1、第一页开始讲 PMC数控系统除了对机床各坐标轴的位置进行连续控制（即插补运算）外，还需要对机床主轴正反转与起停，工件的夹紧与松开，刀具更换，工位工作台交换，液压与气动控制，切削液开关，润滑等辅助工作进行顺序控制，顺序控制由可编程控制器完成，由于发那科 PLC 和机床系统做成一体，为内装型，称为 PMC .发那科 PMC 分为：PMC-L/M PMC SA1/SA2/SA3 SB7 等几个版本，要注意你的机床上所用的版本，在 PMC 的 PMCDGN 中显示PMC 程序特点：PMC 也称顺序程序，其扫描从上向下，从左向右，例如：（有图）按下 SW，则线圈 A 吸合，A 吸合后，其常闭触点打开，故
2、线圈 B 不吸合，不得电，因 PMC 自上向下顺序动作。PMC 程序结构：发那科程序结构分一级程序（用 END1 结束）和二级程序（用 END2 作为结束标志） 。一级程序在每个 8MS 扫描周期都先执行，然后 8MS 当中PMC 扫描剩余时间再扫描二级程序。如果二级程序在一个 8MS 中不能扫描完成，它会被分割成 N 段来执行。在每个 8MS 执行中执行完一级程序扫描后再顺序执行剩余的二级程序。因此一级程序为实时响应，对输入信号立即处理，所以一些急停，超22程，抱闸，机床进给保持（暂停）等放在一级程序中，以便快速处理，因此减小一级程序的长度，可使整个程序处理速度加快。 （有图）由图可见一级程
3、序短，占用的扫描时间少，故可用较多时间多执行二级程序，则整个程序执行时间会缩短。PMC 信号分析X 为机床到 PMC 的输入信号，地址有固定和设定两种，对应面板按扭以及各种开关等。第一页Y 为 PMC 给机床的输出信号，地址同样有固定和设定两种，通常输出控制小继电器，再去控制大接触器，控制电机或各种电磁阀。F 为 CNC 到 PMC 的信号，主要包括各种功能代码 M ST 的信息， （即 M 辅助功能，S 转速和 T 选刀功能）手动/自动方式及各种使能信息，每种含义都是固定的，是发那科公司都定义好的，我们只能使用，不使赋值，不能当线圈用，只能是触点，如当读到编写加工程序中 M 代码时 S500
4、 M03,CNC 会发出 F7.0 为 1 信号，M 功能选通信号，我们只能使用 F7.0的状态，不能用梯图使 F7.0 为 1 或 0 是错误。 （有图）图示为刹车线圈电路图G 为 PLC 到 CNC 侧的信号，主要包括 M S T 功能的应答信号和各坐标轴对应的机床参考点等G 代码地址是固定的，是发那科公司定义好的，但是与 F 信号不同的是可以在梯图中当线圈使用，当然更可以当触点用，如（有图）22主轴急停G 信号以以当线圈时，即我们可以在梯图中使其置 1 导通或置 0 截止（失电）作为初学者一定要搞清加工程序中 G 代表插补指令，F 代表进给速度，而在梯形图中，G F 分加别代表 PLC
5、和 CNC 之间控制信号，请大家记牢。若遇到 F 信号触点不闭合，只能考虑条件不满足导致 CNC 没有应答信号，不要试图强制导通它。信号的一些常见问题：1.正负逻辑问题。正逻辑，高电平有效，低电平无效。负逻辑，高电平无效，低电平有效。在发那科系统中，负逻辑信号前面带有*，如急停信号*ESP,*ESP 为符号（SYMBOL）前面有*表示低电平有效，其地址（ADDRESS）为 G8.4,当G8.4 为 0 时，急停命令有效，机床处于急停状态。换言之，要使机床处于正常状态，必须使 G8.4 为 1，其对应线圈应吸合。一个信号有两种表达方式，符号（SYMBOL）和地址（ADDRESS）符号有助于理解信
6、号意义，通常是用英文简写信号含义。如 G8.4 是地址 *ESP 是符号2.常开点和常闭点第一页X 输入信号一般有如下两种情况，24V 电源通过常开或常闭开关输入PLC(有图)发那科中用-表示常开点， （有图）表示常闭点。用高亮度或粉红色表不信号接通，用暗色或灰色表示信号关断。如何理解常开和常闭何时导通，何时关断，记住一句话有高电平输入 PLC 时，对应常开点闭合，常闭点断开。对于上图，不按下 ST1 X0.0 常开点为 0 （没有高电平进入 PLC） 常闭点为 1按下 ST1 时 X0.0 常开点为 1（有高电平输入 PLC） 常闭为点 0 同样对于 ST2，不按下 ST2 时， X0.1
7、常开点为 1 （有高电平输入 PLC） 常闭点为 0按下 ST2 时， X0.1 常开点为 022（没有高电平进入 PLC） 常闭点为 1 输出 Y 信号，当某个输出信号接通时，输出一个触点闭合信号。 （有图）如图，梯形图中 Y10.0 闭合，高亮度或粉红色，其提供一个触点信号，Y10.0 触点闭合，外部 KA 吸合。如果 Y10.0 在梯形图中吸合，却不提供一个闭合触点，说明 PLC 有问题。3.输入/输出电源问题发那科系统输入/输出型号信号电源一般为直流 24V,第一页I/O LINK 模块有单独的电源供电，电源接口部分常称为 CPD1,I/O LINK 出故障首先要注意电源提供好了没有，
8、内部保险是否烧毁内部 I/O 模块 X 输入信号电源由外部提供，一般通过 I/O 板上的保险提供给标有（24V）的针脚，所有 X 信号从此引脚得电。内部 I/O 模块 Y 输出信号电源一般由 DOCOM 脚提供，需要将外部24V 电源提供给 DOCOM 脚,再由 DOCOM 分配给各个触点，然后输出给继电器或电磁阀。PMC 地址分配字符 符号种类 种类 OI-B/OIBMATE BPMC-SA1 PMC-SB7X 机床给 PMC 的输入信号（MTPMC）X0-X127 X0-X127X200-X327X1000-X1127Y PMC 输出给机床的信号（PMCMT）Y0-127 Y0-Y127Y
9、200-Y327Y1000-Y1127F NC 给 PMC 的输入信号F0-F255 F0-F767F1000-F176722（NCPMC） F2000-F2767F3000-F3767G PMC 输出给 NC的信号（PMCNC）G0-G255 G0-G767G1000-G1767G2000-G2767G3000-G3767R 内部继电器 R0-R999R9000-9099R0-R7999R9000-R9499E 外部继电器 - E0-E7999A 信息显示请求信号信息显示状态信号A0-A24-A0-A249A9000-A9249 C 计数器 C0-C79 C0-C399C500-C5199K
10、 保持继电器 K0-K19 K0-K99K900-K919T 可变定时器 T0-T79 T0-T499T9000-T9499D 数据表 D0-D1859 D0-D9999L 标志号 - L1-L9999第一页P 子程序号 - P0-P2000其中机床侧的输入地址 X 中，有一些专用信号直接被 CNC 所读取，因为不经过 PMC 的处理，我们称之为高速处理信号。例：急停 X8.4,原点减速信号 X9，测量信号 X4。在内部地址中，中间继电器 R9000-R1000 之间的地址被系统所占用不要用于普通控制地址。R9000.0 数据比较位，输入值等于比较值R9000.1 数据比较位，输入值小于比较值
11、R9091.0/1 常 0/1 信号R9091.5 0.2 秒周期信号R9091.6 1 秒周期信号R9015.0 RUNSTOP 有图R9015.1 R9015.0 有图R9091.2 R9091.2 有图R9015.0 在 PMC 运行后，产生一个脉冲信号，作为 PMC 运行信号R9015.1 在 PMC 停止前，输出一个下降沿逻辑，作为检测 PMC 停止信号，在 PMC 停止后产生一个急停信号，R9091.2 与 PMC 运行同步信号内部地址中，T0-T8 作为 48MS 精度定时器，T9-T499 作为 8MS 精度级，定时器在 PMC 画面上设定和使用。内部地址中，C0-C399 作
12、迷为计数器在 PMC 画面是设定和使用。22内部地址中，K0-K99 可作为普通的保持型继电器在 PMC 画面上设定各使用，K900-K919 为系统占用区（有确定的地址含义） ，通常并上或串上一个 K 接点，可以添加或删除某种功能。内部地址中，A0-A249 作为信息，请求寄存器使用，用它产生外部的报警信息文本。内部地址中，D0-D9999 作为数据寄存器，可以在 PMC 进行数据交换。内部地址中，P0-P2000 为子程序号，在 PMC 可以通过 CALL(有条件调用),CALLU(无条件调用)子程序，子程序完成一些特定的 功能。内部地址中，L1-L9999 作为标志号，PMC 顺序程序用
13、，标志号进行分块，系统通过 PMC 的标号跳转指令 JMPB 或 JMP 跳到所指定标号的程序进行控制。PMC 基本控制电路1.自锁回路（有图）A 按下后，C 吸合A 松开后，由 C 的触点实现自锁第一页B 为停止，B 断开后，回路断开2.互锁回路（有图）在 C 回路中串入 D 的常闭点，在 D 回路中，串入 C 的常闭点，两个回路实现互锁，C 和 D 不会同时吸合。3.逻辑 O 回路（有图）由于 R0.0 断电器回路永远不会常开和常闭同时吸合，故 R0.0 永远不会吸合，R0.0 一直为 0 。FANUC 16 18 Oi 中专用继电器 R9091.04.逻辑 1 回路（有图）22上电时 R
14、0.0 由其常闭点得电而吸合，通过其常开触点实现自锁，所以 R0.1 一直为 1FANUC 16 18 Oi 中有专用继电器 R9091.15.上升沿触发脉冲信号电路（有图）接下 X2.0 时，R2.0 吸合，下一步，R2.1 吸合，循环下去，再执行到 R2.0 回路时，因 R2.1 为 1，故 R2.0 断开，R2.0 为一个与 X2.0 同步吸合的脉冲信号。6.下降沿触发脉冲电路（有图）第一页分析：按下 X0.1 时，R0.1 吸合，R0.2 断开。松开 X0.1 时，由于 R0.1 还保持吸合，故 R0.2 吸合下一步，R0.1 断开，循环下去，在执行到 R0.2 时，由于 R0.1 断
15、开，所以 R0.2 失电所以 R0.2 是在 X0.1 松开后，下降沿时产生一个脉冲信号，7.R S 触发电路（有图）分析：按下 X0.1,后松开，R0.2 产生一个脉冲信号。Y0.1 通过 R0.2(常开点)和 Y0.1（常闭点）吸合一下循环执行后，通过 R0.2（常闭点）和 Y0.1(常开点)自锁。再按一下 X0.1,R0.2 产生一个脉冲信号，将 R0.2（常闭点） Y0.1(常开点) 自锁回路切断，Y0.1 松开。22动作结果 按一下 X0.1 Y0.1 吸合再一下 X0.1 Y0.1 断电7.异或电路（有图）C=A_B+AB_ 此为逻辑电路中异或回路。A B 相同电平时 C 为 0，
16、不吸合A B 不相同时， C 为 1，吸合PMC 的功能指令数控机床的 PLC 指令必须要满足特殊要求，由于数控机床动作复杂，仅靠基本指令很难实现，功能指令即是实现一些特定功能的指令，其实都是一些子程序，应用功能指令就是调用相应的子程序。一 程序结束指令|-END1-| 第一级 PMC 程序区结束指令，第一级程序为快速执行程序区，每 8MS 执行一次，主要处理系统急停，超程，进给暂停等紧急动作第一页|-END2-| 第二级程序用来编写普通顺序程序，系统会根据第二级程序的长短分成若干段，每 8MS 顺序执行一段，为主程序区。|-END-| PMC 结束指令，在 END 和 END2 之间是子程序
17、。二.定时器指令定时器用来定时，用于程序中需要与时间建立逻辑关系的场合，都是通电延时继电器。分为可变定时器（TMR）和固定定时器（TMRB）通电延时可以理解为对信号的一种确认，某个信号动作之后，相应的继电器并不立刻动作，而是延迟一定时间，信号仍旧保持，输出继电器才吸合。如卡盘作夹紧动作，夹紧到位开关闭合后，相应继电器并不马上吸合，使主轴旋转，而是延迟一定时间，假设为 1 秒后，夹紧到位开关仍旧吸合，说明夹紧牢靠，输出继电器才吸合，主轴开始旋转，确保安全，1.可变定时器（TMR）22TMR 指令的定时时间可通过 PMC 参数中 TIMER 中可修改工作原理：当 ACT=1,吸合后，延迟设定时间后
18、，定时继电器吸合当 ACT=0,定时继电器断电，定时器号 1-8 号最小单位为 48MS9 号以后最小单位为 8MS定时继电器：作为可变定时器的输出，定时继电器地址由机床厂家设计者决定，一般采用中间继电器 R 图示PMC PRM(TIMER)#001NO ADDRESS DATA001 T000 0002 T002 0003 T003 0NO 代表定时器号DATA 设定时间，单位为 MS,以十进制直接设定。2.固定定时器（TMRB）第一页在梯形图中设定时间，与梯形图一起存入 FROM 中，不能在梯形图 PMC参数中改写。一般用于固定机床时间的控制，不需要用户改写（换刀时间， 润滑时间）例：（有
19、图）X0.1 闭合，延时 5 秒钟，后 50.0 得电，其触点闭合，A0.0 报警。（有图）22X0.2 过载信号，通常是常闭。正常时，梯图中 X0.2 常开点闭合，常闭点断开，R50.0 不得电。过载后，X0.2 断开，X0.2 常开点为 0。X0.2 常闭点为 1，R50.0 延时 5 秒后得电， ，常开点吸合，A0.0 报警。三.计数器指令计数器完成计数指令，可以是加计数，可以是减计数第一页CN0=0 从 0 开始计数 0，1， NCN0=1 从 1 开始计数 1，2，NUPDOWN=0,加计数UPDOWN=1,减计数RST 清除计数值ACT 由 0 变 1 时上开沿计数计数器号：其内部
20、在 PMC 中 PMCPRMCOUNTER预置值占两个字节，当前计数值占两个字节PRESET:预置值CURRENT:当前值计数器输出（W1）:当计数器为加计数器时，计数到预置值时，W1=1,当计数器为减计数器时，计数到初始值时W1=1举例：刀库旋转时，数刀套程序，X3.5 数刀开关，每转一个刀位，X3.522点亮一次。R0.0 为 0，从 0 开始计数，此出错，应从 1 开始。R56.0 为 0 时正转，加计数为 1 时反转，减计数。R50.0 为计数脉冲，计数器中值计数C1 中记忆的是刀库当前刀座号。所谓当前刀套即是刀库中 处于等待换刀位置的刀套号。注：有的刀库有一正一反两个数刀开关，此时应
21、将另一开关取其常闭点，例如 X4.5,两个计数器计数作比较，相等，证明数刀正确，否则错误。有的刀库用数刀计数器和数刀套计数器相比较，刀库旋转电机转一圈，刀套转一个刀位，两者相比较，相同正常，不同报警。第一页共同的目的：防止数刀开关出故障，记错刀套号，互相参照一下。注意：在刀库上还有原点开关，回一次原点，则将计数器赋值一次。X0.2 原点开关，R51.0 为原点脉冲原点脉冲将计数器 C1 赋值为 1，重新计数。四.译码指令数控机床执行加工程序中的 M S T 功能时，当系统读到这些代码时，CNC 装置以 BCD 或二进制代码形式输出 M S T 代码的 F 信号给 PMC，这些信号需要 PMC
22、经过译码才能从 BCD 或二进制状态转换成具有特定含义的一位逻辑状态。 （M 辅助功能，S 主轴转速功,T 刀具选择功能）即完成数位转换，将一个数通过译码后成为某些位变为 1。BCD 译码为 DEC,二进制译码 DECB 两种关于码制问题在此讲一下，应该说是许多人面临的问题，大多数人不是很清楚。二进制码只有两个数码 0 和 1，每一位具有特定的权二进制整数的权是 2 的乘方，22二进制小数的权是 2 的负次方，同样 8 进制的 16 进制，其权分别为 8 和 16 的乘方BCD 码，全称 BINARY-CODED-DECIMAL二进制编码的十进制码，总体上说是十进制，但每一位用二进制来表示，是
23、用四位二进制码来表示。其中常用 8421-BCD 码使用了 0000-1001 这十种状态，其余 1010-1111 为禁用码。举例：表示数 13纯二进制为（00001101）BCD 码 （00010011）此说明一下，1 个字节即 8 个单个位。每一个 0 或 1，称一个位(BIT)，8 位称为一个字节（BYTE）两个字节（16 位） ，称为一个字(WORD)，32 位称双字(DOUBLE WORD)。在看发那科信号PMC 地址一览表时一般看到 1 2 4 8 下标时，多是 BCD 码形式的信号。如 S1 S2 S4 S8 二进制码在梯图中常用 0001 代表一个字节（0-255）0002
24、代表二个字节（0-655350004 代表四个字节（数更大）BCD 码在梯图中常用 BYTE=0 两位 BCD 码（0-99）第一页BYTE=1 四位 BCD 码（0-9999）M S T 功能的输出CNC 在执行加工程序时，遇到其中 M S T 功能时，以 F的形式输出，送给 PMC 执行，M 代码：O 系统中， F151，其内容 M 功能的 BCD 码（M28 M24 M22 M21 M18 M12 M14 M11）16 18 Oi 系统 F10-F13,其内容为二进制 M 代码（M00M31）加工编写的程序如遇到 M13 F151 译出: 00010011 F10 译出: 0000110
25、1 注意两者是不同的S 代码：O 系统中 F152,其内容为 S 功能的 BCD 码，（S28 S24 S22 S21 S18 S14 S12 S11）16 18 Oi 系统 F22-F25,内容为二进制 S 代码，(S00S31)T 代码：O 系统中， F153,其内容为 T 功能的 BCD 码（T28 T24 T22 T21 T18 T14 T12 T11）16 18 Oi 系统 F26-F29，其中 T 功能的二进制码(T00F31)22下面还要讲 MST 选通信号，或称读信号即 CNC 遇到加工程序的 M S T 指令时，会输出相应的指令信息，经过延时时间，通常为 16MS，可以通过系
26、统设定，还会输出一个选通信号或称之为读信号。M 选通（读 M 代码）信号 MFO 系统 F150.016 18 Oi 系统 F7.0S 选通（读 S 代码）信号 SFO 系统 F150.216 18 Oi 系统 F7.2T 选通（读 T 代码）信号 TFO 系统 F150.316 18 Oi 系统 F7.3最后一个概念对 M 的译码，其目的是变成一个个中间继电器线圈的吸合，去控制外部的一些动作，如液压开启，卡盘夹紧松开，门开关等。上述铺垫完成后，讲一下 DEC 和 DECB 指令1.DEC 指令（译 BCD 码）DEC 指令的功能是当两位 BCD 码与给定值一致时，输出为“1” ，不一致时输出
27、为 0，DEC 指令主要用于机床的 M 码和 T 码的译码，一条DEC 指令译码只能译一个 M 代码第一页格式包括以下几个部分：控制条件 ACT=0 不执行译码指令ACT=1 执行译码指令译码信号地址： 指定包含两位 BCD 码的信号地址(F151 F152 F153 O 系统)译码方式： 包括：译码数值 译码位数译码数值即要译码的两位 BCD 代码(F151 F152 F153 中的)译码位数： 01 只译低 4 位10 只译高 4 位11 高低位均译译码输出：指定地址的译码数与要求的译码值相等时为 1，否则为 0。（有图）22执行程序 M20 时，通过译码，使 R50.0 得电，R50.0
28、 触点吸合，Y10.1 吸合，通过 Y10.1 提供一个触点去控制刀套上升或下降，或者液压油泵开关，可自已定义。除一些约定俗成的 M00，M01，M03，M04，M05，M08，M09，M19 之外, 不同厂家，其它 M 代码各不相同，都是自已可编写的。2.DECB(译二进制码)DECB 指令的功能是，可对 1，2 或 4 个字节的二进制代码数据译码。所指定的 8 位连续数据之一与代码数据相同时，对应的输出数据位为1，DECB 主要用于 M T 代码的译码，一条 DECB 可译 8 个连续的 M T 代码。格式有如下项：译码格式指定： 0001 1 个字节的二进制代码0002 2 个字节的二进
29、制代码第一页0004 4 个字节的二进制代译码信号地址：给定一个存储代码数据的地址(F10)译码指定数：给定要译码的 8 个连续数字的第一位（从何处开始译）译码结果输出：给定一个要输出译码结果的地址（放在哪里）一个字节共 8 位，可译 M0-M255 范围，已经足够。二个字节共 16 位，可译 M0-M32767|-DECB 0001F7.0 F100003R300从 M03 开始一直可译到 M10,(M03 M04 M05 M06 M07 M08 M09 M10)共 8 位，加工程序中，遇到某个 M 指令，相应 R300 的某个位会接通为 1，控制外部电路，完成相应功能。SB7 中有新指令，
30、可执行多字节译码，不再拘限于一个字节。指令格式中， NN XNN 多个字节译码的字节数00-01 单字节译码译 8 位02-99 多字节译码字节数X 译码数据长度|-DECB 994-|F103R0 22991 译 F10992 译 F10,F11994 译 F10-F13本例可译 M3-M795(3+998=795)起始数：M3-M795输出继电器:R0.0-R98.7M3-M795 M 代码即为加工程序中的 M 指令。第四天上午：五.比较指令比较指令用于比较：输入值和比较值的大小，主要用于数控机床编程的 T 代码和实际刀号的比较，同样分 BCD 指令和二进制比较指令。1.COMP(BCD
31、比较)COMP 指令的输入值和比较值为 2 位或 4 位 BCD 代码，指令格式有如下项：第一页指定数据大小：BYT=0 处理数据（输入值和比较值 ）为 BCD 码BYT=1 处理数据为 4 位 BCD 码控制条件：ACT=0 不执行比较指令ACT=1 执行比较指令输入数据格式：0：用常数指定输入基准数据1：用地址指定输入基准数据。基准数据（输入值）：输入的数据（常数或常数存放地址）比较数据地址：（比较值）指定存放比较数据的地址比较结果输出：输入值比较值，W1=0(前面) （后面）输入值比较值，W1=1在这讲解一下常数和地址的概念常数代表一个具体数值，如 1，2，3，4 等等地址是一个寄存器，
32、里边有存储内容。地址如果存放一个常数，称为直接寻址， （A）地址中如果存放一个地址，称为间接寻址（A） ）2.COMPB(二进制数之间比较)COMPB 指令功能是比较 1 个，2 个或 4 个字节长的二进制数据之间比较大小，比较结果存放在运算结果寄存器（R9000）中22控制条件：ACT=0,不执行比较指令。ACT=1,执行比较指令输入数据格式 0 0 格式指定 指定数据长度0 常数 1 一个字节1 地址 2 二个字节4 四个字节基准数据（输入数据）：输入的数据（常数或常数存放地址）比较数据地址（比较值）：指定存放比较数据的地址比较寄存器 R9000:基准数据（输入值）=比较数据 R9000.0=1基准数据（输入值）比较数据（比较值）时R9000.1=1六.常数定义指令：给某个地址赋一个值，同样分 BCD 和二进制常数1.NUME 指令（BCD）：NUME 指令是 2 位或 4 位 BCD 代码常数定义
