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1、PMC 讲义1/34第三章 PMC第一节：PMC 基础知识1顺序程序的概念所谓的顺序程序是指对机床及相关设备进行逻辑控制的程序。在将程序转换成某种格式（机器语言）后，CPU 即对其进行译码和运算处理，并将结果存储在 RAM 和 ROM 中。 CPU 高速读出存储在存储器中的每条指令，通过算数运算来执行程序。如下图所示：2顺序程序和继电器电路的区别：PMC 讲义2/34上图所示：继电器回路（A）和（B）的动作相同。接通 A（按钮开关）后线圈 B 和 C 中有电流通过，C 接通后 B 断开。PMC 程序 A 中，和继电器回路一样， A 通后 B、C 接通，经过一个扫描周期后 B 关断。但在 B 中
2、，A（按钮开关）接通后 C 接通，但 B 并不接通。所以通过以上图例我们可以明白 PMC 顺序扫描顺序执行的原理。3PMC 的程序结构 对于 FANUC 的 PMC 来说，其程序结构如下：第一级程序第二级程序第三级程序（视 PMC 的种类不同而定） 子程序结束如图：在 PMC 执行扫描过程中第一级程序每 8ms 执行一次，而第二级程序在向 CNC 的调试 RAM 中传送时，第二级程序根据程序的长短被自动分割成 n 等分，每 8ms 中扫描完第一级程序后，再依次扫描第二级程序，所以整个 PMC 的执行周期是 n*8ms。因此如果第一级程序过长导致每 8ms 扫描的第二级程序过少的话，则相对于第二
3、级 PMC 所分隔的数量n 就多，整个扫描周期相应延长。而子程序是位于第二级程序之后，其是否执行扫描受一二级程序的控制，所以对一些控制较复杂的 PMC 程序，建议用子程序来编写，以减少PMC 的扫描周期。PMC 讲义3/34输入输出信号的处理：PMC 讲义4/34一级程序对于信号的处理：如上图可以看出在 CNC 内部的输入和输出信号经过其内部的输入输出存储器每 8M 由第一级程序所直接读取和输出。而对于外部的输入输出经过 PMC 内部的机床侧输入输出存储器每 2MS 由第一级程序直接读取和输出。二级程序对于信号的处理：而第二级程序所读取的内部和机床侧的信号还需要经过第二级程序同步输入信号存储器
4、锁存，在第二级程序执行过程中其内部的输入信号是不变化的。而输出信号的输出周期决定于二级程序的执行周期。所以由上图可以看出第一级程序对于输入信号的读取和相应的输入信号存储器中信号的状态是同步的，而输出是以 8MS 为周期进行输出。第二级程序对于输入信号的读取因为同步输入寄存器的使用而可能产生滞后，而输出则决定于整个二级程序的长短来取定执行周期。所以第一级程序我们称之为高速处理区。PMC 讲义5/34本节学习要求：通过以上的讲解，希望掌握对 PMC 顺序程序原理上的理解，对程序结构的认识。实习：编制一些简单的 PMC 程序，加深理解 PMC 的扫描过程。例 1：单键交替输出自锁例 2：PMC 程序
5、中出现双线圈输出时，其线圈状态会是如何？例 3：当程序中输入有条件变化时而没有输出变化时，会有几种原因影响？第二节：I/O LINKPMC 讲义6/341 概论对于 PMC 在数控机床上的应用来说信号地址可以分成两大类，内部地址（ G、F）和外部地址（X、Y） 。PMC 采集机床侧的外部输入信号（如：机床操作面板、机床外围开关信号等）和 NC 内部信号（M、S、T 代码，轴的运行状态等）经过相应的梯形图的逻辑控制，产生控制 NC 运行的内部输出信号（如：操作模式、速度、启动停止等）和控制机床辅助动作外部输出信号（如：液气压、转台、刀库等中间继电器） 。如下图：注：所谓的高速处理信号为外部输入信
6、号采用固定地址，由系统直接读取这些信号而不经过 PMC 处理，因此称之为高速输入信号。系统的外部信号即我们通常所说的输入/输出信号，在 FANUC 系统中是通过 I/O 单元以 LINK 串行总线式与系统通讯。在 LINK 总线上 NC 是主控端而 I/O 单元是从控端，多I/O 单元相对于主控端来说是以组的形式来定义的，相对于主控端最近的为第 0 组，依次类推。一个系统最大可以带 16 组 I/O 单元，最大的输入输出点数是 1024/1024。2I/O 模块PMC 讲义7/34在 FANUC 系统中 I/O 单元的种类很多，下面将比较常用的模块介绍一下。 装置名 说明 手轮连接 信号点数输
7、入/输出0i 用 I/O 单元模块在 0i-C 系列上使用的机床 I/O 接口，它和 0i-B系列内置的 I/O 卡具有相同的功能 有 96/64机床操作面板模块是装在机床操作面板上带有矩阵开关和 LED有 96/64操作盘 I/O模块带有机床操作盘接口的装置，0i 系统上常见。有 48/32分线盘 I/O模块是一种分散型的 I/O 模块，能适应机床强电电路输入输出信号的任意组合的要求，由基本单元和最大三块扩展单元组成。有（注） 96/64FANUC I/OUNIT A/B是一种模块结构的 I/O 装置，能适应机床强电输入输出任意组合的要求。 无最大256/256I/O LINK 轴使用 系列
8、 SVU（带 I/O LINK）可以通过PMC 外部信号来控制伺服电机进行定位。无 128/128注：当手轮连接到分线盘 I/O 模块时，只有连接到第一个扩展单元的手轮有效。PMC 讲义8/343I/O 模块的连接（1）信号的连接当我们进行输入输出信号的连线时，要注意系统的 I/O 对于输入（局部）/输出的连接方式有两种，按电流的流动方向分源型输入（局部）/输出和漏型（局部）输入输出，而决定使用哪种方式的连接由 DICOM/DOCOM 输入和输出的公共端来决定。如图：通常情况下当我们使用分线盘等 I/O 模块时，局部可选择一组 8 点信号连接成漏型和源型输入通过 DICOM 端。原则上建议采用
9、漏型输入即+24V 开关量输入，避免信号端接地的误动作。PMC 讲义9/34当使用分线盘等 I/O 模块时，输出方式可全部采用源型和漏型输出通过 DOCOM 端，安全起见推荐使用源型输出即+24V 输出，同时在连接时注意续流二极管的极性，以免造成输出短路。PMC 讲义10/34（2）I/O LINK 的设定（地址分配）：I/O LINK 连接示意图I/O 管脚示意图PMC 讲义11/34当硬件连接好后，如何来让系统识别各个 I/O 单元的外部输入信号呢？我们就需要进行 I/O 单元的软件设定（地址分配）了，即确定每个模块 Xm/Yn 中的 m/n 的数值。如上图例。在上图中系统连接了 3 块
10、I/O 模块，第一块为机床操作面板，第二块为分线盘 I/O 模块，第三块为 I/O unit-A 模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依次为第0 组、第 1 组、第 2 组。其次再决定每一组所控制的输入输出的起始地址，如上图所示。确定好以上的条件后我们就可以开始进行实际的设定操作了。操作按键步骤如下：按实际的组号和定义的输入出地址依次设定，对于除 I/O UNIT-A 外其它 I/O 模块的基座号固定设为 0，槽号固定设为 1。I/O UNIT-A 的各个基座和各个基座上各槽的模块需要分别进行设定，其各槽名称可以设定各槽模块上的名称。注意要区分出输入模块和输出模块。在硬件上，输入和输出是在
11、一个模块上，但进行设定时，要分别设定。输入的格式如下：PMC 讲义12/34I/OLINK 地址的字节数是靠 I/O 单元的名称所决定的模块名称 输入字节长度 输出字节长度 模块种类OC01I 12OC01O 8OC02I 16OC02O 16OC03I 32OC03O 32 分线盘用连接装置 机床操作面板接口装置 CNC 装置/n n/n n 特殊模块CM16I 16CM08O 8 分线盘 I/O 模块根据模块上名称设定 I/O UNIT- A#n n n I/O UNIT- BFS04A 4 4FS08A 8 8 POWER MATE 等注：有关手轮的连接 FANUC 的手轮是通过 I/O
12、 单元连接到系统上的，当连接手轮的模块设定时在名称上一定要设成 16 个字节，后四个字节中的前三个字节分别对应三个手轮的输入界面，当摇动手轮时可以观察到所对应的一个字节中有数值的变化，所以应用此画面可以判断手轮的硬件和接口的好坏。另外，当有不同的 I/O 模块设定了 16 个字节后，通常情况下只有连接到第一组的手轮有效（作为第一手轮时，FANUC 最多可连接三个手轮） ，如果需要更改到其它的后续模块时，可通过参数 NO 7105#1、NO 12305NO 12307 第一第三手轮分配的 X 地址来设定。地址分配学习要点：1地址分配时，要注意 X8.4，X9.0X9.4 等高速输入点的分配要包含
13、在相应的 I/O 模块上。2 不能有重组号的设定出现，会造成不正确的地址输出。3 软件的设定组的数量要和实际的硬件连接数量相对应。 （K906#2 可忽略所产生的报警）4 设定完成后需要保存到 F-ROM 中，同时需要再次上电后有效。PMC 讲义13/34本小节学习要求：1 掌握常用的几组 I/O 模块的硬件连接（包括输入出的源型和漏型的连接的不同）2 掌握 I/O LINK 的软件的设定和基本的操作3 手轮的连接和相关的注意事项练习：1 根据现有的试验设备和连接顺序确定 I/O LINK 的设定，并通过 PMC 的诊断画面检验设定的结果。2 单手轮在连接到不同组号的 I/O 模块上时，如何检
14、查其硬件接口的好坏和如何实现手轮的控制。3 多手轮如何实现控制（1） 多手轮接入同一 I/O 模块 JA3 的不同的端子，系统可以自动检测出第一、第二等手轮顺序。（2） 多手轮接入不同 I/O 模块 JA3 的相同的端子，通常情况下系统只认第一组所接入的手轮，而其它的无效。这时可通过参数NO7105#1、NO1230512306 来设定多手轮有效和手轮的顺序。（3） 多手轮接入不同 JA3 的不同的端子，其处理方法同上。相关的参数和信号：NO7100 手轮的个数G18.0G18.3 第一手轮轴选，G18.4G18.7 第二手轮轴选G19.0G19.3 第三手轮轴选4 当 PMC 报警诊断画面显
15、示 ER97 报警后，如何排查故障原因？原因 1：通过 PMC 诊断画面下的 I/O CHK 软件菜单诊断系统所监测到的 I/O 单元的数量和实际连接数量是否相当，即是否有硬件的损坏（包括电缆线）注意：不同的 PMC 类型可能有不同的检测方式2：是否有相同的组号设定3：是否在软件设定上有多设和少设组的问题。PMC 讲义14/344PMC 诊断功能信号的诊断：当我们设定好 I/O LINK 后，我们可以通过 PMC 的诊断功能中的状态监控画面来检验我们的设定信号是否正确，并可以通过此画面强制一些输入出信号来配合 PMC 的调试和临时屏蔽一些外部报警。操作：信号的强制：对于信号的强制输出的操作有两
16、种方式（视 PMC 的型号而不同）（1） 普通强制设定：对于外部的输入信号（X ）当没有包括在 I/O LINK 设定范围内时可以采用此方法强制，对于输出信号（Y、R、G 等信号）来说如果没有和 PMC 扫描状态的竞争（或 PMC停止扫描）也可以进行此种强制。对于 NC 的输出信号 F 不能进行任何强制操作。（2） 自锁强制设定 操作：对于当外部输入信号（X）在 I/O LINK 的设定范围内时，输出信号（Y）和 PMC扫描状态发生竞争时，普通强制不能够改变其状态，此时可以采用自锁强制来进行设定。下图中“ ”左边的是外部信号的状态，右边的是强制输出的状态。PMC 讲义15/34本小节学习要求：1.掌握通过诊断画面查找信号状态的能力2.具备通过强制功能来处理维修过程中的一些问题，如：报警的屏蔽等。练习：1. 通过强制
