發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)機床面板操作開關(guān)PMC信號分析研究

摘 要：數(shù)控機床面板是人機通訊的常用渠道，通過對數(shù)控機床面板信號的分析，理解機床面板常用功能，PMC與機床CNC進行通訊的原理。從而為機床維修、設計打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機床面板；PMC信號；開關(guān)；按鈕

發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)常把數(shù)控機床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”（即機床側(cè)）兩大部分。“NC側(cè)”包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件，與CNC系統(tǒng)連接的外圍設備如顯示器，MDI面板等。“MT側(cè)”則包括機床機械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置、機床操作面板、繼電器線路、機床強電線路.、開關(guān)線路等。作為數(shù)控系統(tǒng)中機床MT側(cè)與NC側(cè)的信息交換中心是PMC，三者之間的信息交換關(guān)系如下圖一所示：

機床側(cè)的輸入輸出信號由各機床設計者根據(jù)機床性能、使用需要、電路設計等方面考慮，靈活設計，靈活定義。而送往NC側(cè)的F信號G信號則由CNC廠家確定，編程者只能使用，不可改變和增刪。

作為機床側(cè)最重要的組成部分之一，機床操作最常用操作面板開關(guān)，通過F信號與G信號與NC側(cè)進行大量的信息交換，輸入大量的開關(guān)信號，保證機床按照操作者的意志運行。下面以發(fā)那科OI-B數(shù)控系統(tǒng)為例，分析說明面板操作開關(guān)與PMC信號之間的對應關(guān)系。

一、操作模式選擇開關(guān)

機床常用操作方式有：自動運行模式（AUTO），DNC運行模式（DNC/REMOTE），程序編輯模式（EDIT），手動數(shù)據(jù)輸入模式（MDI），以上運行方式在機床梯形圖編輯中常稱為自動模式。另外還有以下手動模式：手輪增量模式（HND），手動連續(xù)進給模式（JOG），手動返回參考點模式（REF）。手輪示教模式和手動示教模式，增量進給模式（INC），不是所有機床廠家都提供的，以致有部分使用者將手輪進給模式與增量進給模式混為一談。

二、自動運行程序控制開關(guān)

自動運行程序控制在機床設計上一般設置有以下程序控制按鈕：單程序段運行 （SINGLE BLOCK），跳過選擇程序段（OPTIONAL BLOCK SKIP），選擇暫停（OPTIONAL STOP），機床鎖住（MACHINE LOCK），程序重新啟動（PROGRAM RESTART），空運行（DRY RUN），循環(huán)停止（CYCLE STOP），循環(huán)啟動（CYCLE START）。信號如表二：

三、速度控制倍率開關(guān)

一般機床上用于速度控制的開關(guān)有三個，分別為手動進給/切削進給倍率開關(guān)，快速進給開關(guān)，主軸倍率開關(guān)。

手動進給/切削進給倍率開關(guān)是一個多位波段開關(guān)，一般具有12-20個擋位。因為這個開關(guān)用于手動進給控制時，是用來調(diào)節(jié)進給速度；而切削加工時用于控制切削進給倍率，具有雙重作用。其信號如表三：

CNC出廠時默認*JV15～*JV0，*FV7～*FV0為負邏輯信號（如有需要，可以通過修改參數(shù)3002#4號參數(shù)，使用正邏輯信號）.當該開關(guān)用作手動進給速度倍率時，16位二進制輸入信號的數(shù)值范圍應為0～65535，但是CNC規(guī)定，當*JV15～*JV0所有輸入位均為0（輸入0）或1（輸入65535）時，對應的倍率為0.因此，JOG速度倍率的實際調(diào)節(jié)范圍為0～655.34%.參數(shù)1423號為JOG進給倍率為100%時的進給速度，通過乘以當前的進給倍率，可以得到該檔位當前的進給速度。需要說明的是，有些機床的進給速度每檔之間的遞增不成比例，臺灣遠東公司部分數(shù)控機床的JOG進給速度為0，3.2，5.0，7.9，12.6，20，32，50，79，126，200，320，500，790，1260.

當用作切削進給倍率時，輸入到PMC信號為八位二進制信號，數(shù)值范圍應為0～255，但是，*FV7～*FV0所有輸入均為0（ 輸入0）或1（輸入255）時，對應倍率為0.因此，切削進給倍率實際調(diào)節(jié)范圍應為0～254%.

快移動倍率開關(guān)一般配四檔，發(fā)，25%，50%，100%。其中F0檔速度由1421號參數(shù)寫入，其余三檔由1420號參數(shù)寫入。1420號參數(shù)是快移動速度為100%時的進給速度。PMC輸入信號為G14.0和G14.1，其信號如表四：

主軸轉(zhuǎn)速倍率調(diào)節(jié)信號SOV7～SOV0為正邏輯，8倍二進制編碼輸入，倍率單位為1%；并規(guī)定SOV7～SOV0信號的所有輸入位均為“0”（輸入0）或均為“1”（輸入255）時的倍率為0；因此，實際主軸轉(zhuǎn)速倍率的調(diào)節(jié)范圍為0～254%。

四、移動方向開關(guān)

小型機床一般情況下只用第一手輪。

五、保護開關(guān)

常見的保護開關(guān)有急停開關(guān)和程序保護開關(guān)。急停的PMC信號是G8.4，程序保護信號是G46.0～G46.3。

除了以上常見開關(guān)外，機床設計者還會根據(jù)機床配置，添加必須的操作按鈕，比如車床上的刀塔啟動按鈕，測刀儀按鈕，主軸手動按鈕。加工中心的刀庫正反轉(zhuǎn)按鈕等。

六、結(jié)語

在數(shù)控機床維修中，PMC梯形圖是電氣維修部分最常用的，也是最直觀的。了解其他F信號和G信號，可以為將來設計各種多功能數(shù)控機床打好基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]北京發(fā)那科OI-B系統(tǒng)維修說明書 B-63835C/01.

[2]數(shù)控機床PMC設計典例 龔仲華編著 機械工業(yè)出版社.

[3]數(shù)控機床故障診斷與維修技術(shù)（FANUC系統(tǒng)）第2版 劉永久主編 機械工業(yè)出版社.

[4]FANUC OI數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試與維修診斷 宋松 李兵編著 化學工業(yè)出版社.