FANUC 发那科PMC深入解读

FANUC系统的PMC在哪里呢?我们似乎无法看见完全的PMC。其实,FANUC PMC是典型的与CNC集成在一起的内装式PLC,其CPU和存储器就在CNC控制单元的主板上。

因此,FANUC PMC控制系统的硬件如图1所示。I/O单元与PMC CPU通过接口JD1A/JD51A传输信号,而机床侧输入输出元件与I/O单元则通过接口CB104、CB105、CB106、CB107传输信号。

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图1 FANUC PMC硬件组成

 

1.外部标准输入/输出信号

FANUC机床侧标准输入/输出信号接入电路如图2所示。输出信号电路中中间继电器线圈上要并联二极管,以便当线圈断电时,为感应电流提供放电回路,否则极易损坏驱动电路。这个二极管称为续流二极管。

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图2 FANUC外部标准输入/输出信号

 

2.PMC地址及信号种类

(1)地址表示

每个PMC输入/输出接口(interface)信号用地址(address)来区别。所谓地址是指与机床侧的输入/输出信号、与CNC之间的输入/输出信号、内部继电器、计数器、保持型继电器、数据表等各信号的存在场所的号码。

PMC地址由字节组成,即一个地址可以表示8个信号。地址由地址号和位号组成,地址号的前面必须要有一个字母,它表示信号的种类。如图3所示。

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图3 PMC地址表示

某一个信号可以采用助记符(symbol)来方便记忆,如X9.3这个地址表示第4轴回参考点时的减速信号,*DEC4(通常是英文简写)就是其助记符;G8.4是紧停信号,*ESP就是其助记符。

(2)地址种类

FANUC PMC地址种类(address type)主要有X、Y、G、F等,如图4所示。CNC 与PMC之间的G、F 信号及地址是由FANUC公司确定的,PMC编程者只可使用不能改变。而CNC与MT之间的X、Y信号及地址是由PMC 编程者自行定义。

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图4 PMC信号种类及关系

 

另外,PMC 本身还存在imaginary address,这些地址无法用仪器测量到,而只能通过PMC诊断监控其状态变化。包括了:

§  内部中间继电器( Internal Relay,用R表示)

§  时间变量( Timer,用T表示)

§  计数器( Counter,用C表示)

§  保持型继电器( Keep Relay,用K表示)

§  数据表( Data sheet,用D表示)

§  信息请求信号(Alarm,用A表示)

(3)信号说明

例如,循环启动按钮触发后,由PMC读入其地址X1.0,去接通G7.2,G7.2变成“1”时启动加工程序的执行,CNC只认G地址信号。

又如,垂直轴制动器松开的条件是伺服已上电,此时由CNC给出状态信号F0.6,PMC输出地址Y1.0,Y1.0变成“1”时,制动器松开。如果因某种原因导致伺服断电,F0.6就会变成“0”,则制动器抱紧。

(4)地址范围

表1所示为PMC信号地址范围及说明。

表1 PMC信号地址范围及说明

类型信号传输关系地址范围信号说明
X输入信号

(MT→PMC)

X0~X127

X1000~X1011

对应面板上按钮(push botton)、各种开关传感器触点(rotary switch, pressure switch, contact)。厂家需进行物理接线
Y输出信号

(MT←PMC)

Y0~Y127

Y1000~Y1008

控制指示灯(LED)、小继电器(relay)、线包(solenoid)。厂家需物理接线
F输入信号(CNC→PMC)F0~F255

F1000~F1255

反映CNC运行状态(status)的标志,表明CNC正处于某一状态。不能当线圈用,只能当触点用。“F”可理解为From CNC
G输出信号(CNC←PMC)G0~G255

G1000~G1255

根据机床操作的要求及CNC系统本身应具备的功能而设计好的、使CNC 执行工作的指令。当线圈(coil)使用,也可当触点(contact)使用。“G”可理解为Goes to CNC
R内部继电器R0~R1999

R9000~R9099

R0~R1499

R000~R9117

A信息请求信号A0~A24
T可变定时器T0~T79
C计数器C0~C79
K保持型继电器K0~K19
D数据表D0~D1859

X信号Y信号与X轴Y轴的概念不同;G信号F信号与G代码F代码的概念不同。别混淆了!

 

3.PMC程序及编程软件

由于PMC是对机床及相关设备进行逻辑控制,因此PMC程序也称为顺序程序,CPU中执行算术运算的执行顺序就是梯形图(LADDER)。如图5所示,FANUC 系统都有动态梯形图显示画面,通过梯形图信号的明暗或颜色的变化来判断数控机床的具体工作部位,取代了用电子仪表进行测量的传统方法。

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图5 PMC梯形图

PMC程序可以利用系统内置的编程器(programmer)直接在CNC系统上进行编程,也可以采用FANUC数控系统专用的FANUC LADDER Ⅲ软件实现对PMC 程序的编辑、输入/输出、显示、监控、运行等功能,尤其是新机床的PMC程序调试更是如此。

FANUC LADDER Ⅲ软件是PMC系统软件,而机床厂(MTB)通过这个平台根据机床具体动作要求编制的梯形图程序就是PMC用户程序,这些软件都存放在FROM中。

4.案例:PMC/L

FANUC 0i Mate-D内置PMC的型号是PMC/L,其主要规格如表2所示。

表2 PMC/L规格表

程编方式梯形图
程序级数2
第一级执行周期8ms
基本指令的平均处理时间1μs/步
程序容量8000步
基本指令数14
功能指令数49
内部继电器1500字节
保持型存储器3000字节
可变定时器2字节/个
计数器4字节/个
最大输入点数1024
最大输出点数1024

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