FANUC数控系统讲解

（2007版）主编张爱红项目六FANUC数控系统单元一FANUC数控系统概述单元二FANUC数控系统的部件连接单元三FANUCPMC程序设计(一)单元四FANUCPMC程序设计(二)单元五FANUC数控系统参数单元六FANUC数控系统的数据保护项目六FANUC数控系统单元一FANUC数控系统概述一、FANUC数控系统的发展概况日本FANUC公司自50年代末期生产数控系统以来，已开发出40多种系列的数控系统，特别是70年代中期开发出FS5、FS7系统以后，所生产的系统都是CNC系统。从此，FANUC公司的CNC系统大量进入中国市场，在中国CNC市场上处于举足轻重的地位。80年代，FANUC公司较有代表性的系统是F6和F11系列。80年代，其主要产品有F0和F15系列。目前，以F0i与F16i、18i最为常见。项目六FANUC数控系统一、FANUC数控系统的发展概况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）具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。（3）有较完善的保护措施。（4）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。（5）提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令。（6）具有很强的DNC功能。（7）提供丰富的维修报警和诊断功能。项目六FANUC数控系统二、FANUC数控系统的系列与特点（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）采用全字符键盘，可用B类宏程序编程，使用方便。（3）用户程序区容量比0MD系统大一倍，有利于较大程序的加工。（4）使用编辑卡编写或修改梯形图，携带与操作都很方便。（5）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。（6）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。项目六FANUC数控系统二、FANUC数控系统的系列与特点（7）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。（8）0i系统可预读12个程序段，比0MD系统多。（9）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。（10）0i系统的界面、操作、参数等与18i、16i、21i基本相同。（11）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。（12）在软件方面0i系统比0系统也有很大提高，特别在数据传输上有很大改进。项目六FANUC数控系统单元二FANUC数控系统的部件连接一、控制单元的连接(FANUC0i-MB)图6-1控制单元的构成图6-2控制单元各部位的名称图6-3控制单元的连接原理图1图6-4主板插座配置图项目一数控系统概述图6-5控制单元的连接原理图2项目一数控系统概述图6-6I/O板插座配置图项目六FANUC数控系统图6-7控制单元的连接原理图3项目六FANUC数控系统二、主轴控制单元的连接图6-8高速串行总线接口板项目六FANUC数控系统图6-10模拟主轴连接图6-9串行主轴连接项目六FANUC数控系统图6-11串行主轴连接插座信号项目六FANUC数控系统图6-12串行主轴连接插座信号项目六FANUC数控系统图6-13模拟主轴连接位置编码器插座信号项目六FANUC数控系统图6-14伺服放大器模块的接口信号三、伺服放大器模块的连接项目一数控系统概述图6-15分离型增量式检测装置的连接如果采用分离型增量式检测装置（通常用光栅尺），需按下图方式连接。项目六FANUC数控系统四、各模块的LED状态显示控制单元主板的LED状态显示位于控制单元主板的上方位置1、电源模块的LED显示1）当未接通控制电源或控制电源出现异常时，如图6-162）电源模块未准备好。即主回路电源未接通、系统处于急停状态，如图6-17图6-16图6-17项目六FANUC数控系统1、电源模块的LED显示图6-18图6-193）电源模块准备好。即主回路电源接通，电源模块可以开始正常工作，如图6-184）电源模块处于报警状态。当有故障发生时，ALM指示灯亮，两位7段数字显示管显示报警号。如图6-19项目六FANUC数控系统2、伺服模块的LED显示图6-20图6-211）当未接通电源、连接导线出现异常和伺服模块本身出现异常时，如图6-202）伺服模块未准备好，即主回路电源未接通，系统处于急停状态，如图6-21项目六FANUC数控系统2、伺服模块的LED显示图6-22图6-233）伺服模块准备好，即主回路电源接通，伺服模块可以开始正常工作，如图6-224）电源模块处于报警状态，当有故障发生时，一位7段数字显示管显示报警号，如图6-23项目六FANUC数控系统3、主轴模块的LED显示图6-24图6-251）当未接通控制电源或控制电源出现异常时，如图6-242）当NC数控系统电源未接通，主轴模块在等待串行通信和参数的加载时，两位7段数字显示管闪烁，如图6-25项目六FANUC数控系统3、主轴模块的LED显示3）当接通控制电源1s后，会在两位7段数字显示管显示主轴模块ROM的序列号，大约0.5s后会显示主轴模块ROM的版本号，如图6-26图6-26项目六FANUC数控系统3、主轴模块的LED显示4）当参数加载完成，主回路电源未接通、系统处于急停状态时，如图6-27图6-27项目六FANUC数控系统3、主轴模块的LED显示5）主轴模块处于报警状态，当有故障发生时，两位7段数字显示管显示报警号，同时，ALARM指示灯会点亮显示报警代号，如图6-286）主轴模块处于不正确的参数设定和不适当的序列，当有故障发生时两位7段数字显示管显示错误号，同时ERR指示灯点亮，如图6-29图6-28图6-29项目六FANUC数控系统五、急停与超程解除控制线路急停：用于在紧急情况下，停止机床的运动,一般用其按钮触点控制切断强电。超程解除：数控系统通常可提供两种行程保护功能，一种为在机床各坐标轴的极限位置安装限位开关，当其被压下时，向数控系统发出超程信号使之减速停止。另一种为存储行程极限，它允许在机床坐标系中设定多个坐标值形式的区域，禁入区域可以由用户指定为设定区域的内侧或外侧，当机床移动进入禁入区域则停止移动，并显示超程报警。项目一数控系统概述图6-30急停与超程解除控制线路项目六FANUC数控系统六、机床I/O接口的连接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。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。项目六FANUC数控系统单元三FANUCPMC程序设计（一）1、FANUCPMC的接口PMC与控制伺服电动机和主轴电动机的系统部分，以及与机床侧辅助电气部分的接口关系。图6-31项目六FANUC数控系统2、FANUCPMC的基本编程指令项目六FANUC数控系统3、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。TMRTM控制条件指令定时器号输出地址项目六FANUC数控系统(2)DEC(译码)功能指令工作原理：当控制条件ACT=0时，不译码，译码结果继电器R断开；当ACT=1时执行译码，当指定译码信号地址中的代码与译码规格数据相同时，输出R＝1，否则R=0，译码输出R的地址由设计人员确定。DECR控制条件指令译码信号地址译码规格数据译码结果输出地址项目六FANUC数控系统4、FANUCPMC的编程指令应用举例主轴定向控制：项目六FANUC数控系统单元四FANUCPMC程序设计（二）软件安装一、FANUCPMC的编程方法1、FAPTLADDERIII软件界面:项目六FANUC数控系统2、使用网络进行PMC传输步骤(录像)机床端设置：项目六FANUC数控系统计算机端设置：项目六FANUC数控系统计算机端设置：项目六FANUC数控系统计算机端通信连接：项目六FANUC数控系统从机床PMC装载：项目六FANUC数控系统选择传输PMC梯形图程序、PMC参数：显示传输的过程：项目六FANUC数控系统二、FANUCPMC程序的工作原理1、梯形图概要在PMC程序中，使用的编程语言是梯形图。对PMC程序的执行，可以简要地总结为，从梯形图的开头由上到下，然后由左到右到达梯形图结尾后再回到梯形图的开头，循环往复，顺序执行。项目六FANUC数控系统2、PMC程序的分级PMC程序由第一级程序和第二级程序两部分组成。在PMC程序执行时，首先执行位于梯形图开头的第一级程序，然后执行第二级程序。FANUCOi－MA数控系统的PMC规格有SA1和SA3两种，而SA3比SA1多了子程序和标记地址的功能。项目六FANUC数控系统3、PMC的地址PMC程序中的地址，也就是代号，用于代表不同的信号，不同的地址分别有机床侧的输入（X）、输出线圈（Y）信号、NC系统部分的输入（F）、输出线圈（G）信号，内部继电器（R），信息显示请求信号（A），计数器（C），保持型继电器（K），数据表（D），定时器（T），标号（L），子程序号（P）.X110.3位号（0～7）地址号地址类型项目六FANUC数控系统单元五FANUC数控系统参数一、FANUC数控系统参数的分类与功能FANUCOi－MA数控系统的参数按照数据的形式大致可分为位型和字型。其中位型又分位型和位轴型，字型又分字节型、字节轴型、字型、字轴型、双字型、双字轴型共8种。轴型参数允许参数分别设定给各个控制轴。项目六FANUC数控系统二、设置（或调整）FANUC数控系统参数(录像)数控系统的参数可以分为许多类型，在本单元我们只介绍系统参数的显示、MDI设定参数以及伺服参数的初始化。(1)按MDI面板上的功能键几次或一次后，再按软键[参数]，选择参数页面(2)参数页面有多页组成，通过(a)、(b)两种方法显示需要的参数页面(a)用翻页键或光标移动键，显示需要的参数页面。(b)从键盘输入想显示的参数号，然后按软键[NO.检索]。可以显示指定的参数所在页面。光标在指定的参数位置上闪动。1、系统参数的显示方法项目六FANUC数控系统项目六FANUC数控系统2、MDI方式设定参数(1)将NC置于MDI方式下(2)按下急停按钮，使机床处于急停状态(3)按以下步骤使参数处于可写状态项目六FANUC数控系统(a)按功能键一次或几次后，再按软键[SETTING]，可显示参数设定页面。(b)将光标移至“PARAMETERWRITE”处(c)设定“PARAMETERWRITE”=1，按软键[ON:1]，或者直接输入1，再按软键[输入]，这样参数成为可写入的状态。同时CNC产生P/S100报警（允许参数写入）。(d)如果参数设定完毕，需将参数设定页面的“PARAMETERWRITE=”设定为0，禁止参数设定。(e)复位CNC，解除P/S100报警。此时需关断电源再开机。项目六FANUC数控系统单元六FANUC数控系统的数据保护(录像)一、在引导系统屏幕画面进行数据的备份和恢复机床通电后，FANUC-0i-MA数控系统就会自动启动引导系统，并读取NC软件到DRAM中去运行，而引导系统屏幕画面在一般的正常情况下，是不会显示的，但进行数据的备份和恢复时，就必须调出引导系统屏幕画面。1、调出引导系统画面操作提示：系统通电后，两手指同时按住屏幕下方右侧两软键。项目六FANUC数控系统2、备份PMC程序项目六FANUC数控系统(1)按软键“UP”或“DOWN”选择“SYSTEMDATASAVE”(2)按下“SELECT”键，进入系统数据备份画面(