【任务目标】
1 掌握FANUC PMC编程语言。
2 培养学员的PLC编程能力及综合逻辑分析能力。 【任务分析】
数控车床对刀时，在MDI方式下输入刀号完成换刀;在自动加工时，是在加工程序中输入刀号，完成换刀。这两种换刀方式都是CNC向PMC发出换刀指令，由PMC控制外部设备动作。本次任务是编写用可编程控制器（PMC）实现自动换刀的梯形图.
1．控制要求
（1）输入换刀指令后电动刀架能实现正转寻找刀位信号，到达刀位后刀架反转锁紧。
（2)反转时间要适当,时间太短刀架不能锁紧，太长对刀架电机有损害。 2．实训设备
（1）SLT—FT—08型数控车床电气控制维修实训操作台，使用FANUC 0i mate TD数控系统。
（2)四工位电动刀架。 【相关知识】
一 FANUC PMC构成
数控系统控制数控机床主要做两类事件，一。工件与刀具按照事先指定的轨迹和速度做精确相对运动。二.完成机械手换刀、工件卡紧、冷却等辅助工作。
事件一由伺服驱动完成，而事件二就应该有PMC和接口电路完成。这一部分由下面3个主要部分组成;
① PMC—-Programmable machine controller （可编程控制器），通过PMC程序控制NC与机床接口的输入输出信号。可编程控制器在其它工业自动化领域被称之为PLC,FANUC公司为了将自己数控系统内装式PLC有别于通用的PLC,将其命名为PMC。
FANUC PMC主要是以软件的方式嵌入数控系统，而PMC软件又含两部分内容；一部分是PMC系统软件-—这部分是FANUC公司开发的系统软件。
另一部分是PMC用户软件-—这部分是机床厂根据机床具体情况要求编辑的梯形图程序.这两部分程序最终都存储在F-ROM中。
② I/O接口电路—-接收和发送机床输入和输出的开关信号或模拟信号。是PMC信号输入输出的硬件载体。
③ 执行元件-—电磁阀、接近开关、按钮、传感器等。
PMC–接口电路 - 执行元件
这里需要说明的是：FANUC I/O接口控制是通过CNC指令 PMC处理
I/O电路 外围设备。其中PMC为Programmable Machine Controller,中文含义是：可编程机床控制器，其工作原理与我们工业自动化领域中的PLC-—可编程逻辑控制器是完全相同的,由于在PMC中含有许多FANUC公司为数控机床开发的“功能指令”模块,另外PMC的硬件支撑也是FANUC公司为此搭载专用电路，所以FANUC公司为了将其有别于通用的PLC，把它称为PMC。
二 PMC地址分配
PMC作为CNC与机床（MT——Machine Tool)之间的转换电路,即要与CNC进行信号交换，又要与机床外围开关进行信号交换，另外PMC本身还存在内部中间继电器（Internal relay）、计数器（Counter）、保持型继电器（Keep relay）、数据表(Data sheet）、时间变量。它们之间的相互关系下如图所示；
高速处理信号(不经过PMC）＊DECn,*ESP,SKIP，XAE，YAE,ZAE（M 系） ＊DECn，＊ESP,SKIP，XAE，ZAE，+MITn(T 系）.
PMC内部地址 PMC地址分配
地址分配:
X -— MT输入到PMC的信号，如接近开关，急停输入信号等。 Y —— PMC输出到MT的信号，如电磁阀、灯等执行元件。
F —— CNC输入到PMC的信号,FANUC定义的内部地址，如CNC输入到PMC的代码指令，如M代码（地址F10～F13)、T代码(地址F26~F29)、系统准备
C K D R T 内部继电器区域 定时器区域 计数器区域 保持型继电器区域 数据表区域 MT（机床外围电路） CNC PMC G Y F X 分线用I/O模块 操作盘用I/O模块 I/O Unit 机床操作盘接口单元 信号MA（地址F1.7）、伺服准备信号SA（地址F0.6）等。
G —— PMC输出到CNC的信号，该信号是经过PMC处理后通知到CNC的信号,FANUC定义的内部地址，如自动运转起动信号ST（G7.2）、串行主轴正转信号SFRA（G70.5）、串行主轴反转信号SRVA（G70.4）、串行主轴停止＊SSTP（G29.6）。
注意：所谓的“输入”“输出”,立场一定是站在PMC上看，对于PMC来说，从机床输入的是X地址，输出的是Y地址。从CNC输入的是F地址，输出到CNC的是G地址.
内部地址R——Register、T——Timer、C--Counter、K——Keep Relay、D——Data sheet、A——Alarm Message 是PMC程序使用的内部地址.
地址分类见下表； PMC地址分配表 记号 X 机床→PMC Y PMC→ 机床 G PMC→CNC X0～X127 Y0~Y127 G0~G255 来自I/O的输入信号 对I/O的输出信号 普通输入信号或对第1系统侧的输入信号(PMC-SB5) G0～G511 普通输入信号或对第1系统侧的输入信号(PMC—SB6) G1000～G1255 对第2系统侧的输入信号（PMC—SB5) 非保持型存储器 种类 地址号 内容 备注 G1000~G1511 对第2系统侧的输入信号（PMC-SB6） F CNC→PMC F0～F255 普通输出信号或来自第1系统侧的输出信号（PMC-SB5) F0～F511 普通输出信号或来自第1系统侧的输出信号（PMC-SB6） F1000～F1255 来自第2系统侧的输出信号(PMC—SB5) F1000~F1511 来自第2系统侧的输出信号（PMC—SB6) R 内部继电器区域或作业区域系统保留区 R0~R1499 R0~R2999 PMC-SB5 PMC-SB6 R9000~R9117 PMC-SB5 R9000～R9199 PMC—SB6 T 定时器区域 T0～T79 T0～T299 C0～C79 C0～C199 K0～K15 K0~K15， K17~K39 PMC-SB5 PMC—SB6 PMC-SB5 PMC-SB6 PMC-SB5 PMC—SB6 C 计数器区域 保持型存储器 K 保持型继电器区域 K16～K39 PMC-SB5 系统保留区域 K16， K900～PMC-SB6 K909 D 数据表区域 D0~D2999 D0~D7999 PMC—SB5 PMC-SB6 PMC—SB5 PMC—SB6 PMC-SB5/SB6 非保持型存储器 A 信息请求区域 A0～A24 A0～A124 L1～L9999 L 标号指定号 P 子程序号 P1～P512 P1～P2000 PMC—SB5 PMC-SB6 注:表中PMC-SBx 为PMC版本号，目前FANUC 0iC使用SB—7版PMC。 CNC与PMC之间的地址—-G地址、F地址是FANUC公司已经定义好的，机床厂在使用时只能根据FANUC公司提供的地址表“对号入座”，所以我们在使用中，查看FANUC标准地址表即可.
FANUC i系列常用地址表.
信号 地址 自动循环启动: ST 进给暂停: *SP 方式选择: MD1，MD2，MD4 进给轴方向： +X，-X,+Y，—Y, +Z,-Z，+4,—4（0系统) +J1,+J2，+J3，+J4 —J1，—J2，—J3,—J4（16系统G100/0.1.2.3 G102/0。1。2。3 16/18/21/0i/PM T G7/2 G8/5 G43/0.1。2 M G7/2 G8/5 G43/0.1。2 类） 手动快速进给 ：RT 手摇进给轴选择/快速倍率： HX/ROV1, HY/ROV2, HZ/DRN,H4 (0系统)HS1A—JS1D(16系统类) 手摇进给轴选择/空运行: HZ/DRN（0)； DRN(16) 手摇进给/增量进给倍率： MP1,MP2 单程序段运行： SBK 程序段选跳： BDT 零点返回： ZRN 回零点减速： ＊DECX，*DECY,＊DECZ，*DEC4 机床锁住:MLK 急停： ＊ESP 进给暂停中： SPL 自动循环启动灯：STL 回零点结束： G46/7 G46/7 G18/0。1.2.3 G18/0.1.2。3 G19/7 G19/7 G19/4。5 G46/1 G44/0；G45 G43/7 X9/0。1.2.3 G44/1 G8/4 F0/4 F0/5 F94/0。1.2.3 G19/4.5 G46/1 G44/0；G45 G43/7 X9/0。1.2.3 G44/1 G8/4 F0/4 F0/5 F94/0.1.2。3 ZPX，ZPY,ZPZ，ZP4（0系统)； ZP1，ZP2，ZP3,ZP4（16系统类) 进给倍率: *OV1,＊OV2,*OV4，＊OV8(0系统） *FV0-—*FV7（16系统类） 手动进给倍率： ＊JV0—*JV15 （16系统类) 进给锁住： *IT 进给轴分别锁住： ＊ITX，*ITY，＊ITZ,*IT4(0系统） *IT1--＊＊IT4 （16) 各轴各方向锁住: +MIT1——+MIT4（—MIT1)—(—MIT4) 启动锁住： STLK 辅助功能锁住： AFL M功能代码： M00-M31 M00，M01,M02,M30代码 M功能（读M代码): MF 进给分配结束: DEN S功能代码： S00-S31 S功能（读S代码）: SF T功能代码: T00—T31 T功能(读M代码）： TF 辅助功能结束信号 MFIN 刀具功能结束信号 TFIN 结束： FIN 倍率无效： OVC 外部复位: ERS G7/1 G5/6 F10—F13 F9/4。5。6.7 F7/0 F1/3 F22—F25 F7/2 F26—F29 F7/3 G5/0 G5/3 G4/3 G6/4 G8/7 ； X1004/2—-5 G132/0.1。2。3 G134/0.1。2。3 G5/6 F10—F13 F9/4.5.6.7 F7/0 F1/3 F22—F25 F7/2 F26—F29 F7/3 G5/0 G5/3 G4/3 G6/4 G8/7 G130/0。1.2.3 G130/0。1。2.3 F79，F80 G8/0 F79，F80 G8/0 G12 G12 复位: RST NC准备好: MA 伺服准备好： SA 自动(存储器)方式运行: OP 程序保护: KEY 工件号检: PN1,PN2，PN4,PN8，PN16 外部动作指令: EF 进给轴硬超程: F1/1 F1/7 F0/6 F0/7 F1/1 F1/7 F0/6 F0/7 F46/3。4.5。6 F46/3.4。5.6 G9/0-—4 F8/0 G9/0-—4 F8/0 *+LX，＊+LY,*+LZ,＊+L4；＊—LX,＊G114/0。1。2。-LY，*-LZ，＊ 3 G114/0.1。2.3 G116/0。1。2.3 —L4(0),＊+L1-—*+L4; *—L1——＊G116/0.1。2。3 —L4 (16） 伺服断开: SVFX,SVFY，SVFZ,SVF4 位置跟踪: *FLWU 位置误差检测： SMZ 手动绝对值： *ABSM 镜像： MIRX，MIRYMIR4 螺纹倒角： CDZ 系统报警: AL 电池报警: BAL DNC加工： DNCI 跳转： SKIP G126/0。1。2。3 G7/5 G53/6 G6/2 G126/0。1.2.3 G7/5 G6/2 G106/0.1。2。3 G106/0。1。2。3 G53/7 F1/0 F1/2 G43/5 X4/7 G29/4 G29/6 G29/5 G30 G28/1.2 F1/0 F1/2 G43/5 X4/7 G29/4 G29/6 G29/5 G30 F34/0.1。2 主轴转速到达： SAR 主轴停止转动： *SSTP 主轴定向: SOR 主轴转速倍率： SOV0—SOV7 主轴换挡: GR1,GR2(T) GR1O,GR2O，GR3O(M) 串行主轴正转： SFRA 串行主轴反转： SRVA S12位代码输出: R01O-R12O S12位代码输入: R01I—R12I SSIN SGN 机床就绪: MRDY（参数设） 主轴急停： *ESPA 定向指令: ORCMA 定向完成: ORARA
对于PMC与机床间的信号（X、Y)，除个别信号被FANUC公司定义，绝大多数地址可以由机床制造商自行定义。所以对于X、Y 地址的含义,必须参见机床厂提供的技术资料。
下面信号作为高速信号由CNC直接读取，不经过PMC进行处理。
＃7 ＃6 #5 ＃4 ＃3 ＃2 ＃1
＃0 X0004
跳过 PMC轴 FANUC刀具测量信号 信号 跳过
#7 ＃6 #5 #4 #3 ＃2 #1 ＃0
X0008
紧急停止（非信号）
#7 ＃6 ＃5 ＃4 ＃3 ＃2 #1 ＃0
*ESP SKIP ESKIP ZAE YAE XAE G70/5 G70/4 F36;F37 G32;G33 G33/6 G33/5 G70/7 G71/1 G70/6 F45/7 G70/5 G70/4 F36；F37 G32；G33 G33/6 G33/5 G70/7 G71/1 G70/6 F45/7 X0009
*DEC4th *DECZ *DECY *DECX 前头带“*\"的信号是负逻辑信号.例如，急停信号（＊ESP)通常为1,处于急停状态时＊ESP为0。
从PMC送到机床的信号地址用Y表示，这些信号的地址可任意指定。 三 PMC 周期
FANUC PMC分为高速扫描区（LEVEL1——第1级）和通常顺序扫描区（LEVEL2-—第2级），并用功能指令END1和END2分别结束两个区域的程序,某些版本的PMC使用了END3处理中断级别更低（LEVEL3——第3级）的程序.
它的分级原则是；将一些与安全相关的信号放入高速扫描区域,如急停处理、轴互锁等。将其它逻辑程序放在通用顺序扫描区，如果版本功能具有END3，则将PMC报警显示放到第三级中。
PMC扫描周期
第1 级部分：每8ms(PMC 的最短执行时间)执行一次扫描，PMC—SB7基本指令执行时间为：0。033μsec/step。
第2 级部分：第1 级结束(读取END1）后继续执行。
但是,通常第2 级的步数较多，在第1 个8ms 中不能全部处理完。所以在每个8ms 中顺序执行第2 级的一部分，直至执行到第2 级的终了(读取END2）。在其后的8ms 时间中再次从第2 级的开头重复执行。
我们需要关注的是，不同版本的PMC处理梯形图的能力和速度是不同的，不同版本的PMC也不能轻易的相互替代，必须做必要的代码转换,在我们维修调试和日常数据备份时应有所了解，如果处理不当，会导致PMC无法正常工作.
PMC与数控系统的内部地址是我们需要了解的重点,特别是对G地址的熟悉
程度，将对我们今后的维修诊断有直接的帮助.
简言之，我们需要重点掌握的是下面的关系图：
图4-15 CNC、PMC与外围电路关系
如果我们在排查故障时，可以熟悉的根据G地址进行诊断，则我们对接口电路的诊断就是用“治本”的方法来维修设备。例如系统出现“紧急停止”，一般现场人员习惯检查外围硬件开关故障,当检查紧急停止开关没有问题、超程开关没有问题，则没有办法了。实际上，如果我们从G8。4开始查找，很快可以发现问题“根源”。 【任务实施】
一 数据备份 1 开机后按
键两次,进入设定界面。
CNC系统 F地址 G地址 PMC程序 X地址 Y地址 外围电路 2将I/O通道数设为4
3 关机，将C—F卡
再按开机键
4 移动光标到第六项
键，选择
二 进入梯形图编辑画面 1 开机后按
正确放置。按住屏幕右下方两个软键 ，进入引导画面。
,按
备份梯形图。
键两次,进入设定界面。
。
2 打开参数写入开关
3 机床要在 号参数
方式下，输入3208，按 ，找到3208 ，把SKY设为0，
系统键
有效。
4 按 键,进入参数画面，按 翻页，找到PMC画面
按
5 按 键，再按
显示梯形图程序。
键，梯形图全屏显示.按
,进入编辑画面.
三 梯形图程序的编辑 1 进入编辑画面后,按 2 基本输入/输出指令
输入继电器 3 梯形图程序编辑完成后,按 【任务报告】
任务完成后写出本次任务的实训报告. 【巩固提高】
编写六工位电动刀架换刀的梯形图程序。
键,把程序保存到F-ROM。 输出继电器 键，进行程序编辑。
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