FANUC0iMateMC數(shù)控加工中心電氣設(shè)計(jì)和調(diào)試畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、數(shù)控機(jī)床集計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制、傳感測(cè)量、機(jī)械制造、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它的發(fā)展和運(yùn)用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時(shí)代，改變了制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、管理方式，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了巨大變化?，F(xiàn)代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在數(shù)控技術(shù)之上。數(shù)控技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的核心標(biāo)志，實(shí)現(xiàn)加工機(jī)床及生產(chǎn)過程的數(shù)控化，已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。我國(guó)是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國(guó)家，但數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力在國(guó)際市場(chǎng)中仍處于較低水平，即使在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)：一方面國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)各類機(jī)床產(chǎn)品特別是數(shù)控機(jī)床有大量的需求，而另一方面卻有不少國(guó)

2、產(chǎn)機(jī)床滯銷積壓，國(guó)內(nèi)機(jī)床產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，嚴(yán)重影響我國(guó)數(shù)控機(jī)床自主發(fā)展的勢(shì)頭。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，除了有經(jīng)營(yíng)上、產(chǎn)品質(zhì)量上和促銷手段上等的原因外，一個(gè)最主要的原因就是新產(chǎn)品（包括基型、變型和專用機(jī)床）的開發(fā)周期長(zhǎng)，不能及時(shí)針對(duì)用戶的需求提供滿意的產(chǎn)品。本論文采用的是FANUC數(shù)控加工中心系統(tǒng)，深入淺出地介紹了FANUC數(shù)控加工中心的電氣原理圖、PMC程序的編制和簡(jiǎn)單系統(tǒng)的調(diào)試等。電氣原理圖與PLC程序設(shè)計(jì)是這次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)也是難點(diǎn)。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不足之處在所難免，敬請(qǐng)各位指導(dǎo)老師和驗(yàn)收老師批評(píng)指正。目錄4.4.2 有關(guān)軸控制/設(shè)定單位的參數(shù)324.4.3 有關(guān)存儲(chǔ)式行程檢測(cè)

3、的參數(shù)354.4.4 有關(guān)進(jìn)給速度的參數(shù)35第一章 緒論1.1 選題背景加工中心（Machining Center，簡(jiǎn)稱MC）是一種備有刀庫(kù)并能自動(dòng)更換刀具對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。它是適應(yīng)省力、省時(shí)和節(jié)能的時(shí)代要求而迅速發(fā)展起來(lái)的，它綜合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、拖動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、測(cè)量及傳感技術(shù)以及通訊診斷、刀具和應(yīng)用編程技術(shù)的高技術(shù)產(chǎn)品，將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床的功能并聚集在一臺(tái)加工設(shè)備上，且增設(shè)有自動(dòng)換刀裝置和刀庫(kù)，可在一次安裝工件后，數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床按不同工序自動(dòng)選擇和更換刀具，自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助功能，

4、依次完成多面和多工序的端平面、孔系、內(nèi)外倒角、環(huán)形槽及攻螺紋等加工。由于加工中心能集中完成多種工序，因而可減少工件裝夾、測(cè)量和調(diào)整時(shí)間，減少工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)存放時(shí)間，使機(jī)床的切削利用率高于通用機(jī)床34倍，達(dá)80%以上。所以說(shuō)，加工中心不僅提高了工件的加工精度，而且是數(shù)控機(jī)床中生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度最高的綜合性機(jī)床。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，以及各種性能良好的傳感器的出現(xiàn)和運(yùn)用，加工中心的功能日趨完善，這些功能包括：刀具壽命的監(jiān)視功能，刀具磨損和損傷的監(jiān)視功能，切削狀態(tài)的監(jiān)視功能，切削異常的監(jiān)視、報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)功能，自動(dòng)檢測(cè)和自我診斷功能及自適應(yīng)控制功能等。加工中心還與載有隨行夾具的自動(dòng)托板進(jìn)行有機(jī)連接

5、，并能進(jìn)行切削自動(dòng)處理，使得加工中心成為柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和自動(dòng)化工廠的關(guān)鍵設(shè)備和基本單元。1.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的主要類型FAUNC數(shù)控系統(tǒng)的主要類型有以下幾類：（1）高可靠性的Power Mate 0系列。（2）普及型CNC 0D系列。（3）全功能型的0C系列。（4）高性能/價(jià)格比的0i系列（5）具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC 16i/18i/21i系列。 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)FANUC數(shù)控系統(tǒng)是控制單元與LCD集成于一體，具有網(wǎng)絡(luò)功能，超高速串行數(shù)據(jù)通信。 FANUC數(shù)控系統(tǒng)以其高質(zhì)量、低成本、高性能、較全的功能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械

6、等特點(diǎn)，在市場(chǎng)的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。（2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為045，相對(duì)濕度為75%。有較完善的保護(hù)措施。FANUC對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。（3）FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件齊全。系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能滿足使用要求。（4）提供豐富的PMC指令。提供大量豐富的PMC信號(hào)和PMC功能指令，這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用于編制機(jī)床側(cè)PMC控制程

7、序，而且增加了編程的靈活性。（5）具有很強(qiáng)的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS-232C傳輸接口，使PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能夠可靠完成，從而實(shí)現(xiàn)高速的DNC操作。（6）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。FANUC維修手冊(cè)俄日用戶提供了大量的報(bào)警信息，并且以不同的類別進(jìn)行分類。 FANUC 0系列的主要功能及特點(diǎn)FANUC 0系列的主要功能及特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：（1）采用高速的微處理器芯片。（2）采用高可靠性的硬件設(shè)計(jì)及全自動(dòng)化生產(chǎn)制造。（3）豐富的系統(tǒng)控制功能。（4）高精度的控制。（5）全數(shù)字伺服控制結(jié)構(gòu)。（6）全數(shù)字的主軸控制。 FANUC 0i系列的主要功能及特點(diǎn)FANUC 0i系列的主要功能及特點(diǎn)有

8、以下幾點(diǎn)：（1）FANUC 0i系統(tǒng)與FANUC 16/18/21等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似，均為模塊化結(jié)構(gòu)。主CPU板上除了主CPU及外圍電路之外，還集成了PROM&SRAM模塊、PMC控制模塊、存儲(chǔ)器和主軸模塊、伺服模塊等。其集成度較FANUC 0系統(tǒng)的集成度更高，因此0i控制單元的體積更小，便于安裝排布。（2）采用全字符鍵盤，可用B類宏程序編程，使用方便。（3）用戶程序區(qū)容量比0MD系統(tǒng)大一倍，有利于較大程序的加工。（4）使用編輯卡編寫或修改梯形圖，攜帶與操作都很方便，特別是在用戶現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)充功能或?qū)嵤┘夹g(shù)改造時(shí)更為便利。（5）使用存儲(chǔ)卡存儲(chǔ)或輸入機(jī)床參數(shù)、PMC程序以及加工程序，操作簡(jiǎn)單方便

9、。（6）系統(tǒng)具有HRV（高速矢量相應(yīng)）功能，伺服增益設(shè)定比0MD系統(tǒng)高一倍，理論上可使輪廓加工誤差減少一半。（7）機(jī)床運(yùn)動(dòng)軸的反向間隙，在快速移動(dòng)或進(jìn)給移動(dòng)過程中由不同的間隙補(bǔ)償參數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償。（8）0i系統(tǒng)可預(yù)讀12個(gè)程序段，比0MD系統(tǒng)多。（9）與0MD系統(tǒng)相比，0i系統(tǒng)的PMC程序基本指令執(zhí)行周期短，容量大，功能指令更豐富，使用更方便。（10）0i系統(tǒng)的界面、操作、參數(shù)等與18i、16i、21i基本相同。（11）0i系統(tǒng)比0M、0T等產(chǎn)品配備了更強(qiáng)大的診斷功能和操作信息顯示功能，給機(jī)床用戶使用和維修帶來(lái)了極大方便。（12）在軟件方面0i系統(tǒng)比0系統(tǒng)也有很大提高，特別在數(shù)據(jù)傳輸上有很大改進(jìn)，

10、如RS-232串行通信波特率達(dá)19200bit/s，可以通過HSSB（高速串行總線）與PC機(jī)相連，使用存儲(chǔ)卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入/輸出。1.3 FANUC數(shù)控加工中心的創(chuàng)新與應(yīng)用加工中心是典型的集高新技術(shù)與一體的機(jī)械加工設(shè)備，它的發(fā)展代表了一個(gè)國(guó)家設(shè)計(jì)、制造水平，因此在國(guó)內(nèi)外企業(yè)界都受到高度重視。目前，加工中心已成為現(xiàn)代機(jī)床發(fā)展的主流方向，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中。與普通數(shù)控機(jī)床相比，加工中心具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn)。(1) 工序集中(2) 加工精度高(3) 適應(yīng)性強(qiáng)(4) 生產(chǎn)效率高(5) 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)好(6) 勞動(dòng)強(qiáng)度低、工作條件好(7) 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化加工中心適合加工形狀復(fù)雜、加工工序多、精度要

11、求較高、需要用多種類型的普通機(jī)床和眾多的工藝設(shè)備，且需經(jīng)多次裝夾和調(diào)整才能完成加工的零件。第二章 FANUC加工中心電氣原理圖的設(shè)計(jì)2.1 常用電器的選型步進(jìn)電機(jī)的選型步進(jìn)電機(jī)是電氣元件選型的依據(jù)。機(jī)床的機(jī)械設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)各個(gè)坐標(biāo)傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械數(shù)據(jù)以及該軸的設(shè)計(jì)指標(biāo)，可以選擇出合適的步進(jìn)電機(jī)， 合理的選擇步進(jìn)電機(jī)是從驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備的具體對(duì)象、加工規(guī)范，也就是說(shuō)從機(jī)械設(shè)備的使用條件出發(fā)，經(jīng)濟(jì)、合理、安全等多方面考慮是電動(dòng)機(jī)能夠安全可靠的運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)選型的三大前提為：（1） 傳動(dòng)方式（2） 步進(jìn)電機(jī)負(fù)載的大?。?） 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速依據(jù)以上準(zhǔn)則選定的各個(gè)電機(jī)的型號(hào)為：主軸電機(jī)：A068-1446-

12、B103 X軸電機(jī)：A06B-0077-B103Y軸電機(jī)：A06B-0077-B103 Z軸電機(jī)：A06B-0077-B403 低壓元器件選擇低壓元器件是指工作在直流1200V、交流1500V及以下的電路中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的控制、檢測(cè)、保護(hù)、變換、調(diào)節(jié)等作用的電器。1、 電源根據(jù)自動(dòng)裝配機(jī)控制系統(tǒng)的功能要求和實(shí)際輸入輸出設(shè)備的情況。系統(tǒng)選用交流220V 50Hz的電源為氣泵供電。并經(jīng)直流變壓器變?yōu)?4V直流電源為控制系統(tǒng)PLC、手動(dòng)按鈕、傳感器及電磁換向閥線圈供電。2、 按鈕按鈕在低壓控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)。它由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成，按用途和結(jié)構(gòu)的不同，分為啟

13、動(dòng)按鈕、停止按鈕和復(fù)位按鈕等。啟動(dòng)按鈕帶有常開觸頭，手指按下按鈕帽，常開觸頭閉合；手指松開，常開觸頭復(fù)位。啟動(dòng)按鈕的按鈕帽采用綠色。停止按鈕帶有常閉觸頭，手指按下按鈕帽，常閉觸頭斷開；手指松開，常閉觸頭復(fù)位。停止按鈕的按鈕帽采用紅色。復(fù)合按鈕帶有常開觸頭和常閉觸頭，手指按下按鈕帽，先斷開常閉觸頭再閉合常開觸頭；手指松開，常開觸頭和常閉觸頭先后復(fù)位。3、 低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動(dòng)空氣開關(guān)，由操作機(jī)構(gòu)、觸頭、保護(hù)裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用又能自動(dòng)進(jìn)行欠電壓、失電壓、過載和短路保護(hù)的電器。低壓斷路

14、器的選用依據(jù)一下幾點(diǎn)。（1） 斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。（2） 斷路器的極限通斷能力應(yīng)大于或等于電路最大短路電流。（3） 欠電壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓。（4） 過電流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于線路的最大負(fù)載電流。4、低壓開關(guān)低壓開關(guān)又稱低壓隔離器，是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的一類手動(dòng)電器。主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)以及熔斷器式刀開關(guān)3種。低壓開關(guān)主要在電源切除后，將線路與電源明顯的隔離，以保障檢修人員的安全。熔斷器式刀開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，故兼有兩者的功能，即電源隔離和電路保護(hù)功能，可分?jǐn)嘁欢ǖ呢?fù)載電流。2.2 電氣原

15、路圖的基礎(chǔ)知識(shí) 電氣原理圖電氣原理圖是一種反映電子設(shè)備中各元器件的電氣連接情況的圖紙。電路圖由一些抽象的符號(hào)按照一定的規(guī)律構(gòu)成。通過對(duì)電路圖的分析和研究，我們就可以了解生產(chǎn)機(jī)械及設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。 電氣原路圖的構(gòu)成要素一張完整的電路圖由若干要素構(gòu)成，這些要素主要包括圖形符號(hào)、文字符號(hào)、連線以及注釋性字符等。1、圖形符號(hào)圖形符號(hào)是構(gòu)成電路圖的主體。各種圖形符號(hào)代表了組成電路的各個(gè)元器件。各個(gè)元器件圖形符號(hào)之間用連線連接起來(lái)，就可以反映出控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)。2、文字符號(hào)文字符號(hào)是構(gòu)成電路圖的重要組成部分。為了進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)圖形符號(hào)的性質(zhì)，同時(shí)也為了分析、理解和闡述電路圖的方便，在各個(gè)元器件的圖

16、形符號(hào)旁，標(biāo)注有該元器件的文字符號(hào)。例如“QS”表示隔離開關(guān)，“KA”表示繼電器等。3、注釋性字符注釋性字符也是構(gòu)成電路圖的重要組成部分，用來(lái)說(shuō)明元器件的數(shù)值大小或者具體型號(hào)。 電氣原路圖的畫法規(guī)則除了規(guī)定統(tǒng)一的圖形符號(hào)和文字符號(hào)之外，電路圖還要遵循一定的畫法規(guī)則。1、電路圖的信號(hào)處理流程方向電路圖中信號(hào)處理流程的方向一般為從左到右或從上到下，即將先后對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的各個(gè)單元電路，按照從左到右或從上到下的方向排列，這是最常見的排列形式。2、連接導(dǎo)線元器件之間的連接導(dǎo)線在電路圖中用實(shí)線表示。導(dǎo)線的連接與交叉，如橫豎兩導(dǎo)線交點(diǎn)處畫有一圓點(diǎn)，表示兩導(dǎo)線連接在一起；兩導(dǎo)線交點(diǎn)處無(wú)圓點(diǎn)，表示兩導(dǎo)線交叉而

17、不連接；導(dǎo)線的丁字形連接。3、電源線與地線電路圖中通常將電源引線安排在元器件上方，將地線安排在元器件下方。2.3 電氣原理圖的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)步驟為了清晰表達(dá)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的工作原理，便于使用、安裝、調(diào)試和檢修控制系統(tǒng)，通常根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求，將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件及其連接關(guān)系，按照電氣設(shè)備和電器的工作順序，用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)表達(dá)出來(lái)，這樣繪制出來(lái)的圖就是電氣原理圖。 電氣原理圖中的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和接線端子標(biāo)記機(jī)床電氣原理圖中，電氣元件的圖形符號(hào)、文字符號(hào)必須采用IEC的通用標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家最新標(biāo)準(zhǔn)，即GB/T472819962000“電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)

18、”和GB/T6988.142002 “電氣技術(shù)文件的編制”、 GB/T1993 “控制系統(tǒng)功能圖標(biāo)的繪制”、 GB/T71591987“電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制定通則”，并按照GB/T69881977“電氣制圖”要求繪制出電氣原理圖。 電氣原理圖電氣原理圖是用來(lái)表示電路各個(gè)電氣元件導(dǎo)電部件的連接關(guān)系和工作原理的圖。此圖應(yīng)根據(jù)簡(jiǎn)單、清晰的原則，采用電氣元件展開的形式繪制而成。它不按電氣元件的實(shí)際位置來(lái)畫，也不反映電氣元件的大小、形狀和安裝位置，只用電氣元件導(dǎo)電部件及其接線端鈕來(lái)表示電氣元件，用導(dǎo)線將電氣元件導(dǎo)電部件連接起來(lái)，以反映其連接關(guān)系?，F(xiàn)以圖2-1FANUC加工中心原理圖來(lái)闡明繪制電氣原理的

19、原則和注意事項(xiàng)。圖2-1 FANUC加工中心電氣原理圖（一） 繪制電氣原理圖的原則（1） 圖中所有的元器件都應(yīng)采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)（2） 電氣原理圖的組成 電氣原理圖由主電路和輔助電路組成。主電路是從電源到電動(dòng)機(jī)的電路，其中有刀開關(guān)、熔斷器、接觸器主觸點(diǎn)與電動(dòng)機(jī)等。主電路用粗線繪制在圖面的左側(cè)或上方。輔助電路包括控制電路、信號(hào)電路及保護(hù)電路等。它們由繼電器、接觸器的電磁線圈、繼電器、接觸器、接觸器輔助觸點(diǎn)、隔離開關(guān)、其他控制元件觸頭、控制變壓器及控制開關(guān)等組成，用細(xì)實(shí)線繪制在圖面的右側(cè)或下方。（3） 電源線的畫法 原理圖中直流電源用水平線畫出，一般直流電源的正極畫在圖面上方，負(fù)

20、極畫在圖面的下方。三相交流電源線集中水平畫在圖面上方，相序自上而下依L1、L2、L3排列，中性線（N線）和保護(hù)接地線（PE線）排在相線之下。主電路垂直于電源線畫出，控制電路與信號(hào)電路垂直在兩條水平電源線之間。耗電元件直接與下方水平電源線相接，控制觸頭接在上方電源水平線與耗電與元件之間。（4） 原理圖中電氣元件的畫法 原理圖中的各電氣元件均不畫實(shí)際的外形圖，原理圖中只畫出其帶電部件，同一電氣元件上的不同帶電部件是按電路中的聯(lián)接關(guān)系畫出，但必須按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)畫出，并且用同一文字符號(hào)標(biāo)明。對(duì)于幾個(gè)同類電器，在表示名稱的文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào)，以示區(qū)別。（5） 電氣原理圖中電氣觸頭的畫法 原

21、理圖中各元器件觸頭狀態(tài)均按沒有外力作用時(shí)或未通電時(shí)觸頭的自然狀態(tài)畫出。（6） 原理圖的布局 原理圖按功能布置，即同一功能的電氣元件集中在一起，盡可能按動(dòng)作順序從上而下或從左到右的原則繪制。（7） 線路連接點(diǎn)、交叉點(diǎn)的繪制 在電路圖中，對(duì)于需要測(cè)試和拆接的外部引線的端子，采用“空心圓”表示；有直接電聯(lián)系的導(dǎo)線連接點(diǎn)，用“實(shí)心圓”表示；無(wú)直接電聯(lián)系的導(dǎo)線交叉點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)，但在電氣圖中盡量避免線條的交叉。（8） 原理圖的畫質(zhì)要層次分明，各電器元件及觸頭的安排要合理，即要做到所用元器件最少，耗能最少，又要保證電路運(yùn)行可靠，節(jié)省連接導(dǎo)線以及安裝、維修方便。（二） 關(guān)于電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分為了便于確定

22、電路圖的內(nèi)容和組成部分在圖中的位置，可在各種幅面的圖樣上分區(qū)。每個(gè)分區(qū)內(nèi)豎邊方向用大寫的拉丁字母編號(hào)，橫邊方向用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)。編號(hào)的順序應(yīng)從與標(biāo)題欄相對(duì)應(yīng)的圖幅的左上角開始，分區(qū)代號(hào)用該區(qū)的拉丁字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。有時(shí)為了分析方便，也把數(shù)字區(qū)放在圖的下面。為了方便讀圖，利于理解電路工作原理，常在圖面區(qū)域?qū)?yīng)的上方標(biāo)明該區(qū)域的元件或電路的功能，如圖2-1所示。（三） 繼電器、接觸器觸頭位置的索引電氣原理圖中，在繼電器、接觸器線圈的下方注有該繼電器、接觸器觸頭所在圖中位置的索引代號(hào)，索引代號(hào)用圖面區(qū)域號(hào)表示。其中左欄為常開觸頭所在圖區(qū)號(hào)，右欄為常閉觸頭所在圖區(qū)號(hào)。如圖2-1所示。（四） 電氣圖

23、中技術(shù)數(shù)據(jù)的標(biāo)注 電氣原理圖中的電氣元件的相關(guān)數(shù)據(jù)，常在電氣原理圖中電器元件文字符號(hào)下方標(biāo)注出來(lái)。如圖隔離開關(guān)文字符號(hào)QS下方標(biāo)有，該數(shù)據(jù)為該隔離開關(guān)的動(dòng)作直流值范圍。2.4 電氣原理圖電路示例根據(jù)所選電機(jī)、電氣元件和導(dǎo)線等，再結(jié)合機(jī)床本身的系統(tǒng)繪制出電氣原理圖，現(xiàn)以部分電氣原理圖為例，如下圖2-2（1）主板原理圖、2-2（2）強(qiáng)電原理圖、2-2（3）I/O輸入原理圖所示。圖2-2（1）主板圖分析：此主板是由驅(qū)動(dòng)接口、I/O接口、RS232通訊設(shè)備和MDI組成的。圖2-2（2）強(qiáng)電圖分析：此圖講述的是冷卻系統(tǒng)和自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，由空氣開關(guān)控制，熔斷器作短路和過電流保護(hù)作用，在三相電源下，正常的工作

24、。圖2-2（3）I/O輸入接口圖分析：此圖是I/O輸入接口，分別控制了刀庫(kù)進(jìn)、退；刀桿松、緊；回參考點(diǎn)；對(duì)X、Y和Z三軸方向的限位；刀位計(jì)數(shù)和刀庫(kù)定位。詳細(xì)FANUC加工中心電氣原理圖見附錄1。第三章 FANUC PMC程序的設(shè)計(jì)3.1 概述數(shù)控機(jī)床用FANUC PMC有PMC-A、PMC-B、PMC-C、PMC-D、PMC-G和PMC-L等多種型號(hào)，它們分別適用于不同的FANUC數(shù)控系統(tǒng)，組成內(nèi)裝式的PLC。PMC編程使用慣用的繼電器符號(hào)和簡(jiǎn)單的邏輯指令功能指令來(lái)編制梯形圖，其讀/寫存儲(chǔ)器RAM主要用于存放隨機(jī)變化的數(shù)據(jù)、表格等，接有鋰電池能實(shí)現(xiàn)斷電自保，輸出負(fù)載能力一般小于5VA，最大可達(dá)

25、25VA。FANUC PMC的輸入信號(hào)是來(lái)自機(jī)床側(cè)的直流信號(hào)，規(guī)格為30V，16mA。直流輸出信號(hào)有兩類：一類是晶體管集電極開路輸出的無(wú)觸點(diǎn)信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)機(jī)床側(cè)的繼電器線圈，最大負(fù)載電流為200mA，額定電流為40 mA，工作電壓小于30V，這類輸出帶繼電器線圈時(shí)，應(yīng)在線圈反向并聯(lián)續(xù)流二極管；另一類為干簧繼電器的有觸電輸出，觸點(diǎn)容量為額定電流小于500 mA，電壓小于50V。這兩類負(fù)載帶白熾指示燈負(fù)載時(shí)，應(yīng)接入限流電阻。在FANUC系列的PMC中，有基本指令和功能指令兩種指令，型號(hào)不同時(shí)，只是功能指令的數(shù)目有所不同，除此以外，指令系統(tǒng)是完全一樣的。在基本指令和功能指令執(zhí)行中，用一個(gè)堆棧寄存器暫存

26、邏輯操作的中間結(jié)果，堆棧寄存器有9位，如圖3-1所示，按先進(jìn)后出、后進(jìn)先出的原理工作?！皩憽辈僮鹘Y(jié)果壓入時(shí)，堆棧各原狀態(tài)全部左移一位；相反地，“取”操作結(jié)果時(shí)，堆棧全部右移一位，最后壓入的信號(hào)首先恢復(fù)讀出。圖3-1 堆棧寄存器操作順序3.2 PMC的地址PMC程序中的地址，也就是代號(hào)，用于代表不同的信號(hào)。不同的地址分別有機(jī)床側(cè)的輸入（X）、輸出線圈（Y）信號(hào)，NC系統(tǒng)部分的輸入（F）、輸出線圈（G）信號(hào)，內(nèi)部繼電器（R）信息顯示請(qǐng)求信號(hào)（A），計(jì)數(shù)器（C），保持型繼電器（K），數(shù)據(jù)表（D），定時(shí)器（T），標(biāo)號(hào)（L），子程序號(hào)（P）。地址號(hào)的開頭必須指定一個(gè)字母表示信號(hào)的類型，字母與信號(hào)類型的對(duì)

27、應(yīng)關(guān)系如表3-1所示。表3-1 地址字母與信號(hào)類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系字母信號(hào)的種類X由機(jī)床向PLC的輸入信號(hào)（MTPLC）Y由PLC向機(jī)床的輸出信號(hào)（PLCMT）F由NC向PLC的輸入信號(hào)（NCPLC）G由PLC向NC的輸出信號(hào)（PLCNC）R內(nèi)部繼電器A報(bào)警顯示請(qǐng)求信號(hào)K保持型繼電器3.3 PMC程序的結(jié)構(gòu)順序程序一般由第一級(jí)程序、第二季程序及若干個(gè)子程序組成。在PMC程序中使用子程序的結(jié)構(gòu)形式主要是做到結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，以方便日后查找、調(diào)用和管理。將每一個(gè)功能類別的程序歸納到每一個(gè)子程序中，也就相當(dāng)于將不同類型的文件歸類到不同的文件夾中。使用子程序的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了程序的可讀性，當(dāng)程序運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，易于找出

28、原因。一般數(shù)控機(jī)床的PLC程序處理時(shí)間為幾十毫秒至上百毫秒，對(duì)數(shù)控機(jī)床的絕大多數(shù)信息，這個(gè)處理速度已足夠了。但對(duì)某些要求快速響應(yīng)的信號(hào)，為適應(yīng)不同控制信號(hào)對(duì)相應(yīng)速度的不同要求，第一級(jí)程序僅處理短脈沖信號(hào)，如急停、超程、進(jìn)給暫停等緊急動(dòng)作。第一級(jí)程序每8ms執(zhí)行一次。在向CNC的調(diào)試RAM中傳送程序時(shí)，第二級(jí)程序被分割，第一級(jí)程序的執(zhí)行將決定如何分割第二級(jí)程序，若第二級(jí)程序的分割數(shù)為n，則順序程序的執(zhí)行順序如果3-5所示?？梢?，當(dāng)?shù)诙?jí)程序的分割數(shù)為n時(shí)，一個(gè)循環(huán)的執(zhí)行時(shí)間為8nms，第一級(jí)程序每8ms執(zhí)行一次，第二級(jí)程序每8×nms執(zhí)行一次。如果第一級(jí)程序的步數(shù)增加，那么在8ms內(nèi)第

29、二級(jí)動(dòng)作的步數(shù)就相應(yīng)減少，因此分割數(shù)變多，整個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間變長(zhǎng)。因此第一級(jí)程序應(yīng)編得盡可能短。圖3-2 順序程序的執(zhí)行周期3.4 基本指令 基本指令共12條，基本指令和處理內(nèi)容如表3-1所示。表3-2 基本指令和處理內(nèi)容序號(hào)指令處理內(nèi)容1RD讀指令信號(hào)的狀態(tài)，并寫入ST0中。在一個(gè)梯級(jí)開始的節(jié)點(diǎn)是常開節(jié)點(diǎn)時(shí)使用2將信號(hào)的“非”狀態(tài)讀出，送入ST0中，在一個(gè)梯級(jí)開始的節(jié)點(diǎn)是常閉節(jié)點(diǎn)時(shí)使用3WRT輸出運(yùn)算結(jié)果（ST0的狀態(tài)）到指定地址4輸出運(yùn)算結(jié)果（ST0的狀態(tài)）的“非”狀態(tài)到指定地址5AND將ST0的狀態(tài)與指定地址的信號(hào)狀態(tài)相“與”后，再置于ST0中6將ST0的狀態(tài)與指定地址的信號(hào)的“非”狀態(tài)

30、相“與”后，再置于ST0中7OR將指定地址的狀態(tài)與ST0相“或”后，再置于ST08將指定地址的“非”狀態(tài)與ST0相“或”后，再置于ST09堆棧寄存器左移一位，并把指定地址的狀態(tài)置于ST010堆棧寄存器左移一位，并把指定地址的狀態(tài)取“非”后再置于ST011將ST0的ST1的內(nèi)容執(zhí)行邏輯“與”，結(jié)果存入ST0，堆棧寄存器右移一位12將ST0的ST1的內(nèi)容邏輯“或”，結(jié)果存入ST0，堆棧寄存器右移一位“1”或“0”讀出并寫入結(jié)果寄存器ST0中。圖3-3所示為梯形圖的例子及用編程器向PMC輸入的程序語(yǔ)句表。RD X0010.2 RD.STK R0402.4 圖3-3 梯形圖及語(yǔ)句表3.5 功能指令數(shù)控

31、機(jī)床用的PMC指令必須滿足數(shù)控機(jī)床信息處理和工作控制的特殊要求，例如，CNC輸出的M、S、T二進(jìn)制代碼信號(hào)的譯碼（DEC）；機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或液壓系統(tǒng)動(dòng)作狀態(tài)的延時(shí)（TMR）確認(rèn)；加工零件的計(jì)數(shù)（CTR）；刀庫(kù)、刀度工作臺(tái)沿最短路徑旋轉(zhuǎn)和現(xiàn)在位置至目標(biāo)位置步數(shù)的計(jì)算（ROT）；換刀時(shí)數(shù)據(jù)檢索（DSCH）和數(shù)據(jù)變址傳送指令（XMOV）等。對(duì)于上述的譯碼、定時(shí)、計(jì)數(shù)、最短路徑選擇，以及比較、檢索、轉(zhuǎn)移、代碼轉(zhuǎn)換、四則運(yùn)算、信息顯示等控制功能，僅用一些操作的基本指令編程，實(shí)現(xiàn)起來(lái)將會(huì)十分困難，因此要增加一些具有專門控制功能的指令，這些專門指令就是功能指令。功能指令都是一些子程序，應(yīng)用功能指令就是調(diào)用相應(yīng)

32、的子程序。FANUC PMC的功能指令數(shù)目視型號(hào)不同而有所不同，其中PMC-A、C、D為22條，PMC-B、G為23條，PMC-L為35條。表3-3所示為PMC-L功能指令和處理內(nèi)容。表3-3 PMC-L功能指令和處理內(nèi)容序號(hào)指令處理內(nèi)容格式1用于梯形圖格式2用于紙帶穿孔和程序顯示格式3用于程序輸入1END1SUB1S11級(jí)（高級(jí)）程序結(jié)束2END2SUB2S22級(jí)程序結(jié)束4TMRTMRT定時(shí)器處理5TMRBSUB24S24固定定時(shí)器處理6DECDECD譯碼7CTRSUB5S5計(jì)數(shù)處理8ROTSUB6S6旋轉(zhuǎn)控制9MOVESUB8S8數(shù)據(jù)“與”后傳輸10CODBSUB27S27二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換1

33、1COMPBSUB32S32二進(jìn)制數(shù)比較12NUMEBSUB40S40定義二進(jìn)制常數(shù)13DISPSUB49S49在CNC的CRT上顯示信息功能指令的格式功能指令不能使用繼電器的符號(hào)，必須使用圖3-4所示的格式符號(hào)。這種格式包括控制條件、指令標(biāo)號(hào)、參數(shù)和輸出幾個(gè)部分。圖3-4 功能指令格式及語(yǔ)句表（1） 控制條件，控制條件的數(shù)量和意義隨功能指令的不同而變化?？刂茥l件存入堆棧寄存器中，其順序是固定不變的。（2） 指令。功能指令的種類可見表3-2，指令有三種格式，格式1用于梯形圖；格式2用于紙帶穿孔和程序顯示；格式3是用編程器輸入程序時(shí)的簡(jiǎn)化指令。對(duì)于TMR和DEC指令在編程器上有其專用指令鍵，其他

34、功能指令則用SUB鍵和其后的數(shù)字鍵輸入。（3） 參數(shù)。功能指令不同于基本指令，可以處理各種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身或存有數(shù)據(jù)的地址可作為功能指令的參數(shù)，參數(shù)的數(shù)量和含義隨指令的不同而不同。（4） 輸出。功能指令的執(zhí)行情況可用一位“1”和“0”表示，把它輸出到軟繼電器，軟繼電器的地址可隨意確定，但有些功能指令不用，如MOVE、COM、JMP等。部分功能指令說(shuō)明1、 順序程序結(jié)束指令（END1、END2）END1：高級(jí)順序程序結(jié)束指令； END2：低級(jí)順序程序結(jié)束指令。指令格式：其中，i=1或2，分別表示高級(jí)和低級(jí)順序程序結(jié)束指令。2、 定時(shí)器指令（TMR、TMRB）在數(shù)控機(jī)床梯形圖編制中，定時(shí)器是不可缺少

35、的指令，用于順序程序中需要與時(shí)間簡(jiǎn)歷邏輯關(guān)系的場(chǎng)合。（1） TMR定時(shí)器TMR指令為設(shè)定時(shí)間可更改的定時(shí)器，指令格式如圖3-6所示。圖3-6 TMR指令格式定時(shí)器的工作原理是：當(dāng)控制條件ACT=0時(shí)，定時(shí)繼電器TM斷開；當(dāng)ACT=1，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，到達(dá)預(yù)定的時(shí)間后，定時(shí)繼電器TM接通。定時(shí)器可以由CNC的CRT/MDI單元進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于1至8號(hào)定時(shí)器，設(shè)定時(shí)間的單位為48ms，對(duì)于9至40號(hào)定時(shí)器設(shè)定時(shí)間的單位為8ms。對(duì)于定時(shí)器1至8，少于48ms的時(shí)間被舍棄。定時(shí)器9至40設(shè)定的時(shí)間以8ms為單位。任何余數(shù)都要被忽略。（2） TMRB定時(shí)器TMRB為設(shè)定時(shí)間固定的定時(shí)器。TMRB與TMR

36、的區(qū)別在于，TMRB的設(shè)定時(shí)間編在梯形圖中，在指令和定時(shí)器號(hào)的后面加上一項(xiàng)參數(shù)預(yù)設(shè)定時(shí)間，與順序程序一起被寫入EPROM，所設(shè)定的時(shí)間不能用CRT/MDI改寫。3、 二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換指令（CODB）此指令將二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1字節(jié)，2字節(jié)或4字節(jié)格式的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換數(shù)控地址、轉(zhuǎn)換表和轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)輸出地址對(duì)于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令是必須的，而且轉(zhuǎn)化表的容量最大可控制至256。CODB指令的格式如圖3-7所示。圖3-7 CODB指令格式二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換的工作原理是：當(dāng)復(fù)位指令RST=0時(shí)，不復(fù)位；RST=1時(shí)，將錯(cuò)誤輸出W1復(fù)位。當(dāng)控制指令A(yù)CT=0時(shí)，不執(zhí)行CODB指令；ACT=1時(shí)，執(zhí)行CODB指令。4、

37、 二進(jìn)制譯碼指令（DECB）此指令可對(duì)一、二或四字節(jié)的二進(jìn)制代碼數(shù)據(jù)譯碼，所指定的八位連續(xù)數(shù)據(jù)之一與代碼數(shù)據(jù)相同時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)位為1；沒有相同的數(shù)時(shí)，輸出數(shù)據(jù)為0.用于M或T功能的數(shù)據(jù)譯碼。DECB指令的格式如圖3-8所示。圖3-8 DECB指令格式二進(jìn)制譯碼的工作原理是：當(dāng)控制指令A(yù)CT=0時(shí)，將所有輸出位復(fù)位；ACT=1時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)譯碼，處理結(jié)果設(shè)置在輸出數(shù)據(jù)地址。5、 計(jì)數(shù)器指令（CTRC）此指令中的數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制的，根據(jù)應(yīng)用情況有幾個(gè)功能：（a）預(yù)置型計(jì)數(shù)器：對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行預(yù)置，如果計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)置值輸出信號(hào)；（b）環(huán)形計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)值到達(dá)預(yù)置值時(shí)，輸入計(jì)數(shù)信號(hào)，復(fù)位到初始值，并重新計(jì)數(shù)；

38、（c）加/減計(jì)數(shù)器：這是可逆計(jì)數(shù)器，既可用于做加，也可做減；（d）初始值的選擇：初始值可為0或1。CTRC指令的格式如圖3-9所示。圖3-9 CTRC指令格式計(jì)數(shù)器的工作原理是：當(dāng)指定初始值CNO=0時(shí)，計(jì)數(shù)從0開始，0，1，2，3n;CNO=1時(shí)，計(jì)數(shù)從1開始，1，2，3n。當(dāng)指定加/減計(jì)數(shù)器UPOWN=0時(shí)，加計(jì)數(shù)器；UPOWN=1時(shí)，減計(jì)數(shù)器，初始值為預(yù)置值。當(dāng)復(fù)位RST=0時(shí)，不復(fù)位；RST=1時(shí)，復(fù)位，W1復(fù)位為0，累計(jì)值為預(yù)置值。當(dāng)計(jì)數(shù)信號(hào)ACT=0時(shí)，不工作，W1不變化；ACT=1時(shí)，該信號(hào)的上升沿計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。6、 二進(jìn)制旋轉(zhuǎn)控制指令(ROTB)此指令用于控制旋轉(zhuǎn)部件包括刀架，A

39、TC（自動(dòng)刀具交換器），旋轉(zhuǎn)臺(tái)等。為旋轉(zhuǎn)部件分度位置號(hào)指定一個(gè)地址，即使在編程后仍允許改變。所處理數(shù)據(jù)均為二進(jìn)制格式。ROTB指令的格式如圖3-10所示。圖3-10 ROTB指令格式二進(jìn)制旋轉(zhuǎn)控制的工作原理是：當(dāng)指定轉(zhuǎn)臺(tái)的起始號(hào)RNO=0時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的位置號(hào)由0開始；RNO=1時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的位置號(hào)由1開始。當(dāng)是否由短路徑選擇旋轉(zhuǎn)方向DIR=0時(shí)，不選擇，旋轉(zhuǎn)方向僅為正向；DIR=1時(shí)，進(jìn)行選擇，旋轉(zhuǎn)方向依具體情況而定。當(dāng)指定操作條件POS=0時(shí)，計(jì)數(shù)目標(biāo)位置；POS=1時(shí)，計(jì)數(shù)目標(biāo)前一位置的位置。當(dāng)指定位置數(shù)或步數(shù)INC=0時(shí)，計(jì)數(shù)位置數(shù)，如要計(jì)算目標(biāo)位置的前一位置，指定INC=0和POS=1；INC

40、=1時(shí)，計(jì)數(shù)步數(shù)，如要計(jì)算當(dāng)前位置與目標(biāo)位置之間的差距，指令I(lǐng)NC=1和POS=0。當(dāng)執(zhí)行指令A(yù)CT=0時(shí)，不執(zhí)行ROTB指令，W1不改變；ACT=1時(shí)，執(zhí)行指令。7、 二進(jìn)制數(shù)據(jù)大小判別指令（COMPB）此指令可比較1，2和4字節(jié)長(zhǎng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)之間的大小，比較結(jié)果存放在運(yùn)算結(jié)果寄存器(R9000)中。需在存儲(chǔ)區(qū)中指定足夠的字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)輸入數(shù)據(jù)和比較數(shù)據(jù)。COMPB指令的格式如圖3-11所示。圖3-11 COMPB指令格式二進(jìn)制數(shù)據(jù)大小判別的工作原理是：當(dāng)控制指令A(yù)CT=0時(shí)，不執(zhí)行指令；ACT=1時(shí)，執(zhí)行指令。8、 寄存器移位指令（SFT）此指令可使2字節(jié)長(zhǎng)（16位）數(shù)據(jù)左移或右移1位。數(shù)據(jù)“

41、1”在最左方（15位）左移或最右方（0位）右移移出時(shí)，W1=1.SFT指令的格式如圖3-12所示。圖3-12 SFT指令格式寄存器移位的工作原理是：當(dāng)指定移動(dòng)方向DIR=0時(shí)，左移；DIR=1時(shí)，右移。當(dāng)狀態(tài)指定CONT=0時(shí)，向指定的方向偏移1位。每位的狀態(tài)都被相鄰的狀態(tài)所取代，在左移后，設(shè)定0位為“0”。同樣在右移后，設(shè)定15位為“0”；CONT=1時(shí)，原本是“1”位的，其“1”狀態(tài)被保留。當(dāng)復(fù)位移位輸出數(shù)據(jù)(W1=1)為(W1=0)時(shí)，RST=0,W1不復(fù)位；RST=1，復(fù)位W1（W1=0）。在執(zhí)行條件中，ACT=1時(shí)執(zhí)行移位，如果僅移動(dòng)1位，在指令執(zhí)行完后要設(shè)ACT為0.9、 定義二進(jìn)

42、制常數(shù)指令（NUMEB）此指令用于指定1，2和3字節(jié)長(zhǎng)二進(jìn)制常數(shù)。在編制順序程序中輸入的十進(jìn)制數(shù)據(jù)在順序執(zhí)行時(shí)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，存放在指定的存儲(chǔ)地址中。NUMEB指令的格式如圖3-13所示。圖3-13 NUMEB指令格式定義二進(jìn)制常數(shù)的工作原理是：當(dāng)控制指令A(yù)CT=0時(shí)，不執(zhí)行指令；ACT=1時(shí)，執(zhí)行指令。3.6 FANUC數(shù)控加工中心PMC的分析 I/O分配表在設(shè)計(jì)PMC控制程序時(shí)，需要了解機(jī)床的動(dòng)作要求，并且對(duì)I/O進(jìn)行分配，如下表3-3所示。表3-3 I/O分配輸入輸出刀庫(kù)進(jìn)到位X 零點(diǎn)（固定地址）冷卻刀庫(kù)退到位Y零點(diǎn)（固定地址）潤(rùn)滑刀桿松到位Z零點(diǎn)（固定地址）抱閘開刀桿緊到位軸選擇旋鈕

43、刀庫(kù)電機(jī)正轉(zhuǎn)換刀軸選擇旋鈕刀庫(kù)電機(jī)反轉(zhuǎn)潤(rùn)滑正向刀庫(kù)進(jìn)冷卻負(fù)向主軸電機(jī)風(fēng)扇跳步主軸正轉(zhuǎn)刀桿松X+限位主軸停止吹氣X-限位主軸反轉(zhuǎn)參考點(diǎn)燈Y+限位選擇停止跳步燈Y-限位循環(huán)啟動(dòng)單段燈Z+限位進(jìn)給保持進(jìn)給保持燈Z-限位單段循環(huán)啟動(dòng)燈刀位計(jì)數(shù)復(fù)位主軸正轉(zhuǎn)燈刀庫(kù)定位主軸停止燈快移倍率開關(guān)主軸反轉(zhuǎn)燈冷卻指示燈復(fù)位燈故障燈進(jìn)給倍率選擇開關(guān)選擇停止燈換刀指示燈電源燈急停（固定地址）工作方式選擇開關(guān)3.6.2 PLC完成M功能信號(hào)的處理CNC系統(tǒng)發(fā)出輔助功能指令M，主軸轉(zhuǎn)速指令S和刀具選擇指令都是編寫在零件加工程序段中的，只有在這些指令完成以后，加工程序才能進(jìn)入下一個(gè)程序段。為了簡(jiǎn)單起見，下面以M功能為例說(shuō)明其

44、完成信號(hào)的處理方法。圖3-16所示為M功能信號(hào)處理梯形圖，其中M00為加工程序暫停指令，M01為只有在選擇停止為ON時(shí)啟動(dòng)，M02和M30為程序結(jié)束，M03、M04和M05分別為主軸的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止，M08和M09分別為切削液的開和關(guān)。從圖3-16中可以看出，主軸正轉(zhuǎn)且冷卻接通命令M13的完成條件為冷卻泵接通，主軸正轉(zhuǎn)命令信號(hào)發(fā)出以及主軸速度到信號(hào)，而主軸正轉(zhuǎn)命令M03的完成條件為SFR=1以及SAR1=1.主軸反轉(zhuǎn)且冷卻接通命令M14的完成條件為冷卻泵接通，主軸反轉(zhuǎn)命令發(fā)出以及主軸速度到達(dá)，而主軸反轉(zhuǎn)M04的完成條件是SRV=1和SAR1=1。主軸停止命令M05的完成條件為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)停止以及

45、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)命令均取消或者主軸速度為“0”。圖3-16 M功能梯形圖詳細(xì)FANUC PMC程序見附錄2。第四章 系統(tǒng)的調(diào)試4.1 FANUC Oi Mate-MC數(shù)控系統(tǒng)操作面板數(shù)控系統(tǒng)操作面板又稱MDI（Manuanl Data Input，手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入）面板。數(shù)控系統(tǒng)的MDI面板及顯示單元是選購(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的必選設(shè)備。MDI面板分為手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入面板和功能選擇面板兩大部分。1、 字母鍵/數(shù)字鍵字母鍵/數(shù)字鍵主要用于程序指令輸入、參數(shù)設(shè)置。對(duì)于有多個(gè)字母的按鍵，通過SHIFT鍵切換輸入內(nèi)容。2、 程序編輯鍵在程序編輯模式下進(jìn)行程序編輯。替換鍵“ALTRE”：對(duì)程序中光標(biāo)指定位置進(jìn)行修改。插入鍵“

46、INSERT”：在程序中光標(biāo)指定位置插入字符或數(shù)字。刪除鍵“DELETE”：刪除程序中光標(biāo)指定位置的字符或數(shù)字。3、 換擋鍵“SHIFT”對(duì)于那些有兩個(gè)字符的字母鍵/數(shù)字鍵，按下SHIFT鍵可以在兩個(gè)字符之間切換。4、 取消鍵“CAN” 取消鍵用于刪除寫入緩存區(qū)的字符。5、 輸入鍵“INPUT”當(dāng)按下一個(gè)字母鍵或數(shù)字鍵時(shí)，該鍵數(shù)據(jù)被輸入到緩存區(qū)，并且顯示在屏幕上，若要將輸入到緩存區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到偏置寄存器中，需按下“INPUT”鍵。該鍵的功能與屏幕底端的操作軟鍵中的INPUT鍵功能相同。6、 功能鍵功能鍵用于選擇將要顯示的屏幕的種類。MDI面板上的功能鍵包括如下幾種。（1） 位置屏幕顯示功能鍵“

47、POS”按POS鍵并結(jié)合擴(kuò)展功能軟鍵，可顯示當(dāng)前位置在機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系、相對(duì)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，以及在程序執(zhí)行過程中各坐標(biāo)軸距指定位置的剩余移動(dòng)量。(2) 程序屏幕顯示功能鍵“PROG”在EDIT（編輯）模式下，可進(jìn)行程序的編輯、修改、查找，結(jié)合擴(kuò)展功能軟鍵可進(jìn)行CNC系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)程序傳輸。在MDI模式下，可寫入指令值，控制機(jī)床執(zhí)行相應(yīng)的操作；在AUTO模式下，可顯示程序內(nèi)容及其執(zhí)行進(jìn)度。(3) 偏置/設(shè)置屏幕顯示功能鍵“OFFSET SETTING”偏置/設(shè)置屏幕顯示功能鍵有以下功能。設(shè)定加工參數(shù)：結(jié)合擴(kuò)展功能鍵軟鍵可進(jìn)入刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償，刀具半徑補(bǔ)償值設(shè)定界面。系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)定：按下此功能鍵，

48、再按翻頁(yè)鍵，系統(tǒng)顯示的與系統(tǒng)運(yùn)行方式有關(guān)的參數(shù)設(shè)定界面工件坐標(biāo)系設(shè)定界面：按下此功能鍵，再按下【坐標(biāo)系】軟鍵系統(tǒng)顯示的界面。(4) 系統(tǒng)屏幕顯示功能鍵“SYSTEM”系統(tǒng)屏幕顯示功能鍵用于設(shè)置、編輯參數(shù)、顯示和編輯PMC程序等。(5) 信息屏幕顯示功能鍵“MESSAGE”數(shù)控系統(tǒng)可對(duì)其本身及其相連的各種設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的自診斷。一般情況下，出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，屏幕顯示會(huì)跳轉(zhuǎn)到報(bào)警顯示屏幕，顯示相關(guān)報(bào)警信息；有些情況下，出現(xiàn)故障報(bào)警時(shí)，不會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到報(bào)警顯示屏幕，按下此功能鍵，可將顯示界面切換為報(bào)警信息顯示界面。(6) 復(fù)位鍵“RESET”復(fù)位鍵用于系統(tǒng)熱啟動(dòng)或取消報(bào)警等。(7) 幫助鍵“HELP”幫助鍵提

49、供對(duì)MDI面板中按鍵操作方法的幫助信息。(8) 操作軟鍵操作軟鍵位于屏幕的底端，在不同的畫面上，軟鍵有不同的功能。4.2 參數(shù)的顯示操作步驟如下所示。1. 按MDI面板上的功能鍵【SYSTEM】幾次或一次后，再換軟件參數(shù)選擇參數(shù)畫面。 2.參數(shù)畫面由多頁(yè)組成，通過（a）、（b）兩種方法顯示需要的參數(shù)所在的畫面。（a）用翻頁(yè)鍵或光標(biāo)移動(dòng)鍵，顯示需要的頁(yè)面。（b）從鍵盤輸入想顯示的參數(shù)號(hào)，然后按軟鍵No.檢索。這樣可顯示包括指定的數(shù)據(jù)所在的參數(shù)頁(yè)面，光標(biāo)在指定數(shù)據(jù)的位置。4.3 用MDI設(shè)定參數(shù)按下列步驟設(shè)定參數(shù)1、 將NC置于MDI方式或急停狀態(tài)。2、 用以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài)。（1） 按【

50、OFF/SET】功能鍵幾次，或按功能鍵【OFF/SET】一次后，再按SETTING，可顯示設(shè)定畫面（顯示設(shè)定畫面的第一頁(yè)）。 將光標(biāo)移至“PARAMETER WRITE”處。（2） 設(shè)定“PARAMETER WRITE”=1,按軟件ON：1,或者輸入1，再按軟鍵輸入，這樣參數(shù)稱為可寫入狀態(tài)，同時(shí)CNC發(fā)生P/S100報(bào)警（允許參數(shù)寫入）。（3） 按功能鍵【SYSTEM】幾次，或按功能鍵【SYSTEM】一次后，再按軟鍵參數(shù),顯示參數(shù)畫面。（參照“”）。3、 顯示包括想要設(shè)定的參數(shù)所在的頁(yè)面，光標(biāo)放在想設(shè)定的參數(shù)的位置。（參照“”）。4、 輸入數(shù)據(jù)，然后按輸入軟鍵，輸入的數(shù)據(jù)被設(shè)定到光標(biāo)指示的參數(shù)

51、中。4.4 重要參數(shù)的設(shè)定 有關(guān)“SETTING”的參數(shù)【數(shù)據(jù)形式】 位型 ISO 數(shù)據(jù)輸出時(shí)的代碼為： 0：EIA代碼 1：ISO代碼該參數(shù)用于設(shè)定機(jī)床程序輸出格式為ISO格式?！緮?shù)據(jù)范圍】 02為了和外部輸入/輸出設(shè)備或主計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出，CNC系統(tǒng)提供I/O設(shè)備接口（RS232-C串行口1，2）。該參數(shù)設(shè)定機(jī)床選用哪個(gè)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出。 【數(shù)據(jù)范圍】 如表4-1示表4-1 數(shù)據(jù)范圍設(shè)定值波特率（bps）設(shè)定值波特率（bps）15076002100812003110924004150104800520011960063001219200 有關(guān)軸控制/設(shè)定單位的參數(shù)【數(shù)據(jù)形

52、式】 位軸型 ZRN 參考點(diǎn)沒有建立時(shí)，在自動(dòng)運(yùn)行（MEM，RMT或MDI）中，指定了除G28以外的移動(dòng)指令時(shí)，系統(tǒng)是否報(bào)警。 0：出現(xiàn)報(bào)警（P/S報(bào)警（No.224） 1：不出現(xiàn)報(bào)警。該參數(shù)是用于設(shè)定機(jī)床未回零執(zhí)行自動(dòng)運(yùn)行。注：設(shè)定該參數(shù)后，需切斷一次電源。 【數(shù)據(jù)形式】 位軸型 ROT、ROS 設(shè)定是直線軸還是旋轉(zhuǎn)軸ROTROS內(nèi)容00直線軸（1）可進(jìn)行公/英制轉(zhuǎn)換。（2）所有的坐標(biāo)值是直線軸型。（不能按0360°取整）。）.01旋轉(zhuǎn)軸（A型）（1）不能進(jìn)行公/英制轉(zhuǎn)換。（2）機(jī)械坐標(biāo)值按0360°取整絕對(duì)坐標(biāo)值、相對(duì)坐標(biāo)值是否取整，取決于參數(shù)ROA、RRL（No.1008#0，#2）的設(shè)定。（3）存儲(chǔ)型螺距誤差補(bǔ)償為旋轉(zhuǎn)軸型。(4)從返回參考點(diǎn)方向進(jìn)行自動(dòng)參考點(diǎn)返回（G28、G30），移動(dòng)量不超過一轉(zhuǎn)。10設(shè)定無(wú)效（禁止使用）11旋轉(zhuǎn)軸（B型）(1)不能進(jìn)行公/英制轉(zhuǎn)換。（2）機(jī)械坐標(biāo)值、相對(duì)