FANUC數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試實(shí)訓(xùn) 課件 8.PMC控制原理

PMC控制原理1PMC概述2PMC數(shù)據(jù)3PMC掃描特點(diǎn)4多通道PMC5PMC規(guī)格1PMC概述

PMC概述PMC定義PMC是利用內(nèi)置在CNC的可編程控制器執(zhí)行機(jī)床順序控制的可編程機(jī)床控制器。PMC順序控制順序程序順序控制是按照事先確定的順序或邏輯，對(duì)控制的每一個(gè)環(huán)節(jié)依次進(jìn)行的控制，例如主軸旋轉(zhuǎn)、換刀、冷卻系統(tǒng)等的控制。按照預(yù)先規(guī)定的順序邏輯對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制的程序叫做順序程序，通常廣泛應(yīng)用基于梯形圖語言（LadderLanguage）的順序程序。

PMC概述PMC與CNCCNCPMC由FANUC內(nèi)置控制軟件順序程序（梯形圖）由MTB編寫CNCComputerizedNumericalController計(jì)算機(jī)控制的數(shù)控裝置ProgrammableMachineController可編程機(jī)床控制器PMC

PMC概述PMC與CNC電機(jī)動(dòng)作外圍動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)控制，例如各軸移動(dòng)的距離，運(yùn)行的插補(bǔ)，補(bǔ)償?shù)?。?shí)現(xiàn)按照預(yù)先規(guī)定的邏輯順序?qū)ν庠O(shè)進(jìn)行控制。例如主軸的起停、工件的夾緊和松開等。機(jī)床動(dòng)作CNC數(shù)字控制相對(duì)“數(shù)字控制”而言，“順序控制”的信息主要是開關(guān)量信號(hào)PMC順序控制

PMC概述PMC工作原理CNCPMC主CPU機(jī)床外設(shè)IO模塊伺服軸2PMC數(shù)據(jù)PMC數(shù)據(jù)PMC的信號(hào)地址PMC的信號(hào)地址包括與機(jī)床側(cè)之間的輸入\輸出信號(hào)、與CNC之間的輸入\輸出信號(hào)、內(nèi)部繼電器、PMC參數(shù)等。CNCIO模塊機(jī)床外設(shè)公共端接收驅(qū)動(dòng)負(fù)載電源PMC內(nèi)部繼電器（R）擴(kuò)展繼電器（E）定時(shí)器（T）計(jì)數(shù)器（C）保持繼電器（K）數(shù)據(jù)表（D）*ESP、*DECx等GFXYPMC數(shù)據(jù)PMC的信號(hào)地址F由控制伺服電機(jī)與主軸電機(jī)的系統(tǒng)部分側(cè)輸入到

PMC信號(hào)。系統(tǒng)部分就是將伺服電機(jī)和主軸電機(jī)的狀態(tài)，以及請(qǐng)求相關(guān)機(jī)床動(dòng)作的信號(hào)（如移動(dòng)中信號(hào)、位置檢測信號(hào)、系統(tǒng)準(zhǔn)備完成信號(hào)等），反饋到PMC

中去進(jìn)行邏輯運(yùn)算，作為機(jī)床動(dòng)作的條件及進(jìn)行自診斷的依據(jù)。G由PMC側(cè)輸出到系統(tǒng)部分的信號(hào)。對(duì)系統(tǒng)部分進(jìn)行控制和信息反饋（如軸互鎖信號(hào)、M代碼執(zhí)行完畢信號(hào)等）Y由PMC

輸出到機(jī)床側(cè)的信號(hào)。在PMC

控制程序中，輸出信號(hào)控制機(jī)床側(cè)的電磁閥、接觸器、信號(hào)燈等動(dòng)作，滿足機(jī)床運(yùn)行的需要。X來自機(jī)床側(cè)的輸入信號(hào)。如接近開關(guān)、操作按鈕等輸入信號(hào)元件。PMC接收從機(jī)床側(cè)各裝置的輸入信號(hào)，在梯形圖中進(jìn)行邏輯運(yùn)算，作為機(jī)床動(dòng)作的條件及對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行診斷的依據(jù)。PMC數(shù)據(jù)PMC的信號(hào)地址直接讀取信號(hào)部分X信號(hào)可由CNC直接讀取，不需要PMC處理，因此即時(shí)響應(yīng)性更好。這些X信號(hào)是CNC軟件確定的，諸如急停信號(hào)（*ESP）、跳轉(zhuǎn)信號(hào)（SKIP）、參考點(diǎn)減速信號(hào)（*DECx）等均為此類信號(hào)。X/Y機(jī)床外設(shè)和PMC之間的接口信號(hào)地址，外設(shè)與PMC中信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系由機(jī)床廠家設(shè)計(jì)人員自行分配。G/FCNC和PMC之間的接口信號(hào)地址，由CNC控制軟件決定各信號(hào)的具體含義，可通過說明書查詢。PMC數(shù)據(jù)PMC的信號(hào)地址R/E1、內(nèi)部繼電器R和擴(kuò)展繼電器E，在順序程序執(zhí)行處理中使用于運(yùn)

算結(jié)果的暫時(shí)存儲(chǔ)的地址。

地址#7#6#5#4#3#2#1#0R9091FLFL2RUNONOFF2、內(nèi)部繼電器R的地址包含有PMC的系統(tǒng)軟件所使用的預(yù)留區(qū)，R9000及以后的地址為預(yù)留區(qū)的信號(hào)不能在順序程序中寫入。3、內(nèi)部繼電器R和擴(kuò)展繼電器E的區(qū)別在于，在多PMC的系統(tǒng)中各PMC均有單獨(dú)的R地址而E地址則為各PMC共用。OFF：常0信號(hào)ON：常1信號(hào)RUN：PMC運(yùn)行FL2：0.2秒周期信號(hào)（ON/OFF比1：1）FL：1秒周期信號(hào)（ON/OFF比1：1）

PMC數(shù)據(jù)PMC的數(shù)據(jù)形式位型PMC

的數(shù)據(jù)形式分為位型、二進(jìn)制形式和BCD碼形式三種。CNC

和PMC間的接口信號(hào)為二進(jìn)制形式。一般來說，PMC

數(shù)據(jù)也采用二進(jìn)制形式。處理1位信號(hào)和數(shù)據(jù)時(shí)，在地址之后指令小數(shù)點(diǎn)的位號(hào)。

例如：X0001.2表示地址X0001的第二位。PMC數(shù)據(jù)PMC的數(shù)據(jù)形式帶符號(hào)的二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)范圍（10進(jìn)制換算）1字節(jié)-128～+1272字節(jié)-32768～+327674字節(jié)-2147483648～+2147483647?10進(jìn)制數(shù)100-100二進(jìn)制數(shù)+R1000110010010011100最高位是1時(shí)為負(fù)+R10100000000111111111、可進(jìn)行1字節(jié)、2字節(jié)、4字節(jié)長的2進(jìn)制處理。2、在順序程序中指定數(shù)據(jù)的初始地址和數(shù)據(jù)長度。PMC數(shù)據(jù)PMC的數(shù)據(jù)形式BCD形式1、用4個(gè)位型數(shù)據(jù)表示10進(jìn)制數(shù)的各位。2、可處理2位或4位的十進(jìn)制數(shù)，符號(hào)用其他信號(hào)進(jìn)行處理。?10進(jìn)制數(shù)631234BCD碼+00110001100110100+1——00010010

#7#6#5#4#3#2#1#0地址+0804020

10

842110位個(gè)位地址+1

80004000

2000

1000

800400

200

100

1000位

100位PMC數(shù)據(jù)PMC的數(shù)據(jù)形式格雷碼1、PMC并不能夠直接處理格雷碼數(shù)據(jù)，需將格雷碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為PMC

可以處理的數(shù)據(jù)。2、格雷碼的特點(diǎn)是相鄰數(shù)據(jù)只有一位進(jìn)行變化，不存在不連續(xù)變化

的現(xiàn)象，因此和其他編碼形式相比更安全，發(fā)那科標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作

面板旋鈕開關(guān)就是使用格雷碼的編碼形式。012345678b3000000001b2000011110b1001100110b0010101010012345678g3000000001g2000011111g1001111000g0011001100格雷碼二進(jìn)制代碼PMC數(shù)據(jù)PMC的數(shù)據(jù)形式格雷碼轉(zhuǎn)換1、格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼時(shí)，需要使用異或邏輯。2、按照梯圖所示規(guī)律，進(jìn)行編碼變換，得到轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，

用于PMC中數(shù)據(jù)處理。格雷碼轉(zhuǎn)換二進(jìn)制碼梯圖異或邏輯輸入A輸入B結(jié)果0000111011103PMC掃描特點(diǎn)PMC掃描特點(diǎn)PMC的數(shù)據(jù)形式1級(jí)程序主要處理急停、跳轉(zhuǎn)、超程等緊急動(dòng)作。不使用第1級(jí)時(shí)，只編寫END1命令。2級(jí)程序編寫普通的順序程序。子程序重復(fù)執(zhí)行的處理或模塊化的程序可編寫為子程序。子程序只有被調(diào)用的情況下才參與PMC的掃描，若不調(diào)用則不占用PMC掃描時(shí)間。需在二級(jí)程序中調(diào)用子程序，調(diào)用功能指令為CALL和CALLU。子程序可以提高梯圖的可維護(hù)性及編寫的靈活性。END1(SUB1)END2(SUB2)SPE(SUB72)SP(SUB71)SPE(SUB72)SP(SUB71)SPE(SUB72)SP(SUB71)END(SUB64)END1(SUB1)END1(SUB1)END2(SUB2)END2(SUB2)SPE(SUB72)SP(SUB71)SPE(SUB72)SP(SUB71)SPE(SUB72)SP(SUB71)END(SUB64)1級(jí)程序2級(jí)程序子程序PMC掃描特點(diǎn)PMC程序級(jí)別PMC各級(jí)程序處理優(yōu)先級(jí)1、PMC的掃描周期為8ms或4ms。2、PMC采用循環(huán)掃描方式，從程序開頭順序執(zhí)行到結(jié)尾稱為一個(gè)循

環(huán)處理周期，循環(huán)處理周期等于掃描周期Xn，它的長短決定于PMC步數(shù)，循環(huán)處理周期越短信號(hào)的響應(yīng)性越好。3、循環(huán)處理周期同時(shí)也受到一級(jí)程序語句數(shù)的影響，一級(jí)程序語句數(shù)越

多則二級(jí)程序的分隔數(shù)越多，循環(huán)處理周期越長。所以一級(jí)程序編制

盡量短，可以把一些需要快速響應(yīng)的程序放在一級(jí)程序中。PMC掃描特點(diǎn)PMC掃描規(guī)則1、循環(huán)掃描，順序執(zhí)行，從上到下，從左到右。2、PMC還未掃描到相應(yīng)語句時(shí)，語句中線圈的狀態(tài)由上一次PMC掃

描此語句時(shí)線圈的狀態(tài)所決定。ACABCACABCABCABCPMC掃描特點(diǎn)輸入輸出信號(hào)的同步處理二級(jí)程序同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器來自CNC的輸入信號(hào)F來自機(jī)械的輸入信號(hào)X來自機(jī)床的輸入信號(hào)X至機(jī)械的輸出信號(hào)Y來自機(jī)械的輸入信號(hào)至機(jī)械的輸出信號(hào)來自CNC的輸入信號(hào)F至CNC的輸出信號(hào)GCNC的輸出存儲(chǔ)器至機(jī)械的輸出信號(hào)存儲(chǔ)器CNC的輸入存儲(chǔ)器來自機(jī)械的輸入信號(hào)存儲(chǔ)器PMC順序程序CNC機(jī)械一級(jí)程序二級(jí)程序以8msec周期傳輸以2msec周期傳輸在二級(jí)程序開頭傳輸PMC掃描特點(diǎn)輸入輸出信號(hào)的同步處理CNC側(cè)的輸入和輸出信號(hào)，由CNC的輸入和輸出存儲(chǔ)器，以8msec的周期與PMC進(jìn)行傳輸，但是輸入輸出信號(hào)的傳輸可能是不同步的。機(jī)械側(cè)的輸入和輸出信號(hào)，以2msec的周期與PMC進(jìn)行傳輸，這些信號(hào)在PMC中保存在對(duì)應(yīng)的機(jī)械輸入和輸出信號(hào)存儲(chǔ)器中，機(jī)械側(cè)的輸入輸出信號(hào)傳輸也存在著不同步的問題。注：上述輸入和輸出均是針對(duì)PMC來說的。CNC側(cè)信號(hào)機(jī)械側(cè)信號(hào)PMC掃描特點(diǎn)輸入輸出信號(hào)的同步處理PMC中具有二級(jí)同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器，在掃描二級(jí)程序開始時(shí)，PMC將來自CNC側(cè)及機(jī)械側(cè)的輸入信號(hào)自動(dòng)存儲(chǔ)到二級(jí)同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器中，因此在掃描二級(jí)程序開頭到結(jié)尾期間，二級(jí)程序中的輸入信號(hào)保持不變。保持同步的信號(hào)僅包括輸入信號(hào)F和X，其他信號(hào)未同步。注：上述輸入和輸出均是針對(duì)PMC來說的。二級(jí)程序同步輸入PMC掃描特點(diǎn)輸入輸出信號(hào)的同步處理非同步輸入輸出信號(hào)讀取了最初的TF=0之后，發(fā)生了TF=1的變化，會(huì)出現(xiàn)一瞬間的W1=1，W2=1的狀態(tài)。END1TFTFW1W2END1TFMTFMW1W2TFTFM通過采用使TF同步化的信號(hào)，不會(huì)出現(xiàn)W1=1，W2=1的狀態(tài)。PMC掃描特點(diǎn)輸入輸出信號(hào)的同步處理一級(jí)和二級(jí)程序信號(hào)狀態(tài)差異即時(shí)W1=1，也可能W2≠1。因?yàn)門F信號(hào)在一級(jí)程序和二級(jí)程序當(dāng)中可能是不同的。END1TFTFW1W2END2如果W1=1，那么一定W2=1。END1W1TFW1W2END24多通道PMC多通道PMC多通道PMC用途1、多通道PMC，可用于各外圍設(shè)備的控制，無須外接PLC，

降低了用戶成本。2、多通道系統(tǒng)CNC

的所有通道可以用1個(gè)PMC

進(jìn)行控制。

使用多通道

PMC功能時(shí)，不同的通道也可以由不同的PMC進(jìn)行控制。第1

通道機(jī)床外圍機(jī)器第2

通道第3

通道多通道PMC多通道PMC特性1、多通道PMC系統(tǒng)，各PMC的信號(hào)是獨(dú)立的，各通道PMC梯形圖

也是作為獨(dú)立文件保存的，可以單獨(dú)的進(jìn)行編輯和備份。2、多通道PMC，對(duì)于各通道PMC梯形圖執(zhí)行順序掃描。第1PMCX0~，Y0~，F(xiàn)0~，G0~，M0~，N0~，R0~，A0~，T0~，C0~，K0~，D0~，P1~，L1~，共有存儲(chǔ)器（E0~）第2PMCX0~，Y0~，F(xiàn)0~，G0~，M0~，N0~，R0~，A0~，T0~，C0~，K0~，D0~，P1~，L1~，第3PMCX0~，Y0~，F(xiàn)0~，G0~，M0~，N0~，R0~，A0~，T0~，C0~，K0~，D0~，P1~，L1~，第4PMCX0~，Y0~，F(xiàn)0~，G0~，M0~，N0~，R0~，A0~，T0~，C0~，K0~，D0~，P1~，L1~，第5PMCX0~，Y0~，F(xiàn)0~，G0~，M0~，N0~，R0~，A0~，T0~，C0~，K0~，D0~，P1~，L1~，多通道PMC多通道PMC特性3、CNC的G和F地址，為系統(tǒng)固定地址。PMC側(cè)的G和F地址和CNC側(cè)的是不同的。CNC側(cè)和PMC側(cè)的G和F地址對(duì)應(yīng)關(guān)系，在

參數(shù)11920~11929中進(jìn)行設(shè)定。G0000~/F0000~G1000~/F1000~G2000~/F2000~G3000~/F3000~……G0000~/F0000~G1000~/F1000~G2000~/F2000~G3000~/F3000~……G0000~/F0000~G1000~/F1000~G2000~/F2000~G3000~/F3000~………………G0000~G1000~G2000~G3000~G4000~F0000~F1000~F2000~F3000~F4000~系統(tǒng)2系統(tǒng)1系統(tǒng)3系統(tǒng)4系統(tǒng)5CNC信號(hào)I/F第1PMC