發(fā)那科編程基礎(chǔ)

3．I/O模塊的連接（1）信號(hào)的連接當(dāng)我們進(jìn)行輸入輸出信號(hào)的連線時(shí)，要注意系統(tǒng)的I/O對(duì)于輸入（局部）/輸出的連接方式有兩種，按電流的流動(dòng)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(lái)決定。如圖：通常情況下當(dāng)我們使用分線盤等I/O模塊時(shí)，局部可選擇一組8點(diǎn)信號(hào)連接成漏型和源型輸入通過(guò)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(hào)端接地的誤動(dòng)作。當(dāng)使用分線盤等I/O模塊時(shí)，輸出方式可全部采用源型和漏型輸出通過(guò)DOCOM端，安全起見推薦使用源型輸出即+24V輸出，同時(shí)在連接時(shí)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(hào)，參數(shù)和地址機(jī)床的保護(hù)信號(hào)機(jī)床設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)調(diào)試機(jī)床PMC的第一步應(yīng)事先處理機(jī)床的保護(hù)信號(hào)，如急停、復(fù)位、垂直軸的剎車、行程限位等，以防在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)緊急情況下可以進(jìn)行中斷系統(tǒng)的運(yùn)行。注：在以下所介紹的信號(hào)中標(biāo)有*標(biāo)記的點(diǎn)表示低電平有效急停信號(hào)：*X8.4：作為系統(tǒng)的高速輸入信號(hào)而不經(jīng)過(guò)PMC的處理而直接相應(yīng)*G8.4：PMC輸入到NC的急停信號(hào)只要當(dāng)以上兩個(gè)信號(hào)中的任意一個(gè)信號(hào)為低電平，則系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生急停報(bào)警。復(fù)位信號(hào)系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)分兩類，一類是內(nèi)部復(fù)位信號(hào)，一類是外部復(fù)位信號(hào)。F1.1：當(dāng)系統(tǒng)的MDI鍵盤上的RESET鍵按下時(shí)，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(shí)輸出此信號(hào)給PMC，用來(lái)中斷機(jī)床其它的輔助動(dòng)作。G8.7：外部復(fù)位信號(hào)。當(dāng)此信號(hào)為1時(shí)，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(hào)。但此信號(hào)為1時(shí)，系統(tǒng)中斷當(dāng)前的操作的同時(shí)執(zhí)行倒帶動(dòng)作返回程序的開頭。行程限位信號(hào)G114/G116：對(duì)于機(jī)床的行程保護(hù)來(lái)說(shuō)一般有三級(jí)保護(hù)，第一級(jí)軟限位保護(hù)，可通過(guò)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，第二級(jí)硬限位保護(hù)即通過(guò)外部限位開關(guān)接通G114/G116，最后一級(jí)為機(jī)床死檔鐵，這是機(jī)床的機(jī)械限位。通常在我們沒(méi)有建立原點(diǎn)時(shí)可以設(shè)定軟限位是無(wú)效的，這是我們就必須通過(guò)機(jī)床的行程限位信號(hào)來(lái)保護(hù)機(jī)床。但機(jī)床在某一方向超程時(shí)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生#506+或#507-的限位報(bào)警，這是機(jī)床只能向反方向運(yùn)動(dòng)了。相關(guān)參數(shù)：#5（OTH）0：超程限位有效

1：超程限位無(wú)效垂直軸的剎車控制信號(hào)對(duì)于銑床的Z軸和斜床身車床的X軸來(lái)說(shuō)，當(dāng)系統(tǒng)和伺服正常啟動(dòng)后，依靠伺服電機(jī)本身所輸出的力矩來(lái)抵抗因重力所產(chǎn)生的下滑。當(dāng)系統(tǒng)或伺服斷電、報(bào)警時(shí)伺服電機(jī)會(huì)成自由狀態(tài)，同時(shí)依靠外部的剎車裝置如電機(jī)的剎車碟片、絲杠的剎車器等來(lái)抵抗重力下滑。所以我們需要一個(gè)控制信號(hào)用來(lái)當(dāng)伺服電機(jī)勵(lì)磁后控制外部剎車裝置打開的信號(hào)。F1.7：系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒。F0.6：伺服準(zhǔn)備就緒。此信號(hào)可用來(lái)做剎車解除的控制信號(hào)，此信號(hào)為1時(shí)剎車關(guān)閉，當(dāng)伺服或系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警使其變?yōu)?時(shí)剎車打開。機(jī)床操作模式的建立我們知道機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)建立在相對(duì)應(yīng)的模式下。如自動(dòng)運(yùn)行方式下的記憶(MEM)模式、MDI模式等，手動(dòng)方式下的JOG模式、手輪模式、回零模式等。機(jī)床常用模式信號(hào)如下。F3/4的信號(hào)是當(dāng)NC工作在PMC所指定的模式下時(shí)的反饋給PMC的信號(hào)。關(guān)于編輯模式：程序保護(hù)信號(hào)KEYKEY1

保護(hù)刀具補(bǔ)償、工件原點(diǎn)偏移量KEY2

保護(hù)SETTING、用戶宏變量KEY3

保護(hù)加工程序KEY4

保護(hù)PMC參數(shù)當(dāng)參數(shù)NO3290#7設(shè)定1則KEY1成為程序保護(hù)信號(hào)。刀具補(bǔ)償、用戶宏變量、SETTING設(shè)定則失去保護(hù)。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(hào)，那我們?nèi)绾蝸?lái)區(qū)分這兩種工作模式呢？對(duì)于0i系統(tǒng)可以通過(guò)NO8131來(lái)設(shè)定，對(duì)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(shí)可以運(yùn)行呢？我們可以通過(guò)參數(shù)NO7100來(lái)設(shè)定。#0（HPG）0：手輪進(jìn)給不使用1：手輪進(jìn)給使用當(dāng)HPG設(shè)定1時(shí)，NC模式顯示為手輪模式。當(dāng)HPG設(shè)定0時(shí)，NC顯示為增量模式。(B-64120C/02參數(shù)說(shuō)明書P330)#0（JHD）0：在手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給（JOG）方式下，手輪進(jìn)給或增量進(jìn)給無(wú)效1：在手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給（JOG）方式下，手輪進(jìn)給或增量進(jìn)給有效

JHD=0

JHD=1

JOG方式手輪方式JOG方式手輪方式JOG進(jìn)給O

X

O

X

手輪進(jìn)給X

O

O

O

增量進(jìn)給X

X

X

O

#0（HNGX）各軸移動(dòng)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(dòng)運(yùn)行期間，可以通過(guò)手輪的旋轉(zhuǎn)時(shí)坐標(biāo)軸產(chǎn)生相應(yīng)的移動(dòng)。手輪中斷作用在什么軸上取決于手輪中斷信號(hào)在什么軸上，進(jìn)給量取決于手輪倍率信號(hào)。機(jī)床鎖住和互鎖時(shí)手輪中斷無(wú)效。手輪中斷軸選擇信號(hào)：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(huì)造成工件坐標(biāo)系的偏移現(xiàn)象，在正常操作時(shí)要恢復(fù)插入量。（3）速度的建立操作模式建立好后，機(jī)床的運(yùn)行在各種模式下都要有運(yùn)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(shí)際的速度輸出。手動(dòng)方式下有如下速度倍率需要處理：手動(dòng)方式速度=參數(shù)設(shè)定值（NO.1423）×手動(dòng)進(jìn)給倍率%（G10，G11）手動(dòng)進(jìn)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(shí)，手動(dòng)快速移動(dòng)速度為PARAM1420的值注：當(dāng)PARAM1424為0時(shí)，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(dòng)方式：切削進(jìn)給速度=程序中設(shè)定的F×切削進(jìn)給倍率切削進(jìn)給倍率G12注：PARAM1430僅在直線差補(bǔ)，圓弧差補(bǔ)時(shí)有效。在極坐標(biāo)差補(bǔ)和圓筒差補(bǔ)時(shí)，即使指定了PARAM1430的值也會(huì)被PARAM1422鉗制。（4）運(yùn)行信號(hào)有了操作模式和各模式下所需的運(yùn)行速度后，機(jī)床的運(yùn)行還需要運(yùn)行信號(hào)來(lái)啟動(dòng)。在手動(dòng)方式、增量方式、回零方式下選擇相應(yīng)軸的進(jìn)給方向，當(dāng)信號(hào)為"1"軸開始運(yùn)動(dòng)。在選通方式接通前，接通該信號(hào)是無(wú)效的。軸選擇信號(hào)手輪軸選信號(hào)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(dòng)方式下的循環(huán)啟動(dòng)/停止ST：循環(huán)啟動(dòng)信號(hào)。此信號(hào)為下降沿有效。軸移動(dòng)信號(hào)：F102#0~#3軸到位信號(hào)：F104#0~#3參數(shù)：NCI減速時(shí)的到位檢查0：執(zhí)行1：不執(zhí)行軸的運(yùn)行方向信號(hào)：F106#0~#3，此信號(hào)在停止時(shí)保持前一次的運(yùn)動(dòng)方向。0：正向1：負(fù)向*SP：循環(huán)暫停信號(hào)。程序運(yùn)行時(shí)保持為"1"。OP：自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)STL：自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)中啟動(dòng)信號(hào)SPL：自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)中停止信號(hào)機(jī)床在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式下，NC會(huì)根據(jù)不同的運(yùn)行狀態(tài)反饋這些信號(hào)。例如：機(jī)床工作燈的處理等。自動(dòng)方式下的幾種功能：?jiǎn)味危⊿BK）：G46.1程序單節(jié)執(zhí)行?？者\(yùn)行（DRN）：G46.7程序中的進(jìn)給速度無(wú)效，執(zhí)行NO1410的速度程序段選跳（BDT）：G44.0，G45。當(dāng)程序運(yùn)行的單節(jié)前標(biāo)有/1(2~9)跳斷標(biāo)記時(shí)，如果相應(yīng)的跳斷信號(hào)有效則跳過(guò)此單節(jié)運(yùn)行，反之正常運(yùn)行此單節(jié)。手動(dòng)絕對(duì)值（*ABSM）：G6.2。當(dāng)此信號(hào)為1時(shí)，手動(dòng)的移動(dòng)量不會(huì)計(jì)算到工件坐標(biāo)系中，因此實(shí)際的結(jié)果會(huì)造成工件坐標(biāo)系的偏移。所以在使用此信號(hào)時(shí)要多加注意，以免造成撞刀等故障?？刹捎檬謩?dòng)回零消除偏差。用戶宏程序宏程序-PMC輸入信號(hào)：宏程序-PMC輸出信號(hào)：圖解：對(duì)應(yīng)于宏輸入信號(hào)，可通過(guò)#1000~#1015讀入PMC中UI0~UI15的狀態(tài)。通過(guò)#1032可一次讀取UI0~UI15所有的狀態(tài)。對(duì)應(yīng)于宏輸出信號(hào)，可通過(guò)UO0~UO15讀入NC中#1100~#1115的值。通過(guò)#1132和#1133將一個(gè)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(hào)處理完成后，機(jī)床的伺服軸具備了在各種模式下運(yùn)行的條件。下一步我們就需要處理機(jī)床的輔助動(dòng)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(lái)指定伺服電機(jī)按照一定的軌跡來(lái)運(yùn)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(dòng)作需要PMC賦予。具體執(zhí)行的時(shí)序如下：a：首先NC會(huì)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(shí)會(huì)有相應(yīng)的輔助功能觸發(fā)信號(hào)也送到PMC中去。b：PMC會(huì)根據(jù)NC的相應(yīng)的觸發(fā)信號(hào)和代碼信號(hào)而執(zhí)行譯碼動(dòng)作，并觸發(fā)相應(yīng)的機(jī)床動(dòng)作。例如：主軸的旋轉(zhuǎn)控制、換刀動(dòng)作等。C：當(dāng)動(dòng)作執(zhí)行完成后，PMC會(huì)發(fā)一個(gè)完成信號(hào)給NC表示動(dòng)作執(zhí)行狀態(tài)已完成，NC可以繼續(xù)執(zhí)行以下動(dòng)作，否則系統(tǒng)會(huì)處在等待狀態(tài)。d：當(dāng)NC接到完成PMC的完成信號(hào)后，會(huì)切斷輔助功能的觸發(fā)信號(hào)，表示NC響應(yīng)了PMC的完成信號(hào)。e：當(dāng)NC的觸發(fā)信號(hào)關(guān)斷后，PMC切斷返回給NC的完成信號(hào)。f：當(dāng)NC采樣到PMC的完成信號(hào)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(shí)序同上。相關(guān)信號(hào)：M功能S功能T功能代碼寄存器信號(hào)F10~F13F22~F25F26~F29觸發(fā)信號(hào)F7.0F7.2F7.3完成信號(hào)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(huì)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(hào)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(huì)造成什么影響？以加深對(duì)輔助功能完成時(shí)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(gè)信號(hào)。a：主軸急停*G71.1b：機(jī)床準(zhǔn)備好G70.7c：主軸停止*G29.6e：主軸倍率G30當(dāng)以上信號(hào)不正確時(shí)，主軸是不能獲得速度指令的。S觸發(fā)信號(hào)F7.3S代碼：F22~F25，S指令F36.0~F37.3SAR：主軸速度到達(dá)G29.4NO.3708#0=1檢查主軸速度到達(dá)信號(hào)。當(dāng)?shù)竭_(dá)信號(hào)為0時(shí)，禁止伺服軸的進(jìn)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(jī)運(yùn)行在一定的速度下。No.3705#1GST=0NO.3706定位方向定向或換檔時(shí)主軸電機(jī)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(jī)的最高轉(zhuǎn)速注：各檔主軸的最高轉(zhuǎn)速和主軸電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速參數(shù)之比是實(shí)際各檔的齒輪比A型換檔即為換檔時(shí)主軸電機(jī)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(shí)主軸電機(jī)在一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速下NO.3751：低檔到中檔時(shí)主軸電機(jī)的界限速度NO.3752：中檔到高檔是主軸電機(jī)的界限速度設(shè)定值=（主軸電機(jī)的界限速度/主軸電機(jī)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(diǎn)接通。NO.3741~NO.3743：各檔輸出10V時(shí)主軸的最大轉(zhuǎn)速以上參數(shù)對(duì)應(yīng)于變頻器的最高頻率即為實(shí)際的齒輪比相關(guān)串行主軸的控制信號(hào)：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(hào)：F45.1主軸速度到達(dá)：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(jìn)行速度控制時(shí)需要設(shè)定的一些信號(hào)和參數(shù)練習(xí)：通過(guò)信號(hào)和參數(shù)來(lái)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(lái)處理機(jī)床的刀具交換的功能代碼，它主要是根據(jù)實(shí)際的刀庫(kù)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(jī)床的以上的信號(hào)處理完成后，機(jī)床的伺服軸和主軸、刀具動(dòng)作在正常情況下運(yùn)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(hào)。全軸互鎖信號(hào)：*G8.0各軸互鎖信號(hào)：*G130.0~*G130.7正方向各軸互鎖信號(hào)：G132.0~G132.3負(fù)方向各軸互鎖信號(hào)：G134.0~G134.3啟動(dòng)鎖住信號(hào)（T系）：G7.1該信號(hào)為1時(shí)，自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)被鎖住，運(yùn)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(hào)（±MIT）有效1：軸方向分別互鎖信號(hào)（±MIT）無(wú)效#2（ITX）0：各軸互鎖信號(hào)（*ITa）有效1：各軸互鎖信號(hào)（*ITa）無(wú)效#3（ITL）0：互鎖信號(hào)（*IT）有效1：互鎖信號(hào)（*IT）無(wú)效機(jī)床鎖住信號(hào)當(dāng)機(jī)床鎖住信號(hào)有效后，系統(tǒng)不向伺服發(fā)送移動(dòng)指令脈沖，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指令更新絕對(duì)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(jī)床鎖后會(huì)造成實(shí)際位置和當(dāng)前絕對(duì)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(jī)床鎖?。篏44.1分軸機(jī)床鎖?。篏108#1/#2/#3/#4輔助功能鎖住當(dāng)此信號(hào)為1時(shí)，NC不輸出M、S、T代碼信號(hào)。但對(duì)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(guò)信號(hào)試驗(yàn)了解各類互鎖信號(hào)的執(zhí)行狀態(tài)，并熟悉如何通過(guò)參數(shù)來(lái)屏蔽互鎖信號(hào)。特別是機(jī)床鎖住信號(hào)的使用對(duì)機(jī)床坐標(biāo)的影響要了解（可結(jié)合手動(dòng)絕對(duì)值信號(hào)一起比較）。7．報(bào)警信號(hào)的處理FANUC的報(bào)警可以分成兩大類。一類我