工業(yè)電氣控制技術(shù)第8章

第8章

可編程序控制器在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是裝有數(shù)控系統(tǒng)的自動化機(jī)床。FANUC和SIEMENS是全球最著名的數(shù)控系統(tǒng)制造商，他們都是將可編程控制器集成于數(shù)控系統(tǒng)中。可編程控制器與數(shù)控系統(tǒng)一起完成復(fù)雜的邏輯運算、信號交換等功能。8.1數(shù)控機(jī)床及其PLC概述8.1.1數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床什么是數(shù)控技術(shù)？數(shù)控技術(shù)利用數(shù)字化信息對某一工作過程及運動實現(xiàn)自動控制的一種技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)？用來實現(xiàn)數(shù)字化信息控制的硬件和軟件的整體稱為數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程控制器、進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動裝置、輔助控制裝置、反饋裝置等。數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，也是數(shù)控機(jī)床的“大腦”。因此有時候也將數(shù)控裝置部分直接叫做數(shù)控系統(tǒng)。8.1.2數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.CNC控制部分：以機(jī)床工作臺（或刀架）的運動軌跡控制為顯著特點，通常只用來進(jìn)行復(fù)雜軌跡、精確定位等高精度、高速度加工設(shè)備的定位與運動的控制，其使用范圍單一，但對軌跡的準(zhǔn)確性和位置精度控制要求非常高。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)包括兩大部分2.PLC控制部分：

PLC控制以開關(guān)量為主，實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的各種輔助動作的控制，它在數(shù)控機(jī)床運動過程中，根據(jù)CNC內(nèi)部標(biāo)志以及機(jī)床的控制開關(guān)、檢測元件、運行部件的狀態(tài)，按照程序設(shè)定的邏輯順序?qū)Φ稁爝\動、換刀機(jī)構(gòu)、冷卻液等輔助動作進(jìn)行控制。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)控裝置CNCPLC輸入裝置輸出裝置操作面板MDI鍵盤、讀卡器、USB設(shè)備等顯示器、存儲卡、其它輸入端口等主軸放大器主軸電機(jī)進(jìn)給放大器進(jìn)給電機(jī)I/O模塊機(jī)床繼電器、電磁鐵、開關(guān)、按鈕等機(jī)床本體檢測裝置8.1.3PLC在數(shù)控機(jī)床中的作用

及應(yīng)用形式1.作用（1）實現(xiàn)機(jī)床操作面板的控制。（2）

將機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號送入到PLC，進(jìn)行邏輯運算。（3）

將信號輸出到繼電器、接觸器、電磁鐵等元件，以控制其運行。（4）將信號輸出到系統(tǒng)側(cè)，以改變系統(tǒng)的工作方式、進(jìn)給倍率、主軸停止、緊急停止等。（5）實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床輔助功能，如：自動換刀、工件冷卻、機(jī)床潤滑、機(jī)床照明等。（6）其他作用。如監(jiān)控診斷、用戶報警等功能。作用2.PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用形式（1）數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝式PLC內(nèi)裝式PLC，在設(shè)計數(shù)控系統(tǒng)之初就將PLC和CNC結(jié)合起來考慮。

PLC和CNC之間的信號傳遞是在內(nèi)部總線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因而有更寬的信息通道和更高的可靠性。

目前中、高檔次的數(shù)控系統(tǒng)一般都采用這種形式的PLC。2.PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用形式（2）獨立式PLC獨立式PLC也稱外裝式PLC，它獨立于數(shù)控裝置，是具有獨立完成控制功能的PLC。采用這種應(yīng)用方式，可根據(jù)用戶自己的特點，選用不同專業(yè)PLC廠商的產(chǎn)品。

8.1.4PLC與數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床間的信息交換PLCCNC（系統(tǒng)側(cè)）MT（機(jī)床側(cè)）以PLC為中心以CNC和MT為兩側(cè)MT側(cè)至PLC：按鈕、開關(guān)、傳感器等輸入信號PLC至MT側(cè)：繼電器、指示燈、電磁閥等輸出信號CNC至PLC：CNC的工作狀態(tài)、系統(tǒng)參數(shù)、譯碼信息等PLC至CNC：用于改變CNC工作方式、實施控制等8.2FANUC數(shù)控PMC簡介

FANUC是全球最大、最著名的CNC生產(chǎn)廠家之一，其產(chǎn)品以穩(wěn)定、可靠著稱，在技術(shù)水平上居世界領(lǐng)先地位，產(chǎn)品占全球CNC市場的30%以上。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝式可編程控制器（PLC）又稱為可編程機(jī)床控制器（ProgrammableMachineController，PMC）。因此PMC的本質(zhì)與PLC無異。8.2.1FANUC數(shù)控PMC性能規(guī)格PMC版本類型PMC-SA1PMC-SB7PMC-LPMC典型數(shù)控系統(tǒng)0i-mateC0i-mateD0i-C0i-D編程方法梯形圖梯形圖梯形圖梯形圖梯形圖級別數(shù)2323第一級程序掃描周期8ms8ms8ms8ms基本指令執(zhí)行速度5μs/步0.033μs/步1μs/步25ns/步梯圖最大步數(shù)500024000500024000內(nèi)部繼電器R1100B8500B1500B8000B可變定時器TMR40個250個40個250個固定定時器TMRB100個500個100個500個保持型繼電器K20B120B120B200B數(shù)據(jù)表D1860B10000B3000B10000BI/Olink最大輸入點數(shù)X102410242562048I/Olink最大輸出點數(shù)Y1024102425620488.2.2FANUC數(shù)控PMC編程地址（1）X信號：由機(jī)床側(cè)輸入到PMC的信號(MT→PMC)，由“字節(jié)號.位號”的方法表示。例如：X0.1（2）Y信號：由PMC輸出到機(jī)床側(cè)的信號(PMC→MT)，表示方法與X信號相同。8.2.2FANUC數(shù)控PMC編程地址（3）F信號：來自CNC側(cè)的狀態(tài)信號(NC→PMC)，這類信號各地址的含義是由系統(tǒng)制造商確定的，用戶不能任意分配。各F信號詳細(xì)含義可以查閱FANUCPMC梯形圖語言編程說明書。（4）G信號：由PMC輸出到NC側(cè)的控制信號(PMC→NC)，這類信號各地址的含義是由系統(tǒng)制造商確定的，用戶不能任意分配。8.2.2FANUC數(shù)控PMC編程地址（5）內(nèi)部繼電器R：相當(dāng)于中間繼電器或輔助繼電器，它只能在PMC內(nèi)部供編程使用，不能驅(qū)動外部元件。（6）信息顯示請求信號A：一般用于PMC外部報警信息顯示設(shè)置。

8.2.2FANUC數(shù)控PMC編程地址（7）定時器T：設(shè)置延時動作時間。（8）計數(shù)器C：用于脈沖計數(shù)。（9）保持型繼電器K：主要用于外部設(shè)置梯形圖運行的某些開關(guān)量參數(shù)。（10）數(shù)據(jù)表地址D：該數(shù)據(jù)在系統(tǒng)斷電后仍可以保存而不會丟失，因此常被用作存儲刀具的數(shù)據(jù)表。8.2.3FANUC數(shù)控PMC

程序結(jié)構(gòu)及執(zhí)行原理

FANUC0i數(shù)控系統(tǒng)PMC程序除PMC-SA1版本外，通常由第1級程序、第2級程序、第3級程序及子程序組成。

PMC-SA1版本只有第1級和第2級程序，沒有第3級程序及子程序SP。

FANUC數(shù)控PMC程序結(jié)構(gòu)及執(zhí)行原理SA1版本只有兩級程序SB7及以上版本可以包含子程序第一級程序每8ms掃描并輸出刷新一次第二級程序被分割成n份，第n份執(zhí)行完后再輸出刷新。8.2.4FANUC數(shù)控PMC編程方法

FANUC數(shù)控PMC編程一般使用梯形圖語言，這種方法編程簡單易懂、功能強(qiáng)大，能實現(xiàn)FANUC數(shù)控PMC各種功能的編程。FANUC梯形圖編程方法（1）使用FANUC數(shù)控系統(tǒng)自帶的PMC編程器功能編輯；（2）使用FANUCLADDER-III軟件在電腦上編寫，然后通過存儲卡傳入CNC系統(tǒng)，或使用通訊線纜載入CNC系統(tǒng)。1.使用系統(tǒng)PMC編程器編寫1步：按[SYSTEM]按鈕2步：按擴(kuò)展軟鍵直到出現(xiàn)[PMC]，再按[PMC]軟鍵。3步：按擴(kuò)展軟鍵直到出現(xiàn)[EDIT]。4步：按[EDIT]，即可編輯PMC程序梯圖、參數(shù)等各項內(nèi)容2.使用LADDER軟件在電腦上編寫使用LADDER軟件編輯程序編輯列表編輯標(biāo)題編輯系統(tǒng)參數(shù)編輯符號地址設(shè)置I/O模塊編輯PMC外部信息顯示梯形圖程序梯形圖程序結(jié)構(gòu)梯形圖程序顯示及編輯窗口基本指令編程功能指令編程8.3FANUCPMC編程實例數(shù)控機(jī)床PLC編程就是根據(jù)編程指令格式要求將一個又一個的控制任務(wù)的輸入與輸出的順序關(guān)系描述出來。各個控制任務(wù)之間可能是相互獨立的，也可能是相互有關(guān)聯(lián)的。8.3.1機(jī)床急停處理當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)任何緊急情況時，操作者只要按下緊急停止按鈕，系統(tǒng)就會出現(xiàn)急停報警，并且機(jī)床的所有加工動作及輔助動作（如：主軸旋轉(zhuǎn)、工作臺或刀架進(jìn)給、冷卻泵等）都要停止。急停是一種緊急操作動作，從控制的安全角度考慮，數(shù)控機(jī)床的急停PMC編程信號（*ESP）采用的是負(fù)邏輯，所以機(jī)床急停功能PMC編程任務(wù)的本質(zhì)是急停解除PMC編程，如果沒有編寫這個任務(wù)機(jī)床將始終處于急停未解除狀態(tài)。

1．急停外部線路連接常閉急停雙回路聯(lián)動一回路由PLC將處理信號傳到系統(tǒng)另一回路直接送到伺服放大器，從而使伺服軸快速響應(yīng)急停信號2.編程元件地址表地址符號含義X8.4*ESP.K急停輸入銨鈕X5.0OVRLS.K解除超程按鍵X7.0+XLX軸正向極限開關(guān)X7.1+ZLZ軸正向極限開關(guān)X7.6-XLX軸負(fù)向極限開關(guān)X7.7-ZLZ軸負(fù)向極限開關(guān)G8.4*ESP急停控制信號G71.1*ESPA主軸急停控制信號符號前帶*號表示為“0”時有效X地址均為外部向PMC的輸入G地址為PMC向CNC輸出的控制信號3.梯圖程序分析（1）基本急停梯圖程序當(dāng)急停常閉按鈕未被按下時，此觸點X8.4為導(dǎo)通狀態(tài)則G8.4為1，此時急停解除，否則急停生效（2）硬件超程急停當(dāng)各軸正負(fù)方向任一限位開關(guān)被壓下時，主網(wǎng)絡(luò)都會斷開，從而使G8.4為0，系統(tǒng)急停生效需要解除超程急停則按下此按鈕，等待系統(tǒng)復(fù)位后，各軸就可以手動離開超程點了8.3.2數(shù)控機(jī)床工作方式選擇編程

人們對數(shù)控機(jī)床的任何一種操作，如手動進(jìn)給、程序編輯、參數(shù)輸入、自動加工等，都必須在數(shù)控系統(tǒng)的某一特定的工作方式下進(jìn)行。數(shù)控機(jī)床的工作方式轉(zhuǎn)換的操作方法通常有按鍵式和旋轉(zhuǎn)波段開關(guān)式兩種

FANUC數(shù)控系統(tǒng)在未進(jìn)行工作方式的PMC編程時，只能處于MDI（ManualDataInput，手動數(shù)據(jù)輸入）工作方式。系統(tǒng)屏幕上顯示的當(dāng)前工作方式CKA6140工作方式梯形圖編程實例

機(jī)床操作面板上的七個按鍵，其功能分別是：自動、編輯、MDI、DNC、回零、手動、手輪。機(jī)床剛開機(jī)時系統(tǒng)處于回零工作方式，當(dāng)用戶手動按下工作方式中的任何一個按鍵時，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換到按鍵對應(yīng)的工作方式，原工作方式解除。工作方式編程元件地址表（1）PMC與機(jī)床側(cè)之間的I/O地址輸入地址輸出地址地址符號含義地址符號含義X5.1AUTO.K自動輸入按鍵Y5.1AUTO.L自動LED燈X5.2EDIT.K編輯輸入按鍵Y5.2EDIT.L編輯LED燈X5.3MDI.KMDI輸入按鍵Y5.3MDI.LMDILED燈X5.4DNC.KDNC輸入按鍵Y5.4DNC.LDNCLED燈X5.5HND.K手輪輸入按鍵Y5.5HND.L手輪LED燈X5.6JOG.K手動輸入按鍵Y5.6JOG.L手動LED燈X5.7REF.K回零輸入按鍵Y5.7REF.L回零LED燈分別對應(yīng)數(shù)控機(jī)床操作面板上的一個按鈕分別對應(yīng)數(shù)控機(jī)床面板上的一個狀態(tài)指示燈（2）PMC與CNC之間的I/O地址工作方式PMC→CNC的控制信號CNC→PMC的確認(rèn)信號G43.7（ZRN）G43.5（DNC）G43.2（MD4）G43.1（MD2）G43.0（MD1）自動運行（MEM）00001F3.5（MMEM）程序編輯（EDIT）00011F3.6（MEDT）MDI數(shù)據(jù)輸入（MDI）00000F3.3（MMDI）DNC在線加工（RMT）01001F3.4（MRMT）手輪進(jìn)給（HND）00100F3.1（MH）手動連續(xù)（JOG）00101F3.2（MJ）回零（REF）10101F4.5（MREF）G信號（控制信號）是PMC編程的關(guān)鍵F信號常用來確認(rèn)系統(tǒng)的某種狀態(tài)3.工作方式梯圖程序分析數(shù)控機(jī)床工作方式PMC程序的關(guān)鍵就是要接收機(jī)床側(cè)的按鍵信號（X信號），然后根據(jù)按鍵信號的功能特點向CNC側(cè)輸出符合特定規(guī)律要求的控制信號（G信號）。機(jī)床的工作方式PMC梯圖程序，可分解為兩部分，一是對操作面板上工作方式的按鍵和指示燈的處理，二是對CNC側(cè)的控制信號的處理。

工作方式的按鍵和指示燈的處理梯形圖程序用[自動]按鈕接通“自動方式”狀態(tài)使“自動方式”狀態(tài)自鎖保持用除當(dāng)前方式外，其他任何一種方式的按鈕來解除當(dāng)前方式其他方式的梯圖與自動方式相似工作方式的按鍵和指示燈的處理梯形圖程序工作方式的按鍵和指示燈的處理梯形圖程序在其他方式都未打開時，[回零]就有效，可實現(xiàn)開機(jī)時初始方式為[回零]工作方式的CNC側(cè)控制信號的處理梯形圖程序數(shù)控機(jī)床的工作方式是由G43.0、G43.1、G43.2、G43.5、G43.7這些信號組合起來控制的，所以編寫梯形圖程序使每一個G信號在它們?yōu)椤?”的工作方式（根據(jù)PMC與CNC之間的I/O地址表）時接通左母線即可。工作方式的CNC側(cè)控制信號的處理梯形圖程序根據(jù)PMC與CNC之間的I/O地址表，G43.0應(yīng)在[自動]、[編輯]、[DNC]、[手動]、[回零]五種方式時為“1”工作方式的CNC側(cè)控制信號的處理梯形圖程序工作方式的其他控制信號G43.1、G43.2、G43.5、G43.7的處理方法與G43.0相似，梯形圖程序可仿照上一頁面編寫。8.3.3系統(tǒng)運行功能控制數(shù)控機(jī)床在自動加工零件過程中，用戶能對加工過程進(jìn)行控制和操作，這就是數(shù)控系統(tǒng)運行功能控制。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控機(jī)床一般至少包括循環(huán)啟動、進(jìn)給暫停、單段執(zhí)行、選擇停、程序跳段、機(jī)床鎖住、空運行等功能?？刂迫蝿?wù)介紹：在機(jī)床處于自動方式或MDI方式時，按下[循環(huán)啟動]按鈕，系統(tǒng)將開始執(zhí)行數(shù)控加工程序。在執(zhí)行加工程序過程中按下[進(jìn)給保持]按鈕，系統(tǒng)在執(zhí)行完當(dāng)前加工程序段后暫停。單段執(zhí)行、選擇停、程序跳段、機(jī)床鎖住、空運行等功能原理都相近，這些功能在處于關(guān)閉狀態(tài)時按一下對應(yīng)的功能按鍵將被開啟，而當(dāng)它們處于開啟狀態(tài)時按一下對應(yīng)的功能按鍵此功能將被關(guān)閉。

梯圖程序分析

（1）程序單段執(zhí)行控制程序單段執(zhí)行只在自動方式和MDI方式下有效，當(dāng)CNC側(cè)的單段執(zhí)行控制信號G46.1為1時，系統(tǒng)在執(zhí)行完每一行加工程序段后自動進(jìn)入進(jìn)給保持狀態(tài)，當(dāng)再次按下循環(huán)啟動按鈕后，程序才執(zhí)行下一行程序段，從而實現(xiàn)對零件加工程序的逐段執(zhí)行。

程序單段執(zhí)行控制X0.0為機(jī)床控制面板上的“單段”按鈕地址由于掃描周期的存在使R200.1晚于X0.0一個周期后動作R200.0產(chǎn)生為一個掃描周期的脈沖信號當(dāng)G46.1為“0”時，R200.0使G46.1變?yōu)?；當(dāng)G46.1為“1”時，R200.0使G46.1變?yōu)?。[自動]和[MDI]兩種方式的判斷單段運行的控制信號單段運行的狀態(tài)信號（2）選擇停控制當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行零件加工程序時遇到M00指令，則向PMC輸入信號DM00（F9.7）后，加工程序處于進(jìn)給暫停等待狀態(tài)，當(dāng)再次按下循環(huán)啟動按鈕時，程序繼續(xù)執(zhí)行。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行零件加工程序時遇到M01指令，則向PMC輸入信號DM01（F9.6），加工程序是否暫停保持取決于機(jī)床面板上的選擇停按鍵功能是否打開。如果面板上的選擇停功能打開則加工程序處于進(jìn)給暫停等待狀態(tài)，否則數(shù)控系統(tǒng)連續(xù)執(zhí)行后面的程序。（2）選擇停控制梯圖系統(tǒng)執(zhí)行到加工程序M00代碼時向PMC輸入F9.7信號自鎖系統(tǒng)執(zhí)行到加工程序M01代碼時向PMC輸入F9.6信號當(dāng)Y0.1選通時F9.6才有效[循環(huán)啟動]按鈕（3）程序跳段程序跳段功能是系統(tǒng)在自動運行期間，為了方便對加工程序進(jìn)行測試，可以在某些程序段號前加一個斜杠符號標(biāo)識，這時系統(tǒng)將不執(zhí)行這段程序而跳到下一行程序段。程序跳段功能必須要編寫PMC程序使其控制信號G44.0置1，若G44.0為0則系統(tǒng)不會跳過加斜杠的程序段而是正常順序執(zhí)行。（3）程序跳段梯圖程序跳段的控制信號（4）機(jī)床鎖住在零件的數(shù)控加工開始之前，可以通過機(jī)床鎖住功能先執(zhí)行自動運行程序測試，通過圖像檢查零件程序是否正確。數(shù)控機(jī)床運行過程中，若機(jī)床鎖住信號G44.1為1，則系統(tǒng)停止向伺服電機(jī)輸出脈沖，將所有進(jìn)給軸鎖住，而軸位置狀態(tài)仍顯示變化。因此可以不進(jìn)行實際加工而通過圖像觀察位置顯示的變化。（4）機(jī)床鎖住梯圖程序跳段的控制信號（5）空運行空運行是數(shù)控機(jī)床以恒定的進(jìn)給速度運動而不執(zhí)行加工程序中所指定的進(jìn)給速度，常用于快速執(zhí)行程序檢查工作。（5）空運行梯圖空運行的控制信號（6）循環(huán)啟動和進(jìn)給保持當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)在存儲器自動加工運行方式、DNC運行方式或MDI方式時，手動按下面板上的循環(huán)啟動按鈕，則CNC進(jìn)入自動運行狀態(tài)開始執(zhí)行零件加工程序。在自動運行期間，當(dāng)按下進(jìn)給保持（進(jìn)給暫停）按鈕時，CNC進(jìn)入運行暫停狀態(tài)。循環(huán)啟動的控制邏輯循環(huán)啟動使用的是PMC到CNC的控制信號G7.2（ST）由“1”變?yōu)椤?”的下降沿，循環(huán)啟動按鈕開關(guān)按下（X0.6為1）時，系統(tǒng)循環(huán)啟動信號G7.2為1，當(dāng)松開循環(huán)啟動按鈕（X0.6為0）時，系統(tǒng)循環(huán)啟動信號由1變?yōu)?（信號的下降沿），系統(tǒng)執(zhí)行自動加工，同時系統(tǒng)的循環(huán)啟動狀態(tài)信號F0.5為1。進(jìn)給保持的控制邏輯進(jìn)給保持（進(jìn)給暫停）使用的進(jìn)給保持有效信號G8.5（*SP）。G8.5為負(fù)邏輯信號，即當(dāng)G8.5為0時系統(tǒng)處于進(jìn)給暫停狀態(tài)，此時即使遇到G7.2（ST）的下降沿信號系統(tǒng)仍然不能循環(huán)啟動。只有當(dāng)G8.5保持為1時，系統(tǒng)循環(huán)啟動功能才能有效。循環(huán)啟動和進(jìn)給保持的梯形圖實現(xiàn)選擇停功能進(jìn)給保持按鈕循環(huán)啟動按鈕8.3.4速度倍率修調(diào)控制數(shù)控機(jī)床在運行過程中的進(jìn)給速度和主軸旋轉(zhuǎn)速度都可以通過倍率修調(diào)旋轉(zhuǎn)開關(guān)在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。數(shù)控機(jī)床的實際進(jìn)給速度是加工程序給定進(jìn)給速度（或系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定速度）與進(jìn)給倍率修調(diào)值相乘而得。1．控制任務(wù)介紹當(dāng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)時，可以使機(jī)床實際進(jìn)給速度在編程進(jìn)給速度F的0%～120%范圍內(nèi)進(jìn)行修調(diào)。

進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)2.編程元件地址表輸入地址符號說明內(nèi)部繼電器X1.0F-S1進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)輸入信號1R205.3～R205.0X1.1F-S2進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)輸入信號2X1.2F-S3進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)輸入信號3X1.3F-S4進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)輸入信號4進(jìn)給倍率的控制信號分為手動進(jìn)給和自動運行兩種方式的倍率控制信號。手動進(jìn)給倍率使用*JV15～*JV0（G11、G10）控制；自動運行進(jìn)給倍率由*FV7～*FV0（G12）控制。進(jìn)給倍率與控制信號對照表

序號進(jìn)給倍率修調(diào)開關(guān)地址G11←G10（手動進(jìn)給）G12（自動運行）倍率值%X1.3X1.2X1.1X1.0*JV15←*JV0十進(jìn)制*FV7←*FV0十進(jìn)制0000000000000

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000000000000000100011111111100110111-20111111101-32200111111111001101111-40111111011-54300101111110110100111-60111111001-76401101111110000010111-100111110101-1110501111111110000101111-200111101011-2120601011111010001000111-300111100001-3130701001111000001011111-400111010111-4140811001110110001110111-500111001101-5150911011110100010001111-600111000011-61601011111110010010100111-700110111001-71701111101110000010110111-800110101111-81801210101101110011010111-900110100101-91901310111101100011101111-1000110011011-1011001410011101010100000111-1100110010001-1111101510001101000100011111-1200110000111-1211203.代碼轉(zhuǎn)換指令CODB介紹代碼轉(zhuǎn)換指令CODB，作用是把二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成1字節(jié)、2字節(jié)或4字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

CODB指令的具體執(zhí)行過程是：先根據(jù)輸入、輸出關(guān)系編寫一個數(shù)據(jù)表，根據(jù)表內(nèi)號（轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入地址內(nèi)的數(shù)據(jù)）的順序，把表內(nèi)數(shù)據(jù)（十進(jìn)制表示）自動輸出到輸出地址中，并以1字節(jié)、2字節(jié)或4字節(jié)的二進(jìn)制方式存儲。3.代碼轉(zhuǎn)換指令CODB介紹RST：復(fù)位，當(dāng)RST為1時，停止轉(zhuǎn)換執(zhí)行條件，當(dāng)ACT為0時，不執(zhí)行CODB指令；當(dāng)ACT為1時，可以執(zhí)行CODB指令說明：指定轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表中二進(jìn)制的字節(jié)數(shù)，0001表示1字節(jié)二進(jìn)制數(shù)，0002表示2字節(jié)二進(jìn)制數(shù)，0004表示4字節(jié)二進(jìn)制數(shù)。說明：指定轉(zhuǎn)換表的范圍（0～255），數(shù)據(jù)表內(nèi)號開始單元為0號，最后單元為n號，數(shù)據(jù)表的容量為n+1說明：指定轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)所在數(shù)據(jù)表的表內(nèi)號地址。說明：將數(shù)據(jù)表內(nèi)指定的1字節(jié)、2字節(jié)和4字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后輸出的地址手動進(jìn)給倍率梯形圖程序設(shè)計

若機(jī)床的倍率波段開關(guān)采用的格雷碼編碼，則在進(jìn)行手動進(jìn)給倍率梯形圖設(shè)計時，應(yīng)先將格雷碼轉(zhuǎn)換成普通二進(jìn)制碼。格雷碼轉(zhuǎn)換為普通二進(jìn)制碼（解碼）方法：

最左邊一位保持不變，從左邊第二位起，將每位與左邊一位解碼后的值“異或”，作為該位解碼后的值。

格雷碼轉(zhuǎn)換為普通二進(jìn)制碼程序

最左邊一位保持不變X1.2與R205.3作“異或”運算從左邊第二位起，將每位與左邊一位解碼后的值“異或”，作為該位解碼后的值手動進(jìn)給倍率梯形圖程序經(jīng)過轉(zhuǎn)換后存儲單元R205內(nèi)的數(shù)據(jù)隨著倍率修調(diào)開關(guān)順時針旋轉(zhuǎn)時，呈0、1、2、……、15的順序變化。8.3.5手動進(jìn)給控制手動進(jìn)給是指數(shù)控機(jī)床在JOG進(jìn)給方式下，按住機(jī)床操作面板上的+X、-X、+Y、-Y、+Z、-Z等按鍵時，機(jī)床坐標(biāo)軸將沿按鍵指定軸方向移動。本實例將分析介紹數(shù)控機(jī)床這種手動連續(xù)進(jìn)給控制的PMC程序。機(jī)床的手動進(jìn)給是各軸單獨實現(xiàn)控制的，其控制信號是：+X：G100.0，+Y：G100.1，+Z：G100.2；－X：G102.0，－Y：G102.1，－Z：G102.2。手動進(jìn)給梯形圖程序+X按鈕地址回零時自鎖，不需要一直按住按鈕回零工作方式當(dāng)系統(tǒng)尋找到零點時F94.0變?yōu)?，使軸停止移動僅JOG方式和增量方式時有效與反向進(jìn)給形成“互鎖”控制緊急復(fù)位或急停時軸停止進(jìn)給回零時坐標(biāo)移動8.3.6手輪進(jìn)給控制手輪進(jìn)給是數(shù)控機(jī)床上非常重要、應(yīng)用非常廣泛的一種功能，數(shù)控機(jī)床在手動對刀或小距離手動進(jìn)給時，一般都要采用手輪進(jìn)給方式，它為操作者帶來了許多方便。便攜手輪操作方法是：將機(jī)床操作面板上的工作方式轉(zhuǎn)換到手輪方式（HND），再將便攜手輪上的軸選開關(guān)轉(zhuǎn)換到要進(jìn)給的軸，將倍率開關(guān)轉(zhuǎn)換到X1、X10、X100中的某一檔，然后順時針或逆時針搖動手搖脈沖發(fā)生器，則機(jī)床相應(yīng)的軸就向正或向負(fù)方向以每個脈沖0.001mm、0.01mm、0.1mm的當(dāng)量進(jìn)給。數(shù)控銑床XK714手輪進(jìn)給的控制信號

G18.3(HS1D)G18.2(HS1C)G18.1(HS1B)G18.0(HS1A)選擇的機(jī)床坐標(biāo)軸0000無選擇0001第1軸0010第2軸0011第3軸0100第4軸（1）軸選信號數(shù)控銑床XK714手輪進(jìn)給的控制信號

（2）倍率信號手輪倍率MP2（G19.5）MP1（G19.4）X100X1001X10010X100011注：此表中的X100和X1000分別需要在參數(shù)No7113、No7114中設(shè)定。數(shù)控銑床XK714手輪進(jìn)給的梯圖程序

增量值對照控制信號表軸選對照控制信號表8.3.7數(shù)控車床主軸換檔控制

數(shù)控機(jī)床的主軸形式很多，主軸的工作要求區(qū)別也較大，所以關(guān)于主軸的PMC控制程序區(qū)別也很大，例如比較常見的有高低速換檔控制、正反轉(zhuǎn)控制、定向控制等。采用模擬主軸的數(shù)控車床，因無極變頻調(diào)速范圍不能滿足使用需要，所以在主軸箱的機(jī)械傳動方面常設(shè)置2～4級機(jī)械換檔裝置以滿足低速大轉(zhuǎn)矩要求。1.控制任務(wù)介紹

數(shù)控系統(tǒng)的車床CKA6140為例，該機(jī)床采用的模擬主軸，主軸箱是帶有手動換檔的高、低檔兩級機(jī)械調(diào)速結(jié)構(gòu)。主軸停止時，手動轉(zhuǎn)換主軸箱前面的高、低速手柄，其中低速檔范圍是40～400轉(zhuǎn)/分鐘，高速檔范圍是280～2800轉(zhuǎn)/分鐘。說明：

FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)3741、3742、3743可設(shè)置各檔位主軸的最高轉(zhuǎn)速。主軸換檔PMC程序的作用就是要通過掃描高、低檔位接近開關(guān)輸入信號，經(jīng)過處理后傳送到CNC，CNC根據(jù)PMC處理的控制信號確定機(jī)床主軸當(dāng)前檔位的最高轉(zhuǎn)速是由參數(shù)3741、3742、3743中的哪一個決定。2.編程元件地址表（1）機(jī)床的高、低速檔位接近開關(guān)的輸入地址：

地址檔位連接速度范圍X4.4高速擋接近開關(guān)地址（常開）280~2800X1.4低速擋接近開關(guān)地址（常開）40~400（2）PMC→CNC的換擋控制信號地址：

主軸最高轉(zhuǎn)速參數(shù)

GR2（G28.2）

GR1（G28.1）

3741（設(shè)定為2800r/min）

003742（設(shè)定為400r/min）

013743（設(shè)定為0）

103.CKA6140主軸手動換檔梯圖程序固定定時器指令主軸旋轉(zhuǎn)指令主軸旋轉(zhuǎn)指令執(zhí)行2s后可執(zhí)行后面的指令代碼高速擋接近開關(guān)低速擋接近開關(guān)雙速換擋中始終為0；三速換擋中必須使用。低速時為1高速時為0G29.6為1時主軸才能起動確保擋桿必須在高速或低速任一擋位時主軸才能起動8.3.8用戶報警信息顯示當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)某些故障時，經(jīng)常在屏幕上方可以看到反映故障情況的報警信息，這些報警信號是用于數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的重要依據(jù)。報警信息號在1000之后信息，是用戶通過PMC編寫的一種報警信息。任務(wù)介紹

FANUC數(shù)控PMC提供一種編程地址：信息顯示請求信號地址A。該地址的每一位可指向一條數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)表存儲的是用戶編寫的各種信息數(shù)據(jù)。當(dāng)A地址的某一位變?yōu)?時，使用DISPB功能指令就可以將該位地址對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容顯示到屏幕上。

信息顯示數(shù)據(jù)的編寫雙擊Message打開信息編輯窗口編輯顯示信號用戶報警信息顯示梯圖程序信息顯示指令屏幕最多顯示8條信息當(dāng)A*.*為1時其信息被顯示8.3.9數(shù)控機(jī)床潤滑控制數(shù)控機(jī)床運行時，為了使機(jī)床導(dǎo)軌、滾珠絲杠和軸承等部件穩(wěn)定工作，需要對其進(jìn)行潤滑?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般采用定時自動潤滑方式，這種方式簡單方便，免去了操作麻煩，平時操作者幾乎可以不用考慮機(jī)床潤滑的工作，當(dāng)潤