FANUC數(shù)控系統(tǒng)講解.ppt

1、（2007版）,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),主編 張愛紅,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元一 FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述 單元二 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的部件連接 單元三 FANUC PMC程序設(shè)計(jì)(一) 單元四 FANUC PMC程序設(shè)計(jì)(二) 單元五 FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù) 單元六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù),項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元一 FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述,一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況 日本FANUC公司自50年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來，已開發(fā)出40多種系列的數(shù)控系統(tǒng)，特別是70年代中期開發(fā)出FS5、FS7系統(tǒng)以后，所生產(chǎn)的系統(tǒng)都是CNC系統(tǒng)。從此，F(xiàn)ANUC公司的CNC系統(tǒng)大量進(jìn)

2、入中國市場，在中國CNC市場上處于舉足輕重的地位。 80年代，F(xiàn)ANUC公司較有代表性的系統(tǒng)是F6和F11系列。 80年代，其主要產(chǎn)品有F0和F15系列。 目前，以F0i與F16i、18i最為常見。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況,FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)： （1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。 （2）具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力 。 （3）有較完善的保護(hù)措施 。 （4）FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。 （5）提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令 。 （6）具有很強(qiáng)的DNC功能 。 （7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能 。,

3、項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),二、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的系列與特點(diǎn),（1）FANUC 0i系統(tǒng)與FANUCl6/18/21等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似，均為模塊化結(jié)構(gòu)。其集成度較FANUC 0系統(tǒng)的集成度更高，因此0i控制單元的體積更小，便于安裝排布。 （2）采用全字符鍵盤，可用B類宏程序編程，使用方便。 （3）用戶程序區(qū)容量比0MD系統(tǒng)大一倍，有利于較大程序的加工。 （4）使用編輯卡編寫或修改梯形圖，攜帶與操作都很方便。 （5）使用存儲卡存儲或輸入機(jī)床參數(shù)、PMC程序以及加工程序，操作簡單方便。 （6）系統(tǒng)具有HRV(高速矢量響應(yīng))功能，伺服增益設(shè)定比0MD系統(tǒng)高一倍，理論上可使輪廓加工誤差減少一半。,項(xiàng)目

4、六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),二、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的系列與特點(diǎn),（7）機(jī)床運(yùn)動軸的反向間隙，在快速移動或進(jìn)給移動過程中由不同的間隙補(bǔ)償參數(shù)自動補(bǔ)償。 （8）0i系統(tǒng)可預(yù)讀12個程序段，比0MD系統(tǒng)多。 （9）與0MD系統(tǒng)相比，0i系統(tǒng)的PMC程序基本指令執(zhí)行周期短，容量大，功能指令更豐富，使用更方便。 （10）0i系統(tǒng)的界面、操作、參數(shù)等與18i、16i、21i基本相同。 （11）0i系統(tǒng)比0M、0T等產(chǎn)品配備了更強(qiáng)大的診斷功能和操作信息顯示功能，給機(jī)床用戶使用和維修帶來了極大方便。 （12）在軟件方面0i系統(tǒng)比0系統(tǒng)也有很大提高，特別在數(shù)據(jù)傳輸上有很大改進(jìn)。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元二

5、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的部件連接,一、控制單元的連接(FANUC 0i-MB),圖6-1 控制單元的構(gòu)成,圖6-2 控制單元各部位的名稱,圖6-3 控制單元的連接原理圖1,圖6-4 主板插座配置圖,項(xiàng)目一 數(shù)控系統(tǒng)概述,圖6-5 控制單元的連接原理圖2,項(xiàng)目一 數(shù)控系統(tǒng)概述,圖6-6 I/O板插座配置圖,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),圖6-7 控制單元的連接原理圖3,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),二、主軸控制單元的連接,圖6-8 高速串行總線接口板,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),圖6-10 模擬主軸連接,圖6-9 串行主軸連接,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),圖6-11 串行主軸連接插座信號,項(xiàng)目六 FAN

6、UC數(shù)控系統(tǒng),圖6-12 串行主軸連接插座信號,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),圖6-13 模擬主軸連接位置編碼器插座信號,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),圖6-14 伺服放大器模塊的接口信號,三、伺服放大器模塊的連接,項(xiàng)目一 數(shù)控系統(tǒng)概述,圖6-15 分離型增量式檢測裝置的連接,如果采用分離型增量式檢測裝置（通常用光柵尺），需按下圖方式連接。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),四、各模塊的LED狀態(tài)顯示,控制單元主板的LED狀態(tài)顯示位于控制單元主板的上方位置,1、電源模塊的LED顯示,1）當(dāng)未接通控制電源或控制電源出現(xiàn)異常時，如圖6-16 2）電源模塊未準(zhǔn)備好。即主回路電源未接通、系統(tǒng)處于急停狀態(tài)，如圖6

7、-17,圖6-16,圖6-17,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),1、電源模塊的LED顯示,圖6-18,圖6-19,3）電源模塊準(zhǔn)備好。即主回路電源接通，電源模塊可以開始正常工作，如圖6-18 4）電源模塊處于報(bào)警狀態(tài)。當(dāng)有故障發(fā)生時，ALM指示燈亮，兩位7段數(shù)字顯示管顯示報(bào)警號。如圖6-19,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、伺服模塊的LED顯示,圖6-20,圖6-21,1）當(dāng)未接通電源、連接導(dǎo)線出現(xiàn)異常和伺服模塊本身出現(xiàn)異常時，如圖6-20 2）伺服模塊未準(zhǔn)備好，即主回路電源未接通，系統(tǒng)處于急停狀態(tài)，如圖6-21,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、伺服模塊的LED顯示,圖6-22,圖6-23,3）伺

8、服模塊準(zhǔn)備好，即主回路電源接通，伺服模塊可以開始正常工作，如圖6-22 4）電源模塊處于報(bào)警狀態(tài)，當(dāng)有故障發(fā)生時，一位7段數(shù)字顯示管顯示報(bào)警號，如圖6-23,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、主軸模塊的LED顯示,圖6-24,圖6-25,1）當(dāng)未接通控制電源或控制電源出現(xiàn)異常時，如圖6-24,2）當(dāng)NC數(shù)控系統(tǒng)電源未接通，主軸模塊在等待串行通信和參數(shù) 的加載時，兩位7段數(shù)字顯示管閃爍，如圖6-25,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、主軸模塊的LED顯示,3）當(dāng)接通控制電源1s后，會在兩位7段數(shù)字顯示管顯示主軸模塊ROM的序列號，大約0.5s后會顯示主軸模塊ROM的版本號，如圖6-26,圖6-26,

9、項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、主軸模塊的LED顯示,4）當(dāng)參數(shù)加載完成，主回路電源未接通、系統(tǒng)處于急停狀態(tài)時，如圖6-27,圖6-27,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、主軸模塊的LED顯示,5）主軸模塊處于報(bào)警狀態(tài)，當(dāng)有故障發(fā)生時，兩位7段數(shù)字顯示管顯示報(bào)警號，同時，ALARM指示燈會點(diǎn)亮顯示報(bào)警代號，如圖6-28 6）主軸模塊處于不正確的參數(shù)設(shè)定和不適當(dāng)?shù)男蛄?，?dāng)有故障發(fā)生時兩位7段數(shù)字顯示管顯示錯誤號，同時ERR指示燈點(diǎn)亮，如圖6-29,圖6-28,圖6-29,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),五、急停與超程解除控制線路,急停：用于在緊急情況下，停止機(jī)床的運(yùn)動,一般用其按鈕觸點(diǎn)控制切斷強(qiáng)電。

10、超程解除：數(shù)控系統(tǒng)通?？商峁﹥煞N行程保護(hù)功能，一種為在機(jī)床各坐標(biāo)軸的極限位置安裝限位開關(guān)，當(dāng)其被壓下時，向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出超程信號使之減速停止。另一種為存儲行程極限，它允許在機(jī)床坐標(biāo)系中設(shè)定多個坐標(biāo)值形式的區(qū)域，禁入?yún)^(qū)域可以由用戶指定為設(shè)定區(qū)域的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，當(dāng)機(jī)床移動進(jìn)入禁入?yún)^(qū)域則停止移動，并顯示超程報(bào)警。,項(xiàng)目一 數(shù)控系統(tǒng)概述,圖6-30 急停與超程解除控制線路,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),六、機(jī)床I/O接口的連接,FANUC 0iMA數(shù)控系統(tǒng)的控制單元有內(nèi)置的I/O卡，用于機(jī)床各檢測元件信號的采集和控制各種氣、液壓閥組件，指示燈等的動作。 在控制單元內(nèi)置的I/O卡，其輸入點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)為96點(diǎn)，輸出

11、點(diǎn)點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)。如輸入輸出數(shù)量未能滿足要求時，就需要通過控制單元上的I/O LINK擴(kuò)展I/O單元來滿足使用的要求，并在編寫PMC程序時，對各I/O設(shè)備的地址進(jìn)行分配。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元三 FANUC PMC程序設(shè)計(jì)（一）,1、FANUC PMC的接口,PMC與控制伺服電動機(jī)和主軸電動機(jī)的系統(tǒng)部分，以及與機(jī)床 側(cè)輔助電氣部分的接口關(guān)系。,圖6-31,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、FANUC PMC的基本編程指令,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、FANUC PMC的功能指令,(1) TMR(定時器)功能指令,TMR為設(shè)定時間可更改的定時器。 工作原理：當(dāng)控制條件ACT=0時定時

12、繼電器TM斷開；當(dāng)ACT=1時，定時器開始計(jì)時，到達(dá)預(yù)定的時間后，定時繼電器TM接通。,TMR,TM,控制條件 指令 定時器號 輸出地址,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),(2) DEC(譯碼)功能指令,工作原理：當(dāng)控制條件ACT=0時，不譯碼，譯碼結(jié)果繼電器R斷開；當(dāng)ACT=1時執(zhí)行譯碼，當(dāng)指定譯碼信號地址中的代碼與譯碼規(guī)格數(shù)據(jù)相同時，輸出R1，否則R=0，譯碼輸出R的地址由設(shè)計(jì)人員確定。,DEC,R,控制條件,指令,譯碼信號地址,譯碼規(guī)格數(shù)據(jù),譯碼結(jié)果輸出地址,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),4、FANUC PMC的編程指令應(yīng)用舉例,主軸定向控制：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元四 FANUC P

13、MC程序設(shè)計(jì)（二） 軟件安裝,一、FANUC PMC的編程方法,1、FAPT LADDER III軟件界面:,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行PMC傳輸步驟( 錄像 ) 機(jī)床端設(shè)置：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),計(jì)算機(jī)端設(shè)置：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),計(jì)算機(jī)端設(shè)置：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),計(jì)算機(jī)端通信連接：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),從機(jī)床 PMC裝載：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),選擇傳輸PMC梯形圖程序、PMC參數(shù)：,顯示傳輸?shù)倪^程：,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),二、FANUC PMC程序的工作原理,1、梯形圖概要 在PMC程序中，使用的編程語言是梯形圖。對PMC程

14、序的執(zhí)行，可以簡要地總結(jié)為，從梯形圖的開頭由上到下，然后由左到右到達(dá)梯形圖結(jié)尾后再回到梯形圖的開頭，循環(huán)往復(fù)，順序執(zhí)行。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、PMC程序的分級,PMC程序由第一級程序和第二級程序兩部分組成。在PMC程序執(zhí)行時，首先執(zhí)行位于梯形圖開頭的第一級程序，然后執(zhí)行第二級程序。 FANUC OiMA數(shù)控系統(tǒng)的PMC規(guī)格有SA1和SA3兩種，而SA3比SA1多了子程序和標(biāo)記地址的功能。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、PMC的地址,PMC程序中的地址，也就是代號，用于代表不同的信號，不同的地址分別有機(jī)床側(cè)的輸入（X）、輸出線圈（Y）信號、NC系統(tǒng)部分的輸入（F）、輸出線圈（G）信

15、號，內(nèi)部繼電器（R），信息顯示請求信號（A），計(jì)數(shù)器（C），保持型繼電器（K），數(shù)據(jù)表（D），定時器（T），標(biāo)號（L），子程序號（P）.,X 110 . 3,位號（07）,地址號,地址類型,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元五 FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù),一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的分類與功能,FANUC OiMA數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)按照數(shù)據(jù)的形式大致可分為位型和字型。其中位型又分位型和位軸型，字型又分字節(jié)型、字節(jié)軸型、字型、字軸型、雙字型、雙字軸型共8種。軸型參數(shù)允許參數(shù)分別設(shè)定給各個控制軸。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),二、設(shè)置（或調(diào)整）FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)( 錄像 ),數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)可以分為許多類

16、型，在本單元我們只介紹系統(tǒng)參數(shù)的顯示、MDI設(shè)定參數(shù)以及伺服參數(shù)的初始化。,(1)按MDI面板上的功能鍵,幾次或一次后，再按軟鍵參數(shù)，,選擇參數(shù)頁面,(2)參數(shù)頁面有多頁組成，通過(a)、(b)兩種方法顯示需要的參數(shù)頁面,(a)用翻頁鍵或光標(biāo)移動鍵，顯示需要的參數(shù)頁面。 (b)從鍵盤輸入想顯示的參數(shù)號，然后按軟鍵NO.檢索?？梢燥@示指定的參數(shù)所在頁面。光標(biāo)在指定的參數(shù)位置上閃動。,1、系統(tǒng)參數(shù)的顯示方法,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、MDI方式設(shè)定參數(shù),(1)將NC置于MDI方式下 (2)按下急停按鈕，使機(jī)床處于急停狀態(tài) (3)按以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài),項(xiàng)目六

17、 FANUC數(shù)控系統(tǒng),(a)按功能鍵一次或幾次后，再按軟鍵SETTING，可顯示參數(shù)設(shè)定頁面。 (b)將光標(biāo)移至“PARAMETER WRITE”處 (c)設(shè)定“PARAMETER WRITE”=1，按軟鍵 ON:1 ，或者直接輸入1，再按軟鍵輸入，這樣參數(shù)成為可寫入的狀態(tài)。同時CNC產(chǎn)生P/S100報(bào)警（允許參數(shù)寫入）。 (d)如果參數(shù)設(shè)定完畢，需將參數(shù)設(shè)定頁面的“PARAMETER WRITE=”設(shè)定為0，禁止參數(shù)設(shè)定。 (e)復(fù)位CNC，解除P/S100報(bào)警。此時需關(guān)斷電源再開機(jī)。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),單元六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)( 錄像 ),一、在引導(dǎo)系統(tǒng)屏幕畫面進(jìn)行數(shù)

18、據(jù)的備份和恢復(fù),機(jī)床通電后，F(xiàn)ANUC-0i-MA數(shù)控系統(tǒng)就會自動啟動引導(dǎo)系統(tǒng)，并讀取NC軟件到DRAM中去運(yùn)行，而引導(dǎo)系統(tǒng)屏幕畫面在一般的正常情況下，是不會顯示的，但進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)時，就必須調(diào)出引導(dǎo)系統(tǒng)屏幕畫面。,1、調(diào)出引導(dǎo)系統(tǒng)畫面 操作提示：系統(tǒng)通電后，兩手指同時按住屏幕下方右側(cè)兩軟鍵。,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),2、備份PMC程序,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),按軟鍵“UP”或“DOWN”選擇“SYSTEM DATA SAVE” (2) 按下“SELECT”鍵，進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份畫面 (3) 按軟鍵“UP”或“DOWN”選擇“PMC-RA”,然后按下“SELECT”鍵 (4) 按軟鍵“YES”，進(jìn)行“PMC”程序的備份 (5) 按下“SELECT”鍵,完成PMC程序的備份,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),3、恢復(fù)PMC程序,(1) 選擇“SYSTEM DATA LOANING”,然后按下“SELECT軟件”,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),(2)選定對應(yīng)的PMC-RA.000文件，然后按下“SELECT軟件”,項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),項(xiàng)目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng),項(xiàng)目六 FANUC數(shù)