發(fā)那科編程基礎(chǔ)

3．I/O模塊的連接（1）信號的連接當(dāng)我們進行輸入輸出信號的連線時，要注意系統(tǒng)的I/O對于輸入（局部）/輸出的連接方式有兩種，按電流的流動方向分源型輸入（局部）/輸出和漏型（局部）輸入輸出，而決定使用哪種方式的連接由DICOM/DOCOM輸入和輸出的公共端來決定。如圖：通常情況下當(dāng)我們使用分線盤等I/O模塊時，局部可選擇一組8點信號連接成漏型和源型輸入通過DICOM端。原則上建議采用漏型輸入即+24V開關(guān)量輸入，避免信號端接地的誤動作。當(dāng)使用分線盤等I/O模塊時，輸出方式可全部采用源型和漏型輸出通過DOCOM端，安全起見推薦使用源型輸出即+24V輸出，同時在連接時注意續(xù)流二極管的極性，以免造成輸出短路。第四節(jié)FANUC-PMC編制的相關(guān)信號，參數(shù)和地址機床的保護信號機床設(shè)計人員在設(shè)計調(diào)試機床PMC的第一步應(yīng)事先處理機床的保護信號，如急停、復(fù)位、垂直軸的剎車、行程限位等，以防在調(diào)試過程中出現(xiàn)緊急情況下可以進行中斷系統(tǒng)的運行。注：在以下所介紹的信號中標(biāo)有*標(biāo)記的點表示低電平有效急停信號：*X8.4：作為系統(tǒng)的高速輸入信號而不經(jīng)過PMC的處理而直接相應(yīng)*G8.4：PMC輸入到NC的急停信號只要當(dāng)以上兩個信號中的任意一個信號為低電平，則系統(tǒng)就會產(chǎn)生急停報警。復(fù)位信號系統(tǒng)的復(fù)位信號分兩類，一類是內(nèi)部復(fù)位信號，一類是外部復(fù)位信號。F1.1：當(dāng)系統(tǒng)的MDI鍵盤上的RESET鍵按下時，系統(tǒng)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操作中斷當(dāng)前系統(tǒng)的操作，同時輸出此信號給PMC，用來中斷機床其它的輔助動作。G8.7：外部復(fù)位信號。當(dāng)此信號為1時，系統(tǒng)中斷當(dāng)前的操作?？梢宰鳛镸02、M30的輸出。G8.6：外部復(fù)位信號。但此信號為1時，系統(tǒng)中斷當(dāng)前的操作的同時執(zhí)行倒帶動作返回程序的開頭。行程限位信號G114/G116：對于機床的行程保護來說一般有三級保護，第一級軟限位保護，可通過參數(shù)進行設(shè)定，第二級硬限位保護即通過外部限位開關(guān)接通G114/G116，最后一級為機床死檔鐵，這是機床的機械限位。通常在我們沒有建立原點時可以設(shè)定軟限位是無效的，這是我們就必須通過機床的行程限位信號來保護機床。但機床在某一方向超程時，系統(tǒng)會產(chǎn)生#506+或#507-的限位報警，這是機床只能向反方向運動了。相關(guān)參數(shù)：#5（OTH）0：超程限位有效

1：超程限位無效垂直軸的剎車控制信號對于銑床的Z軸和斜床身車床的X軸來說，當(dāng)系統(tǒng)和伺服正常啟動后，依靠伺服電機本身所輸出的力矩來抵抗因重力所產(chǎn)生的下滑。當(dāng)系統(tǒng)或伺服斷電、報警時伺服電機會成自由狀態(tài)，同時依靠外部的剎車裝置如電機的剎車碟片、絲杠的剎車器等來抵抗重力下滑。所以我們需要一個控制信號用來當(dāng)伺服電機勵磁后控制外部剎車裝置打開的信號。F1.7：系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒。F0.6：伺服準(zhǔn)備就緒。此信號可用來做剎車解除的控制信號，此信號為1時剎車關(guān)閉，當(dāng)伺服或系統(tǒng)產(chǎn)生報警使其變?yōu)?時剎車打開。機床操作模式的建立我們知道機床的各種運動建立在相對應(yīng)的模式下。如自動運行方式下的記憶(MEM)模式、MDI模式等，手動方式下的JOG模式、手輪模式、回零模式等。機床常用模式信號如下。F3/4的信號是當(dāng)NC工作在PMC所指定的模式下時的反饋給PMC的信號。關(guān)于編輯模式：程序保護信號KEYKEY1

保護刀具補償、工件原點偏移量KEY2

保護SETTING、用戶宏變量KEY3

保護加工程序KEY4

保護PMC參數(shù)當(dāng)參數(shù)NO3290#7設(shè)定1則KEY1成為程序保護信號。刀具補償、用戶宏變量、SETTING設(shè)定則失去保護。關(guān)于手輪/增量模式：我們可以注意到手輪和增量是同一模式信號，那我們?nèi)绾蝸韰^(qū)分這兩種工作模式呢？對于0i系統(tǒng)可以通過NO8131來設(shè)定，對于16/18i的系統(tǒng)則默認(rèn)模式是手輪模式（功能選通）。那如何讓兩種模式同時可以運行呢？我們可以通過參數(shù)NO7100來設(shè)定。#0（HPG）0：手輪進給不使用1：手輪進給使用當(dāng)HPG設(shè)定1時，NC模式顯示為手輪模式。當(dāng)HPG設(shè)定0時，NC顯示為增量模式。(B-64120C/02參數(shù)說明書P330)#0（JHD）0：在手動連續(xù)進給（JOG）方式下，手輪進給或增量進給無效1：在手動連續(xù)進給（JOG）方式下，手輪進給或增量進給有效

JHD=0

JHD=1

JOG方式手輪方式JOG方式手輪方式JOG進給O

X

O

X

手輪進給X

O

O

O

增量進給X

X

X

O

#0（HNGX）各軸移動方向與手搖脈沖發(fā)生器的回轉(zhuǎn)方向0：相同1：相反手輪插入功能：在自動運行期間，可以通過手輪的旋轉(zhuǎn)時坐標(biāo)軸產(chǎn)生相應(yīng)的移動。手輪中斷作用在什么軸上取決于手輪中斷信號在什么軸上，進給量取決于手輪倍率信號。機床鎖住和互鎖時手輪中斷無效。手輪中斷軸選擇信號：G41#0~#3（第一手輪中斷）G41#4~#7（第二手輪中斷）G42#0~#3（第三手輪中斷）注意：在手輪插入后，會造成工件坐標(biāo)系的偏移現(xiàn)象，在正常操作時要恢復(fù)插入量。（3）速度的建立操作模式建立好后，機床的運行在各種模式下都要有運行的速度，其速度值是設(shè)定在參數(shù)中的，而PMC需要提供給NC的速度輸出的倍率控制，從而產(chǎn)生實際的速度輸出。手動方式下有如下速度倍率需要處理：手動方式速度=參數(shù)設(shè)定值（NO.1423）×手動進給倍率%（G10，G11）手動進給倍率：G010~G0110.00%~655.35%快速方式速度=參數(shù)設(shè)定值（NO1420）×快速倍率快速倍率：ROV1，ROV2（G014.0，G014.1）關(guān)于快速方式速度的參數(shù)：注：也就是G00的速度。注：當(dāng)設(shè)定值為0時，手動快速移動速度為PARAM1420的值注：當(dāng)PARAM1424為0時，回零速度為PARAM1420的值關(guān)于手輪和增量的速度：手輪和增量的倍率：MP1，MP2（G19.4，G19.5）在自動方式：切削進給速度=程序中設(shè)定的F×切削進給倍率切削進給倍率G12注：PARAM1430僅在直線差補，圓弧差補時有效。在極坐標(biāo)差補和圓筒差補時，即使指定了PARAM1430的值也會被PARAM1422鉗制。（4）運行信號有了操作模式和各模式下所需的運行速度后，機床的運行還需要運行信號來啟動。在手動方式、增量方式、回零方式下選擇相應(yīng)軸的進給方向，當(dāng)信號為"1"軸開始運動。在選通方式接通前，接通該信號是無效的。軸選擇信號手輪軸選信號HS1A~HS1D：第一手輪軸選HS2A~HS2D：第二手輪軸選HS3A~HS3D：第三手輪軸選自動方式下的循環(huán)啟動/停止ST：循環(huán)啟動信號。此信號為下降沿有效。軸移動信號：F102#0~#3軸到位信號：F104#0~#3參數(shù)：NCI減速時的到位檢查0：執(zhí)行1：不執(zhí)行軸的運行方向信號：F106#0~#3，此信號在停止時保持前一次的運動方向。0：正向1：負(fù)向*SP：循環(huán)暫停信號。程序運行時保持為"1"。OP：自動運轉(zhuǎn)信號STL：自動運轉(zhuǎn)中啟動信號SPL：自動運轉(zhuǎn)中停止信號機床在自動運轉(zhuǎn)方式下，NC會根據(jù)不同的運行狀態(tài)反饋這些信號。例如：機床工作燈的處理等。自動方式下的幾種功能：單段（SBK）：G46.1程序單節(jié)執(zhí)行。空運行（DRN）：G46.7程序中的進給速度無效，執(zhí)行NO1410的速度程序段選跳（BDT）：G44.0，G45。當(dāng)程序運行的單節(jié)前標(biāo)有/1(2~9)跳斷標(biāo)記時，如果相應(yīng)的跳斷信號有效則跳過此單節(jié)運行，反之正常運行此單節(jié)。手動絕對值（*ABSM）：G6.2。當(dāng)此信號為1時，手動的移動量不會計算到工件坐標(biāo)系中，因此實際的結(jié)果會造成工件坐標(biāo)系的偏移。所以在使用此信號時要多加注意，以免造成撞刀等故障?？刹捎檬謩踊亓阆睢Ｓ脩艉瓿绦蚝瓿绦?PMC輸入信號：宏程序-PMC輸出信號：圖解：對應(yīng)于宏輸入信號，可通過#1000~#1015讀入PMC中UI0~UI15的狀態(tài)。通過#1032可一次讀取UI0~UI15所有的狀態(tài)。對應(yīng)于宏輸出信號，可通過UO0~UO15讀入NC中#1100~#1115的值。通過#1132和#1133將一個確定的數(shù)值輸出到PMC中的UO0~UO15和UO100~UO131。例：5.M,S,T功能的處理當(dāng)以上信號處理完成后，機床的伺服軸具備了在各種模式下運行的條件。下一步我們就需要處理機床的輔助動作，包括M代碼的處理、S主軸功能的處理、T刀具交換的處理。（1）M代碼的處理NC的指令的發(fā)出有兩種形式，一種是以G代碼的形式發(fā)出用來指定伺服電機按照一定的軌跡來運行，一種就是以M、S、T的代碼形式發(fā)出，而具體執(zhí)行的動作需要PMC賦予。具體執(zhí)行的時序如下：a：首先NC會把具體代碼的數(shù)值發(fā)送到PMC特定的代碼寄存器中，同時會有相應(yīng)的輔助功能觸發(fā)信號也送到PMC中去。b：PMC會根據(jù)NC的相應(yīng)的觸發(fā)信號和代碼信號而執(zhí)行譯碼動作，并觸發(fā)相應(yīng)的機床動作。例如：主軸的旋轉(zhuǎn)控制、換刀動作等。C：當(dāng)動作執(zhí)行完成后，PMC會發(fā)一個完成信號給NC表示動作執(zhí)行狀態(tài)已完成，NC可以繼續(xù)執(zhí)行以下動作，否則系統(tǒng)會處在等待狀態(tài)。d：當(dāng)NC接到完成PMC的完成信號后，會切斷輔助功能的觸發(fā)信號，表示NC響應(yīng)了PMC的完成信號。e：當(dāng)NC的觸發(fā)信號關(guān)斷后，PMC切斷返回給NC的完成信號。f：當(dāng)NC采樣到PMC的完成信號的下降沿后，程序開始往下執(zhí)行，輔助功能循環(huán)結(jié)束。以上的圖例是以M代碼為例，S、T代碼的處理時序同上。相關(guān)信號：M功能S功能T功能代碼寄存器信號F10~F13F22~F25F26~F29觸發(fā)信號F7.0F7.2F7.3完成信號G4.3注：在M代碼中有一些為系統(tǒng)專用的M代碼，本身系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的F地址，它們不需要另行譯碼。程序結(jié)束代碼：M02-F9.5/M30-F9.4程序選擇停止：M01-F9.6程序停止：M00-F9.7系統(tǒng)專用不需要PMC處理的M代碼子程序呼叫/返回：M98/M99宏中斷：M96/M97中斷信號G53.3MUS：0不使用宏程序中斷1使用宏程序中斷MPR：0用M96、M97執(zhí)行宏中斷1用參數(shù)6033、6034設(shè)定M代碼執(zhí)行宏中斷練習(xí)：比較下列兩種輔助功能完成的編法的不同，會造成什么影響？以加深對輔助功能完成時序的理解。（2）主軸功能的處理：作為主軸的控制分兩路控制，一路是串行主軸的控制，一路是模擬主軸的控制。串行主軸的速度指令是由NC以數(shù)字形式發(fā)送給主軸放大器的。S指令主要控制的是主軸的速度，主軸要想獲得速度指令首先要注意以下幾個信號。a：主軸急停*G71.1b：機床準(zhǔn)備好G70.7c：主軸停止*G29.6e：主軸倍率G30當(dāng)以上信號不正確時，主軸是不能獲得速度指令的。S觸發(fā)信號F7.3S代碼：F22~F25，S指令F36.0~F37.3SAR：主軸速度到達G29.4NO.3708#0=1檢查主軸速度到達信號。當(dāng)?shù)竭_信號為0時，禁止伺服軸的進給。齒輪換檔：M系：F34.0~2NO3706#4GTT：0M型T系：G28.2,G28.11T型*SSTP=0G29.6和SORG29.5主軸定向停止G29.5=1使主軸電機運行在一定的速度下。No.3705#1GST=0NO.3706定位方向定向或換檔時主軸電機的速度NO.3732(rpm)齒輪換檔的速度設(shè)定：1)A型換檔（NO.3705#2=0）NO.3741~NO.3743：各檔主軸的最高轉(zhuǎn)速（rpm）NO.3735,NO.3736：主軸最低/最高鉗制速度（鉗制速度/主軸最高轉(zhuǎn)速×4095）NO.4020：主軸電機的最高轉(zhuǎn)速注：各檔主軸的最高轉(zhuǎn)速和主軸電機的最高轉(zhuǎn)速參數(shù)之比是實際各檔的齒輪比A型換檔即為換檔時主軸電機都處在最高轉(zhuǎn)速下2）B型換檔方式（NO.3705#2=1）B型換檔即為各檔換檔時主軸電機在一個特定的轉(zhuǎn)速下NO.3751：低檔到中檔時主軸電機的界限速度NO.3752：中檔到高檔是主軸電機的界限速度設(shè)定值=（主軸電機的界限速度/主軸電機的最高速度）×4095模擬主軸的速度控制指令是NC以±10V的模擬量輸送給變頻器等控制裝置SVC~ES：模擬電壓端ENB1~ENB2：當(dāng)NC發(fā)出指令電壓后，此觸點接通。NO.3741~NO.3743：各檔輸出10V時主軸的最大轉(zhuǎn)速以上參數(shù)對應(yīng)于變頻器的最高頻率即為實際的齒輪比相關(guān)串行主軸的控制信號：主軸正轉(zhuǎn)：G70.5主軸反轉(zhuǎn)：G70.4主軸定向：G70.6主軸零速信號：F45.1主軸速度到達：F45.3主軸速度檢出：F45.2主軸定向完成：F45.7掌握：.理解主軸的兩種控制方式的原理，和進行速度控制時需要設(shè)定的一些信號和參數(shù)練習(xí)：通過信號和參數(shù)來判斷主軸未旋轉(zhuǎn)的故障原因。（3）T功能的處理：T功能是用來處理機床的刀具交換的功能代碼，它主要是根據(jù)實際的刀庫的結(jié)構(gòu)編寫相應(yīng)的梯形圖。主要要了解FANUC的功能指令。6．互鎖的處理機床的以上的信號處理完成后，機床的伺服軸和主軸、刀具動作在正常情況下運行完成后就需要編寫一些特殊情況下的互鎖處理，我們可以使用一些系統(tǒng)專用的互鎖信號。全軸互鎖信號：*G8.0各軸互鎖信號：*G130.0~*G130.7正方向各軸互鎖信號：G132.0~G132.3負(fù)方向各軸互鎖信號：G134.0~G134.3啟動鎖住信號（T系）：G7.1該信號為1時，自動運轉(zhuǎn)被鎖住，運轉(zhuǎn)中的軸減速停止。相關(guān)參數(shù)：#3（DIT）0：軸方向分別互鎖信號（±MIT）有效1：軸方向分別互鎖信號（±MIT）無效#2（ITX）0：各軸互鎖信號（*ITa）有效1：各軸互鎖信號（*ITa）無效#3（ITL）0：互鎖信號（*IT）有效1：互鎖信號（*IT）無效機床鎖住信號當(dāng)機床鎖住信號有效后，系統(tǒng)不向伺服發(fā)送移動指令脈沖，同時系統(tǒng)會根據(jù)指令更新絕對坐標(biāo)的顯示，用此功能可以判斷程序執(zhí)行的軌跡是否正確。但要注意機床鎖后會造成實際位置和當(dāng)前絕對坐標(biāo)顯示值的不符，應(yīng)在恢復(fù)正常加工前校準(zhǔn)當(dāng)前位置。全軸機床鎖?。篏44.1分軸機床鎖住：G108#1/#2/#3/#4輔助功能鎖住當(dāng)此信號為1時，NC不輸出M、S、T代碼信號。但對于系統(tǒng)專用的M代碼的輸出不加限制。輔助功能鎖?。篏5.6練習(xí)：通過信號試驗了解各類互鎖信號的執(zhí)行狀態(tài)，并熟悉如何通過參數(shù)來屏蔽互鎖信號。特別是機床鎖住信號的使用對機床坐標(biāo)的影響要了解（可結(jié)合手動絕對值信號一起比較）。7．報警信號的處理FANUC的報警可以分成兩大類。一類我