基于FANUC0i mate TD數控系統的手動功能開發

鄧玉梅，楊美萍

（咸寧職業技術學院，湖北咸寧437100）

工業技術與創新

基于FANUC0i mate TD數控系統的手動功能開發

鄧玉梅，楊美萍

（咸寧職業技術學院，湖北咸寧437100）

結合湖北省數控機床裝配調試與維修大賽的要求，論述了基于FANUC 0i mate TD數控機床，通過編制PMC程序，改變梯形圖，實現了在MDI運行狀態下，按手動按鈕主軸電機正轉的功能。

FANUC0i mate TD；梯形圖；手動；主軸電機正轉

根據數控機床裝配調試與維修大賽的要求——圍繞數控車床加工需求，充分利用數控系統本身功能進行開發，通過參數設定和PMC程序編制，實現數控車床指定功能要求。

比賽的要求：在MDI運行狀態下，按手動按鈕實現主軸電機正轉的功能。執行順序是先按MDI按鈕，指示燈亮，然后再手動按鈕，指示燈亮并且主軸電機正轉，但是先按手動按鈕，指示燈亮，再按MDI按鈕指示燈不亮并且主軸電機不轉。根據比賽要求進行分析，要實現按手動按鈕主軸電機正轉的功能，必須重新編制相關的PMC程序，生成新的梯形圖。通過梯形圖實現指定的功能要求。

數控機床的輔助控制機構是數控機床中一個很重要的部分。輔助控制機構是介于數控裝置與機床機械、液壓部件一個中間控制部件，主要是用來接收數控裝置發出的相關輔助功能信號，比如主軸正轉/反轉/停止、冷卻液的開/關、液壓卡盤的松開/夾緊、選刀/換刀、機床上相關檢測裝置的開關狀態等信號，經過編譯、轉換后直接控制相應的機床執行元件運行，帶動機床機械部件、液壓氣動等輔助裝置完成指令規定的動作。輔助控制機構一般由強電控制回路和可編程邏輯控制器（PMC）構成。編制PMC梯形圖的實質是對PMC信號地址的編輯，編制之前，我們要找到相應的信號地址。

圖1 CNC、PMC、MT三者之間信息交換圖

一、地址分配

數控機床中輔助功能的實現是以PMC為研究對象，與外圍設備數控系統CNC和機床MT三者之間進行信息交換。三者之間的關系如圖1所示。

數控系統CNC、PMC、機床側之間信號的地址分配和交換方式為：

1.機床側向PMC的輸入信號用X表示，有的信號不經過PMC轉換直接傳送給CNC，有的信號要經過PMC譯碼轉換后再傳送出去。數控機床操作面板上的各種按鈕、開關信號都是X信號。

2.PMC到數控系統CNC的輸入信號用G表示，G信號的功能是固定的，主要包括M、S、T功能的應答信息和各坐標軸對應的機床參考點等，比如FIN（G4.3)是PMC通知CNC輔助功能M或換刀功能T已經結束執行，CNC接受到該信號后即可啟動下個加工程序段的執行。

3.數控系統對PMC的應答信號即輸入信號用F表示，F信號主要包括M、S、T各種功能代碼的信息，手動、自動方式信息等，每種含義都是FANUC公司定義好的，只能通過梯形圖確定CNC的狀態，我們只能使用，不能賦值。

4.PMC對機床側的輸出信號用Y表示，Y信號主要用來控制機床主軸正/反轉，潤滑、冷卻的開/關信號燈等機床的執行元件，有固定和自定義兩種，通常輸出控制小繼電器，再去控制大接觸器，控制電機或各種電磁閥。

二、編制梯形圖

根據具體信號地址編制的在MDI運行狀態下，按手動按鈕實現主軸電機正轉功能梯形圖如圖2所示。

每個信號地址對應強電部分的相應線路，只有強電部分和PMC共同作用，才能實現相關功能。梯形圖中各種常閉開關、常開開關、線圈之間相互聯系，且互相制約而產生作用，達到我們所需的功能。

三、運行結果

將編輯的PMC程序輸入到數控系統里面來運行。程序的輸入方式有三種：第一種是通過CRT/MDI方式輸入，第二種是通過DPL/MDI助記符方式輸入，第三種通過LADDER軟件方式輸入。在實驗中，我們采用CRT/MDI方式輸入。具體的實施步驟如下：打開機床總電源，接通系統電源，等待系統開機后，解除急停并解除界面上顯示的相關報警。按下SYSTEM軟鍵，進入參數界面，按軟鍵至PMCLAD，進入梯形圖界面，按下（操作）軟鍵，尋找編輯軟鍵，進入編輯界面，在這里修改并編輯如圖2所示的梯形圖，然后對程序進行調試，調試前檢查強電部分相關的線路是否接線正確，確認無誤后調試程序，程序調試完成后保存梯形圖并關機重啟，實驗結果得到，在MDI運行狀態下（MDI指示燈亮），按手動按鈕（手動指示燈亮）主軸電機能夠運行正轉功能，達到了我們所需要的結果。

通過在MDI運行狀態下，按手動按鈕實現主軸電機正轉的功能開發，可以了解數控機床上由PMC控制的輔助功能的工作原理和操作步驟。針對我校車間現有的數控機床，很多輔助功能還處于未開發的狀態，我們可以合理編制梯形圖，設定相關功能參數，將這些功能進行實現。對于現有的功能可以進行優化，讓操作者在使用時更加方便快捷。在數控機床進行改造時，可以通過改變梯形圖實現其他特殊功能的開發。弄清數控機床PMC的具體信號地址和梯形圖的編制，是學習數控機床裝配調試與維修的關鍵與難點所在。所以在平常的教學中，要注重學生在相關功能梯形圖編制上的練習。學生只有掌握了這些知識，在數控機床裝配調試與維修大賽中方可根據比賽要求靈活應用改變梯形圖實現功能開發。本文針對在MDI運行狀態下，按手動按鈕實現主軸電機正轉的功能開發，對改造數控機床、開發機床新功能具有很好的指導意義。

圖2 在MDI運行狀態下，按手動按鈕實現主軸電機正轉功能的梯形圖

表1 信號地址表

[1]周蘭，陳少艾.FANUC 0i-D/0i Mate-D數控系統連接調試與PMC編程[M].北京：機械工業出版社，2012.

[2]楊中力，溫丹麗.數控機床故障診斷與維修[M].大連：大連理工出版社，2015.

[3]祖國建.電氣控制與PLC[M].武漢：華中科技大學出版社，2010.

TH

A

1673-0046（2016）11-0183-02