发那科数控系统机床面板操作开关PMC信号分析

梁礼润

【摘要】数控机床面板是人机通讯的常用渠道，通过对数控机床面板信号的分析，理解机床面板常用功能，PMC与机床CNC进行通讯的原理。从而为机床维修、设计打下基础。

【关键词】机床面板，PMC信号，开关，按钮

发那科数控系统常把数控机床分为“NC侧”和“MT侧”（即机床侧）两大部分。“NC侧”包括CNC系统的硬件和软件，与CNC系统连接的外围设备如显示器，MDI面板等。“MT侧”则包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置、机床操作面板、继电器线路、机床强电线路.、开关线路等。作为数控系统中机床MT侧与NC侧的信息交换中心是PMC，三者之间的信息交换关系如下图一所示：

机床侧的输入输出信号由各机床设计者根据机床性能、使用需要、电路设计等方面考虑，灵活设计，灵活定义。而送往NC侧的F信号G信号则由CNC厂家确定，编程者只能使用，不可改变和增删。

作为机床侧最重要的组成部分之一，机床操作最常用操作面板开关，通过F信号与G信号与NC侧进行大量的信息交换，输入大量的开关信号，保证机床按照操作者的意志运行。下面以发那科OI-B数控系统为例，分析说明面板操作开关与PMC信号之间的对应关系。

1.操作模式选择开关

机床常用操作方式有：自动运行模式（AUTO），DNC运行模式（DNC/REMOTE），程序编辑模式（EDIT），手动数据输入模式（MDI），以上运行方式在机床梯形图编辑中常称为自动模式。另外还有以下手动模式：手轮增量模式（HND），手动连续进给模式（JOG），手动返回参考点模式（REF）。手轮示教模式和手动示教模式，增量进给模式（INC），不是所有机床厂家都提供的，以致有部分使用者将手轮进给模式与增量进给模式混为一谈。

2.自动运行程序控制开关

自动运行程序控制在机床设计上一般设置有以下程序控制按钮：单程序段运行 （SINGLE BLOCK），跳过选择程序段（OPTIONAL BLOCK SKIP），选择暂停（OPTIONAL STOP），机床锁住（MACHINE LOCK），程序重新启动（PROGRAM RESTART），空运行（DRY RUN），循环停止（CYCLE STOP），循环启动（CYCLE START）。信号如表二：

3.速度控制倍率开关

一般机床上用于速度控制的开关有三个，分别为手动进给/切削进给倍率开关，快速进给开关，主轴倍率开关。

手动进给/切削进给倍率开关是一个多位波段开关，一般具有12-20个挡位。因为这个开关用于手动进给控制时，是用来调节进给速度；而切削加工时用于控制切削进给倍率，具有双重作用。其信号如表三：

CNC出厂时默认*JV15～*JV0，*FV7～*FV0为负逻辑信号（如有需要，可以通过修改参数3002#4号参数，使用正逻辑信号）.当该开关用作手动进给速度倍率时，16位二进制输入信号的数值范围应为0～65535，但是CNC规定，当*JV15～*JV0所有输入位均为0（输入0）或1（输入65535）时，对应的倍率为0.因此，JOG速度倍率的实际调节范围为0～655.34%.参数1423号为JOG进给倍率为100%时的进给速度，通过乘以当前的进给倍率，可以得到该档位当前的进给速度。需要说明的是，有些机床的进给速度每档之间的递增不成比例，台湾远东公司部分数控机床的JOG进给速度为0，3.2，5.0，7.9，12.6，20，32，50，79，126，200，320，500，790，1260.

当用作切削进给倍率时，输入到PMC信号为八位二进制信号，数值范围应为0～255，但是，*FV7～*FV0所有输入均为0（ 输入0）或1（输入255）时，对应倍率为0.因此，切削进给倍率实际调节范围应为0～254%.

快移动倍率开关一般配四档，发，25%，50%，100%。其中F0档速度由1421号参数写入，其余三档由1420号参数写入。1420号参数是快移动速度为100%时的进给速度。PMC输入信号为G14.0和G14.1，其信号如表四：

主轴转速倍率調节信号SOV7～SOV0为正逻辑，8倍二进制编码输入，倍率单位为1%；并规定SOV7～SOV0信号的所有输入位均为“0”（输入0）或均为“1”（输入255）时的倍率为0；因此，实际主轴转速倍率的调节范围为0～254%。

4.移动方向开关

小型机床一般情况下只用第一手轮。

5.保护开关

常见的保护开关有急停开关和程序保护开关。急停的PMC信号是G8.4，程序保护信号是G46.0～G46.3。

除了以上常见开关外，机床设计者还会根据机床配置，添加必须的操作按钮，比如车床上的刀塔启动按钮，测刀仪按钮，主轴手动按钮。加工中心的刀库正反转按钮等。

结束语 在数控机床维修中，PMC梯形图是电气维修部分最常用的，也是最直观的。了解其他F信号和G信号，可以为将来设计各种多功能数控机床打好基础。

参考文献：

1..北京发那科OI-B系统维修说明书 B-63835C/01

2.数控机床PMC设计典例 龚仲华编著 机械工业出版社

3.数控机床故障诊断与维修技术（FANUC系统）第2版 刘永久主编 机械工业出版社

4. FANUC OI数控系统连接调试与维修诊断 宋松 李兵编著 化学工业出版社