如何运用PMC信号监控进行机床故障分析

【摘 要】本文以FANUC0i系列为例，介绍了PMC与数控机床各部分的关系，分析如何使用PMC来排除一些常见的机床故障，为快速找出并解决数控机床故障提供了有效的方法。

【关键词】PMC；功能模块；FANUC；故障

1 PMC介绍

PLC是为进行自动控制设计的装置。PLC以微处理器为中心，可视为继电器、定时器及计数器的集合体。在内部数序处理中，并联或串联敞开触电和常闭触电，其逻辑运算结果用来控制线圈的通断。与传统的继电器控制电力相比，PMC与PLC所需实现的功能是基本一样的。PLC主要用于工厂一般设备的自动控制装置，而PMC专用于数控机床辅助电气部分的自动控制，所以称为可编程机床控制器（Programmable Machine Control ）简称PMC。

数控机床中控制功能的实现需要以PMC为中心，在PMC、CNC和机床三者之间进行信息交换。PMC与CNC之间的信息交换分为两部分，CNC是数控系统的核心，机床上I/O要与CNC交换信息，要通过PMC处理才能完成，PMC在机床与CNC之间发挥桥梁作用。

根据机床动作要求编写PMC程序，由PMC处理后送给CNC装置的信号为G信号，CNC处理结果产生的标志位为F信号，直接用于PMC逻辑编程。其中CNC传送给PMC的信息主要包括各种功能代码M、S、T的信息，手动/自动方式信息及各种使能信息等。各F信号具体信号含义可以直接参考FANUC相关技术资料。可以根据相关资料使用这些F信号，但不能赋值，不能当线圈用，只能是触点。

PMC传送给CNC的信息主要包括M、S、T功能的应答信息和各坐标轴对应的机床参考点等，即图1中的G信号，G信号的含义由FANUC公司制定，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。同样，PLC与机床之间的信息交换也可分为两部分，其中由机床传送给PLC的信息主要是机床操作面板输入信息和其上各种开关、按钮的信息，即图1中的X信号，为机床到PMC的输入信号，地址有固定和设定两种。由PLC向机床发送的信息主要是控制机床的执行元件，即图1中的Y信号，Y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。

除此之外，PMC本身还有内部继电器R、计数器C、定时器T、保持性继电器K、数据表D和信息A等。要利用PMC信号进行故障排除必须了解系统中PMC所起的重要作用以及PMC与CNC、PMC与机床、CNC与机床之间的关系，并掌握信号传递的过程。

2 PMC各界面的系统操作

要利用PMC信号进行监控，首先需要学习如何查看PMC 屏幕画面。通过查看PMC 屏幕画面，可以对梯形图进行监控、查看各地址状态、地址状态的跟踪、参数（T＼C＼K＼D）的设定等功能。

1）进入PMC 各换面画面的操作

首先按SYSTEM 键进入系统参数画面如图3：

再连续按向右扩展菜单三次进入PMC 操作画面

2）进入PMC 诊断与维护画面（图4）：

按PMCMNT 键进入PMC 维护画面，如图2所示。

PMC 诊断与维护画面可以进行监控PMC 的信号状态、确认PMC 的报警、设定和显示可变定时器、显示和设定计数器值、设定和显示保持继电器、设定和显示数据表、输入＼输出数据、显示I/O link 连接状态、信号跟踪等功能。在信息状态显示区上，显示在程序中指定的所在地址内容。地址的内容以位模式0 或1 显示，最右边每个字节以16 进制或10 进制数字显示。

当数控机床出现故障时，应首先调出图2所示的信号界面，根据现象，检查相关信号，观察其信号状态。根据该信号状态可以确定故障可能原因，进行排查。极大的节省了排除故障的时间，并可以进行验证。

3 利用PMC信号和梯形图进行排故

下图是实际的梯形图实例，图5梯形图的功能是按下急停开关，主轴停止。图6梯形图的功能是X、Z轴正向、负向超程警报。

图5为急停报警梯形图。在PMC监控画面如图2所示，输入相应地址，比如急停按钮地址X8.4，观察按下瞬间，信号的变化。0变1，或者1变0。如果按下急停按钮，没有EMG急停报警信息闪烁，检查梯形图，确定程序的正确性。其次监控信号变化，如果没有变化，检查急停电路，有无断路，排除故障。

图6为超程报警梯形图。手动缓慢移动工作台往X正向移动，同时密切注意行程开关的状态。当工作台撞向行程开关，机床立即跳出X正向超程报警。打开PMC信号监控窗口，观察X正向信号的变化。如果行程开关撞开，但信号没有发生跳转。首先检查梯形图，确定程序正确性。然后检查行程开关的电气和信号，在江南潮湿的环境里，普通的行程开关容易受潮生锈弹珠失去功能，无法及时断开或闭合，更换该元器件，排除故障。

4 总结

通过掌握FANUC功能信号常用地址，以FANUC梯形图为依据，根据PMC与CNC以及机床之间的关系，可以利用PMC信号对数控机床出现故障进行分析和排除。使用这种方法可以大大的提高排故的效率同时也确保其准确性。