FANUC系统培训教学教案课件教材汇总.doc
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1、开始讲开始讲 PMCPMC数控系统除了对机床各坐标轴的位置进行连续控制(即插补运算)外,还需要对机床主轴正反转与起停,工件的夹紧与松开,刀具更换,工位工作台交换,液压与气动控制,切削液开关,润滑等辅助工作进行顺序控制,顺序控制由可编程控制器完成,由于发那科 PLC 和机床系统做成一体,为内装型,称为 PMC .发那科 PMC 分为:PMC-L/M PMC SA1/SA2/SA3 SB7 等几个版本,要注意你的机床上所用的版本,在 PMC 的 PMCDGN 中显示PMCPMC 程序特点:程序特点:PMC 也称顺序程序,其扫描从上向下,从左向右,例如:(有图)按下 SW,则线圈 A 吸合,A 吸合
2、后,其常闭触点打开,故线圈 B 不吸合,不得电,因 PMC 自上向下顺序动作。PMCPMC 程序结构:程序结构:发那科程序结构分一级程序(用 END1 结束)和二级程序(用 END2 作为结束标志) 。一级程序在每个 8MS 扫描周期都先执行,然后 8MS 当中PMC 扫描剩余时间再扫描二级程序。如果二级程序在一个 8MS 中不能扫描完成,它会被分割成 N 段来执行。在每个 8MS 执行中执行完一级程序扫描后再顺序执行剩余的二级程序。因此一级程序为实时响应,对输入信号立即处理,所以一些急停,超22程,抱闸,机床进给保持(暂停)等放在一级程序中,以便快速处理,因此减小一级程序的长度,可使整个程序
3、处理速度加快。 (有图)由图可见一级程序短,占用的扫描时间少,故可用较多时间多执行二级程序,则整个程序执行时间会缩短。PMCPMC 信号分析信号分析X 为机床到 PMC 的输入信号,地址有固定和设定两种,对应面板按扭以及各种开关等。Y 为 PMC 给机床的输出信号,地址同样有固定和设定两种,通常输出控制小继电器,再去控制大接触器,控制电机或各种电磁阀。F 为 CNC 到 PMC 的信号,主要包括各种功能代码 M ST 的信息, (即 M 辅助功能,S 转速和 T 选刀功能)手动/自动方式及各种使能信息,每种含义都是固定的,是发那科公司都定义好的,我们只能使用,不使赋值,不能当线圈用,只能是触点
4、,如当读到编写加工程序中 M 代码时 S500 M03,CNC 会发出 F7.0 为 1 信号,M 功能选通信号,我们只能使用 F7.0的状态,不能用梯图使 F7.0 为 1 或 0 是错误。 (有图)图示为刹车线圈电路图G 为 PLC 到 CNC 侧的信号,主要包括 M S T 功能的应答信号和各坐标轴对应的机床参考点等G 代码地址是固定的,是发那科公司定义好的,但是与 F 信号不同的是可以在梯图中当线圈使用,当然更可以当触点用,如(有图)22主轴急停G 信号以以当线圈时,即我们可以在梯图中使其置 1 导通或置 0 截止(失电)作为初学者一定要搞清加工程序中 G 代表插补指令,F 代表进给速
5、度,而在梯形图中,G F 分加别代表 PLC 和 CNC 之间控制信号,请大家记牢。若遇到 F 信号触点不闭合,只能考虑条件不满足导致 CNC 没有应答信号,不要试图强制导通它。信号的一些常见问题:信号的一些常见问题:1.1.正负逻辑问题。正负逻辑问题。正逻辑,高电平有效,低电平无效。负逻辑,高电平无效,低电平有效。在发那科系统中,负逻辑信号前面带有*,如急停信号*ESP,*ESP 为符号(SYMBOL)前面有*表示低电平有效,其地址(ADDRESS)为 G8.4,当G8.4 为 0 时,急停命令有效,机床处于急停状态。换言之,要使机床处于正常状态,必须使 G8.4 为 1,其对应线圈应吸合。
6、一个信号有两种表达方式,符号(SYMBOL)和地址(ADDRESS)符号有助于理解信号意义,通常是用英文简写信号含义。如 G8.4 是地址 *ESP 是符号2.2.常开点和常闭点常开点和常闭点X 输入信号一般有如下两种情况,24V 电源通过常开或常闭开关输入PLC(有图)发那科中用-表示常开点, (有图)表示常闭点。用高亮度或粉红色表不信号接通,用暗色或灰色表示信号关断。如何理解常开和常闭何时导通,何时关断如何理解常开和常闭何时导通,何时关断,记住一句话记住一句话有高电平输入有高电平输入 PLCPLC 时,对应常开点闭合,常闭点断开。时,对应常开点闭合,常闭点断开。对于上图,不按下 ST1 X
7、0.0 常开点为 0 (没有高电平进入 PLC) 常闭点为 1按下 ST1 时 X0.0 常开点为 1(有高电平输入 PLC) 常闭为点 0 同样对于 ST2,不按下 ST2 时, X0.1 常开点为 1 (有高电平输入 PLC) 常闭点为 0按下 ST2 时, X0.1 常开点为 022(没有高电平进入 PLC) 常闭点为 1 输出 Y 信号,当某个输出信号接通时,输出一个触点闭合信号。 (有图)如图,梯形图中 Y10.0 闭合,高亮度或粉红色,其提供一个触点信号,Y10.0 触点闭合,外部 KA 吸合。如果 Y10.0 在梯形图中吸合,却不提供一个闭合触点,说明 PLC 有问题。3.3.输
8、入输入/ /输出电源问题输出电源问题发那科系统输入/输出型号信号电源一般为直流 24V,I/O LINK 模块有单独的电源供电,电源接口部分常称为 CPD1,I/O LINK 出故障首先要注意电源提供好了没有,内部保险是否烧毁内部 I/O 模块 X 输入信号电源由外部提供,一般通过 I/O 板上的保险提供给标有(24V)的针脚,所有 X 信号从此引脚得电。内部 I/O 模块 Y 输出信号电源一般由 DOCOM 脚提供,需要将外部24V 电源提供给 DOCOM 脚,再由 DOCOM 分配给各个触点,然后输出给继电器或电磁阀。PMC 地址分配字符符号种类种类OI-B/OIBMATE BPMC-SA
9、1PMC-SB7X机床给 PMC 的输入信号(MTPMC)X0-X127X0-X127X200-X327X1000-X1127Y PMC 输出给机床的信号(PMCMT)Y0-127Y0-Y127Y200-Y327Y1000-Y1127FNC 给 PMC 的输入信号F0-F255F0-F767F1000-F176722(NCPMC)F2000-F2767F3000-F3767GPMC 输出给 NC的信号(PMCNC)G0-G255G0-G767G1000-G1767G2000-G2767G3000-G3767R内部继电器R0-R999R9000-9099R0-R7999R9000-R9499E外
10、部继电器-E0-E7999A信息显示请求信号信息显示状态信号A0-A24-A0-A249A9000-A9249 C计数器C0-C79C0-C399C500-C5199K保持继电器K0-K19K0-K99K900-K919T可变定时器T0-T79T0-T499T9000-T9499D数据表D0-D1859D0-D9999L标志号-L1-L9999P子程序号-P0-P2000其中机床侧的输入地址 X 中,有一些专用信号直接被 CNC 所读取,因为不经过 PMC 的处理,我们称之为高速处理信号。例:急停 X8.4,原点减速信号 X9,测量信号 X4。在内部地址中,中间继电器 R9000-R1000
11、之间的地址被系统所占用不要用于普通控制地址。R9000.0数据比较位,输入值等于比较值R9000.1数据比较位,输入值小于比较值R9091.0/1常 0/1 信号R9091.50.2 秒周期信号R9091.61 秒周期信号R9015.0RUNSTOP 有图R9015.1R9015.0 有图R9091.2R9091.2 有图R9015.0 在 PMC 运行后,产生一个脉冲信号,作为 PMC 运行信号R9015.1 在 PMC 停止前,输出一个下降沿逻辑,作为检测 PMC 停止信号,在 PMC 停止后产生一个急停信号,R9091.2 与 PMC 运行同步信号内部地址中,T0-T8 作为 48MS
12、精度定时器,T9-T499 作为 8MS 精度级,定时器在 PMC 画面上设定和使用。内部地址中,C0-C399 作迷为计数器在 PMC 画面是设定和使用。22内部地址中,K0-K99 可作为普通的保持型继电器在 PMC 画面上设定各使用,K900-K919 为系统占用区(有确定的地址含义) ,通常并上或串上一个 K 接点,可以添加或删除某种功能。内部地址中,A0-A249 作为信息,请求寄存器使用,用它产生外部的报警信息文本。内部地址中,D0-D9999 作为数据寄存器,可以在 PMC 进行数据交换。内部地址中,P0-P2000 为子程序号,在 PMC 可以通过 CALL(有条件调用),CA
13、LLU(无条件调用)子程序,子程序完成一些特定的 功能。内部地址中,L1-L9999 作为标志号,PMC 顺序程序用,标志号进行分块,系统通过 PMC 的标号跳转指令 JMPB 或 JMP 跳到所指定标号的程序进行控制。PMCPMC 基本控制电路基本控制电路1.自锁回路(有图)A 按下后,C 吸合A 松开后,由 C 的触点实现自锁B 为停止,B 断开后,回路断开2.互锁回路(有图)在 C 回路中串入 D 的常闭点,在 D 回路中,串入 C 的常闭点,两个回路实现互锁,C 和 D 不会同时吸合。3.逻辑 O 回路(有图)由于 R0.0 断电器回路永远不会常开和常闭同时吸合,故 R0.0 永远不会
14、吸合,R0.0 一直为 0 。FANUC 16 18 Oi 中专用继电器 R9091.04.逻辑 1 回路(有图)22上电时 R0.0 由其常闭点得电而吸合,通过其常开触点实现自锁,所以 R0.1 一直为 1FANUC 16 18 Oi 中有专用继电器 R9091.15.上升沿触发脉冲信号电路(有图)接下 X2.0 时,R2.0 吸合,下一步,R2.1 吸合,循环下去,再执行到 R2.0 回路时,因 R2.1 为 1,故 R2.0 断开,R2.0 为一个与 X2.0 同步吸合的脉冲信号。6.下降沿触发脉冲电路(有图)分析:按下 X0.1 时,R0.1 吸合,R0.2 断开。松开 X0.1 时,
15、由于 R0.1 还保持吸合,故 R0.2 吸合下一步,R0.1 断开,循环下去,在执行到 R0.2 时,由于 R0.1 断开,所以 R0.2 失电所以 R0.2 是在 X0.1 松开后,下降沿时产生一个脉冲信号,7.R S 触发电路(有图)分析:按下 X0.1,后松开,R0.2 产生一个脉冲信号。Y0.1 通过 R0.2(常开点)和 Y0.1(常闭点)吸合一下循环执行后,通过 R0.2(常闭点)和 Y0.1(常开点)自锁。再按一下 X0.1,R0.2 产生一个脉冲信号,将 R0.2(常闭点) Y0.1(常开点) 自锁回路切断,Y0.1 松开。22动作结果动作结果 按一下按一下 X0.1X0.1
16、 Y0.1Y0.1 吸合吸合再一下再一下 X0.1X0.1 Y0.1Y0.1 断电断电7.异或电路(有图)C=A_B+AB_ 此为逻辑电路中异或回路。A B 相同电平时 C 为 0,不吸合A B 不相同时, C 为 1,吸合PMCPMC 的功能指令的功能指令数控机床的 PLC 指令必须要满足特殊要求,由于数控机床动作复杂,仅靠基本指令很难实现,功能指令即是实现一些特定功能的指令,其实都是一些子程序,应用功能指令就是调用相应的子程序。一一 程序结束指令程序结束指令|-END1-| 第一级 PMC 程序区结束指令,第一级程序为快速执行程序区,每 8MS 执行一次,主要处理系统急停,超程,进给暂停等
17、紧急动作|-END2-| 第二级程序用来编写普通顺序程序,系统会根据第二级程序的长短分成若干段,每 8MS 顺序执行一段,为主程序区。|-END-| PMC 结束指令,在 END 和 END2 之间是子程序。二二. .定时器指令定时器指令定时器用来定时,用于程序中需要与时间建立逻辑关系的场合,都是通电延时继电器。分为可变定时器(TMR)和固定定时器(TMRB)通电延时可以理解为对信号的一种确认,某个信号动作之后,相应的继电器并不立刻动作,而是延迟一定时间,信号仍旧保持,输出继电器才吸合。如卡盘作夹紧动作,夹紧到位开关闭合后,相应继电器并不马上吸合,使主轴旋转,而是延迟一定时间,假设为 1 秒后
18、,夹紧到位开关仍旧吸合,说明夹紧牢靠,输出继电器才吸合,主轴开始旋转,确保安全,1.1.可变定时器(可变定时器(TMRTMR)22TMR 指令的定时时间可通过 PMC 参数中 TIMER 中可修改工作原理:当 ACT=1,吸合后,延迟设定时间后,定时继电器吸合当 ACT=0,定时继电器断电,定时器号定时器号 1-8 号最小单位为 48MS9 号以后最小单位为 8MS定时继电器定时继电器:作为可变定时器的输出,定时继电器地址由机床厂家设计者决定,一般采用中间继电器 R 图示PMC PRM(TIMER)#001NO ADDRESS DATA001 T000 0002 T002 0003 T003
19、0NO 代表定时器号DATA 设定时间,单位为 MS,以十进制直接设定。2.2.固定定时器(固定定时器(TMRBTMRB)在梯形图中设定时间,与梯形图一起存入 FROM 中,不能在梯形图 PMC参数中改写。一般用于固定机床时间的控制,不需要用户改写(换刀时间, 润滑时间)例:(有图)X0.1 闭合,延时 5 秒钟,后 50.0 得电,其触点闭合,A0.0 报警。(有图)22X0.2 过载信号,通常是常闭。正常时,梯图中 X0.2 常开点闭合,常闭点断开,R50.0 不得电。过载后,X0.2 断开,X0.2 常开点为 0。X0.2 常闭点为 1,R50.0 延时 5 秒后得电, ,常开点吸合,A
20、0.0 报警。三三. .计数器指令计数器指令计数器完成计数指令,可以是加计数,可以是减计数CN0=0CN0=0 从 0 开始计数 0,1, NCN0=1CN0=1 从 1 开始计数 1,2,NUPDOWN=0UPDOWN=0,加计数UPDOWN=1,UPDOWN=1,减计数RSTRST 清除计数值ACTACT 由 0 变 1 时上开沿计数计数器号计数器号:其内部在 PMC 中 PMCPRMCOUNTER预置值占两个字节,当前计数值占两个字节PRESET:预置值CURRENT:当前值计数器输出(计数器输出(W1W1):当计数器为加计数器时,计数到预置值时,W1=1,当计数器为减计数器时,计数到初
21、始值时W1=1举例:刀库旋转时,数刀套程序,X3.5 数刀开关,每转一个刀位,X3.522点亮一次。R0.0 为 0,从 0 开始计数,此出错,应从 1 开始。R56.0 为 0 时正转,加计数为 1 时反转,减计数。R50.0 为计数脉冲,计数器中值计数C1 中记忆的是刀库当前刀座号。所谓当前刀套即是刀库中 处于等待换刀位置的刀套号。注:有的刀库有一正一反两个数刀开关,此时应将另一开关取其常闭点,例如 X4.5,两个计数器计数作比较,相等,证明数刀正确,否则错误。有的刀库用数刀计数器和数刀套计数器相比较,刀库旋转电机转一圈,刀套转一个刀位,两者相比较,相同正常,不同报警。共同的目的:防止数刀
22、开关出故障,记错刀套号,互相参照一下。注意:在刀库上还有原点开关,回一次原点,则将计数器赋值一次。X0.2 原点开关,R51.0 为原点脉冲原点脉冲将计数器 C1 赋值为 1,重新计数。四四. .译码指令译码指令数控机床执行加工程序中的 M S T 功能时,当系统读到这些代码时,CNC 装置以 BCD 或二进制代码形式输出 M S T 代码的 F 信号给 PMC,这些信号需要 PMC 经过译码才能从 BCD 或二进制状态转换成具有特定含义的一位逻辑状态。 (M 辅助功能,S 主轴转速功,T 刀具选择功能)即完成数位转换,将一个数通过译码后成为某些位变为 1。BCD 译码为 DEC,二进制译码
23、DECB 两种关于码制问题在此讲一下,应该说是许多人面临的问题,大多数人不是很清楚。二进制码二进制码只有两个数码 0 和 1,每一位具有特定的权二进制整数的权是 2 的乘方,22二进制小数的权是 2 的负次方,同样 8 进制的 16 进制,其权分别为 8 和 16 的乘方BCDBCD 码,全称码,全称 BINARY-CODED-DECIMALBINARY-CODED-DECIMAL二进制编码的十进制码,总体上说是十进制,但每一位用二进制来表示,是用四位二进制码来表示。其中常用 8421-BCD 码使用了 0000-1001 这十种状态,其余 1010-1111 为禁用码。举例:表示数 13纯二
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