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MTNCM