張玉清

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，牡丹江 157011）

FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)開(kāi)關(guān)PLC控制程序設(shè)計(jì)

張玉清

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，牡丹江 157011）

1 FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)的PLC（PMC）

FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)采用的是內(nèi)置式PLC即PLC是數(shù)控裝置（CNC）的一個(gè)功能模塊，它與機(jī)床之間的信息傳遞是通過(guò)CNC的輸入/輸出接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的；PLC信息是通過(guò)CNC的顯示器顯示的。數(shù)控機(jī)床中我們通常稱這種內(nèi)置式PLC為PMC。

FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)機(jī)床到PMC輸入信號(hào)地址為X0～X11(96點(diǎn)輸入)；PMC到機(jī)床輸出信號(hào)地址為Y0～Y8(72點(diǎn)輸出)；從PMC到CNC的輸出信號(hào)地址為G0～G255,這些信號(hào)的功能是固定的，用戶通過(guò)程序（如梯形圖）實(shí)現(xiàn)CNC的各種控制功能；從CNC到PMC的輸入信號(hào)地址為F0～F255,這些信號(hào)的功能也是固定的，用戶通過(guò)程序（如梯形圖）確定CNC系統(tǒng)的狀態(tài)。系統(tǒng)的中間繼電器為內(nèi)部繼電器，其地址為R0～R999，其中R900～R999為數(shù)控系統(tǒng)專用繼電器。

2 FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)控制開(kāi)關(guān)

FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)的操作面板如圖1所示：

其操作面板上系統(tǒng)工作狀態(tài)控制開(kāi)關(guān)如圖2所示：

以上各個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)開(kāi)關(guān)功能如下：

1）編輯狀態(tài)（EDIT）

圖1 FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)的操作面板

圖2 操作面板上系統(tǒng)工作狀態(tài)控制開(kāi)關(guān)

在此狀態(tài)下，編輯存儲(chǔ)到CNC內(nèi)存中的加工程序文件。編輯操作包括插入、修改、刪除和字的替換。編輯操作還包括刪除整個(gè)程序和自動(dòng)插入順序號(hào)。擴(kuò)展程序編輯功能包括拷貝、移動(dòng)和程序的合并。

2）自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)（AUTO）

又稱存儲(chǔ)器運(yùn)行狀態(tài)（MEM），在此狀態(tài)下，系統(tǒng)運(yùn)行的加工程序?yàn)橄到y(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)選擇了這些程序中的一個(gè)并按下機(jī)床操作面板上的循環(huán)啟動(dòng)按鈕后，啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行，并且循環(huán)啟動(dòng)燈點(diǎn)亮。存儲(chǔ)器運(yùn)行在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)中，當(dāng)機(jī)床操作面板上的進(jìn)給暫停按鈕被按下后，自動(dòng)運(yùn)行被臨時(shí)中止。當(dāng)再次按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕后自動(dòng)運(yùn)行又重新運(yùn)行。

3）手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)（MDI）

在此狀態(tài)下，通過(guò)MDI面板可以編制最多10行的程序并被執(zhí)行，程序格式和通常程序一樣。MDI運(yùn)行適用于簡(jiǎn)單的測(cè)試操作（在此狀態(tài)下?？梢赃M(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)和各種補(bǔ)償值的修改和設(shè)定）。

4）手輪進(jìn)給狀態(tài)（HND）

在此狀態(tài)下，刀具可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)床操作面板上的手搖脈沖發(fā)生器微量移動(dòng)。使用手輪進(jìn)給軸選擇開(kāi)關(guān)選擇要移動(dòng)軸。手搖脈沖發(fā)生器旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度時(shí)刀具移動(dòng)的最小距離與最小輸入增量相等。手搖脈沖發(fā)生器旋轉(zhuǎn)一個(gè)刻度時(shí)刀具移動(dòng)的距離可以放大1倍、10倍、100倍或1000倍最小輸入增量（通過(guò)手輪倍率開(kāi)關(guān)選擇）。

5）手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給狀態(tài)（JOG）

在此狀態(tài)下，持續(xù)按下操作面板上的進(jìn)給軸及其方向選擇開(kāi)關(guān)，會(huì)使刀具沿著軸的所選方向連續(xù)移動(dòng)。手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給最大速度由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，進(jìn)給速度可以通過(guò)倍率開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整。按下快速移動(dòng)開(kāi)關(guān)會(huì)使刀具快速移動(dòng)（由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定），而不管JOG倍率開(kāi)關(guān)的位置，該功能叫做手動(dòng)快速移動(dòng)。

6)機(jī)床返回參考點(diǎn)（REF）

機(jī)床返回參考點(diǎn)即確定機(jī)床零點(diǎn)狀態(tài)（ZRN）。在此狀態(tài)下，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作。通過(guò)返回機(jī)床參考點(diǎn)操作，CNC系統(tǒng)確定機(jī)床零點(diǎn)的位置。

7）DNC運(yùn)行狀態(tài)（RMT）

在此狀態(tài)下，可以通過(guò)閱讀機(jī)（加工紙帶程序）或RS-232通信口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的在線加工。DNC加工時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行的程序是系統(tǒng)緩沖區(qū)的程序，不占系統(tǒng)的內(nèi)存空間，是目前數(shù)控機(jī)床的基本配置。

3 系統(tǒng)工作狀態(tài)開(kāi)關(guān)的PLC控制程序編制

1）控制要求分析及接口地址的確定

為了更加直觀地說(shuō)明各個(gè)開(kāi)關(guān)的控制要求，系統(tǒng)工作狀態(tài)與接口和信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 系統(tǒng)工作狀態(tài)與接口和信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系列表

2） 輸入/輸出地址分配

數(shù)控機(jī)床狀態(tài)開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入/輸出地址是由數(shù)控系統(tǒng)的I/O LINK模塊進(jìn)行分配的。

編輯狀態(tài)：輸入信號(hào)（面板操作開(kāi)關(guān)）地址為X4.1，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y4.1。

自動(dòng)運(yùn)行（也稱存儲(chǔ)運(yùn)行）：輸入信號(hào)（面板操作開(kāi)關(guān)）地址為X4.0，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y4.0。

遠(yuǎn)程運(yùn)行（又稱DNC）：輸入信號(hào)（面板操作開(kāi)關(guān)）地址為X4.3，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y 4.3。

手輪進(jìn)給（又稱手脈進(jìn)給）：輸入信號(hào)（面板操作開(kāi)關(guān)）地址為X6.7，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y6.7.

手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入：輸入信號(hào)（面板操作開(kāi)關(guān)）地址為X4.2，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y4.2。

手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給(又稱點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給)：輸入信號(hào)(面板操作開(kāi)關(guān))地址為X6.5，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y6.5。

返回參考點(diǎn)（又稱回零）：輸入信號(hào)（面板操作開(kāi)關(guān)）地址為X6.4，輸出信號(hào)（指示燈）地址為Y6.4。

信號(hào)F3.6表示系統(tǒng)處于編輯狀態(tài)；信號(hào)F3.5表示系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)；信號(hào)F3.3表示系統(tǒng)處于手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入狀態(tài)；信號(hào)F3.4表示系統(tǒng)處于DNC狀態(tài)；信號(hào)F3.2表示系統(tǒng)處于手動(dòng)連續(xù)進(jìn)給狀態(tài)；信號(hào)F3.1表示系統(tǒng)處于手輪控制狀態(tài)；信號(hào)F4.5表示系統(tǒng)處于返回參考點(diǎn)狀態(tài)。

3）PLC控制梯形圖編制

根據(jù)上面的控制分析和地址分配，我們編制出數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)梯形圖如圖3所示：

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)調(diào)試，上述程序運(yùn)行正常。在數(shù)控車床的生產(chǎn)和調(diào)試過(guò)程中，本文的數(shù)據(jù)和程序可供參照。

圖3 數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)梯形圖

[1]尹玉珍. 數(shù)控車削編程與考級(jí) (FANUC 0iTB系統(tǒng)) [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006.

[2]羅敏.典型數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)（FANUC篇）[M].機(jī)械工業(yè)出版社, 2010.

[3]葉暉. 圖解NC數(shù)控系統(tǒng)——FANUC oi系統(tǒng)維修技巧[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009.

The design of PLC controlling program on Work-station switches in CNC lathe with FANUC-0i TB system

ZHANG Yu-qing

FANUC-0iTB數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控中是內(nèi)置的PLC, 它與機(jī)床之間的信息傳遞是通過(guò)CNC的輸入/輸出接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)程序數(shù)據(jù)的傳輸實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作狀態(tài)開(kāi)關(guān)的功能，在此基礎(chǔ)上完成PLC控制程序設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程。

數(shù)控系統(tǒng)；PLC；工作狀態(tài)開(kāi)關(guān)；梯形圖

張玉清（1963－），男，黑龍江龍江人，副教授，本科，研究方向?yàn)殡姎饪刂啤?/p>

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1009-0134(2011)1(下)-0029-03

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.1(下).10

2010-11-12