：进给倍率、主轴倍率、自动方式（编辑方式、MDI方式、DNC方式等）、手动方式（回零方式、JOG方式、手轮方式：）输出信号输入信号①②-1②-2②-3输入信号输出信号接收电路驱动电路输入信号输出信号信号同步1级程序END12级程序END2来自NC到NC来自MT到MTNCMT周期时间1级程序2级程序①②-1②-2①①①②-3②-1执行顺序：举例1循环起动与停止说明：循环起动按钮X6.1;起动数控程序信号G7.2.数控程序在运行信号F0.5;数控程序运行结束F0.4循环停止按钮X6.0；停止数控程序信号G8.5举例2