鄧玉梅，楊美萍

（咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧437100）

工業(yè)技術(shù)與創(chuàng)新

基于FANUC0i mate TD數(shù)控系統(tǒng)的手動功能開發(fā)

鄧玉梅，楊美萍

（咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧437100）

結(jié)合湖北省數(shù)控機床裝配調(diào)試與維修大賽的要求，論述了基于FANUC 0i mate TD數(shù)控機床，通過編制PMC程序，改變梯形圖，實現(xiàn)了在MDI運行狀態(tài)下，按手動按鈕主軸電機正轉(zhuǎn)的功能。

FANUC0i mate TD；梯形圖；手動；主軸電機正轉(zhuǎn)

根據(jù)數(shù)控機床裝配調(diào)試與維修大賽的要求——圍繞數(shù)控車床加工需求，充分利用數(shù)控系統(tǒng)本身功能進行開發(fā)，通過參數(shù)設(shè)定和PMC程序編制，實現(xiàn)數(shù)控車床指定功能要求。

比賽的要求：在MDI運行狀態(tài)下，按手動按鈕實現(xiàn)主軸電機正轉(zhuǎn)的功能。執(zhí)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(zhuǎn)，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(zhuǎn)。根據(jù)比賽要求進行分析，要實現(xiàn)按手動按鈕主軸電機正轉(zhuǎn)的功能，必須重新編制相關(guān)的PMC程序，生成新的梯形圖。通過梯形圖實現(xiàn)指定的功能要求。

數(shù)控機床的輔助控制機構(gòu)是數(shù)控機床中一個很重要的部分。輔助控制機構(gòu)是介于數(shù)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(shù)控裝置發(fā)出的相關(guān)輔助功能信號，比如主軸正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)/停止、冷卻液的開/關(guān)、液壓卡盤的松開/夾緊、選刀/換刀、機床上相關(guān)檢測裝置的開關(guān)狀態(tài)等信號，經(jīng)過編譯、轉(zhuǎn)換后直接控制相應(yīng)的機床執(zhí)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(guī)定的動作。輔助控制機構(gòu)一般由強電控制回路和可編程邏輯控制器（PMC）構(gòu)成。編制PMC梯形圖的實質(zhì)是對PMC信號地址的編輯，編制之前，我們要找到相應(yīng)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(shù)控機床中輔助功能的實現(xiàn)是以PMC為研究對象，與外圍設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)CNC和機床MT三者之間進行信息交換。三者之間的關(guān)系如圖1所示。

數(shù)控系統(tǒng)CNC、PMC、機床側(cè)之間信號的地址分配和交換方式為：

1.機床側(cè)向PMC的輸入信號用X表示，有的信號不經(jīng)過PMC轉(zhuǎn)換直接傳送給CNC，有的信號要經(jīng)過PMC譯碼轉(zhuǎn)換后再傳送出去。數(shù)控機床操作面板上的各種按鈕、開關(guān)信號都是X信號。

2.PMC到數(shù)控系統(tǒng)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(yīng)答信息和各坐標軸對應(yīng)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(jīng)結(jié)束執(zhí)行，CNC接受到該信號后即可啟動下個加工程序段的執(zhí)行。

3.數(shù)控系統(tǒng)對PMC的應(yīng)答信號即輸入信號用F表示，F(xiàn)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(tài)，我們只能使用，不能賦值。

4.PMC對機床側(cè)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(zhuǎn)，潤滑、冷卻的開/關(guān)信號燈等機床的執(zhí)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(jù)具體信號地址編制的在MDI運行狀態(tài)下，按手動按鈕實現(xiàn)主軸電機正轉(zhuǎn)功能梯形圖如圖2所示。

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

三、運行結(jié)果

將編輯的PMC程序輸入到數(shù)控系統(tǒng)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(tǒng)電源，等待系統(tǒng)開機后，解除急停并解除界面上顯示的相關(guān)報警。按下SYSTEM軟鍵，進入?yún)?shù)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(diào)試，調(diào)試前檢查強電部分相關(guān)的線路是否接線正確，確認無誤后調(diào)試程序，程序調(diào)試完成后保存梯形圖并關(guān)機重啟，實驗結(jié)果得到，在MDI運行狀態(tài)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(zhuǎn)功能，達到了我們所需要的結(jié)果。

通過在MDI運行狀態(tài)下，按手動按鈕實現(xiàn)主軸電機正轉(zhuǎn)的功能開發(fā)，可以了解數(shù)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(xiàn)有的數(shù)控機床，很多輔助功能還處于未開發(fā)的狀態(tài)，我們可以合理編制梯形圖，設(shè)定相關(guān)功能參數(shù)，將這些功能進行實現(xiàn)。對于現(xiàn)有的功能可以進行優(yōu)化，讓操作者在使用時更加方便快捷。在數(shù)控機床進行改造時，可以通過改變梯形圖實現(xiàn)其他特殊功能的開發(fā)。弄清數(shù)控機床PMC的具體信號地址和梯形圖的編制，是學(xué)習(xí)數(shù)控機床裝配調(diào)試與維修的關(guān)鍵與難點所在。所以在平常的教學(xué)中，要注重學(xué)生在相關(guān)功能梯形圖編制上的練習(xí)。學(xué)生只有掌握了這些知識，在數(shù)控機床裝配調(diào)試與維修大賽中方可根據(jù)比賽要求靈活應(yīng)用改變梯形圖實現(xiàn)功能開發(fā)。本文針對在MDI運行狀態(tài)下，按手動按鈕實現(xiàn)主軸電機正轉(zhuǎn)的功能開發(fā)，對改造數(shù)控機床、開發(fā)機床新功能具有很好的指導(dǎo)意義。

圖2 在MDI運行狀態(tài)下，按手動按鈕實現(xiàn)主軸電機正轉(zhuǎn)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(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試與PMC編程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2]楊中力，溫丹麗.數(shù)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(xué)出版社，2010.

TH

A

1673-0046（2016）11-0183-02