FANUC数控系统CNC与PMC编程分析

摘要：本文分析了FANUC PMC的特点，并初步指出了PMC的编程方法和编程过程的注意事项，进而提出编程中应该注意的重点和要点。

关键词：数控系统；FANUC；编程

现在典型的数控系统都含有CNC控制装置和I/O逻辑处理装置。CNC装置完成插补、控制和监控管理等功能，而I/O逻辑处理主要都是PLC处理。FANUC数控系统也含有CNC控制器和PLC，但FANUC数控系统的PLC在该公司产品系列中把通常称谓的PLC称为PMC。其主要原因是通常的PLC主要用于一般的自动化设备，具有像输入、与、或、输出、定时器、计数器等功能，但是缺少针对机床的便于机床控制编程的功能指令，像快捷选刀、用于机床的译码指令等，一般PLC是没有的，而FANUC数控系统中PLC，除具有一般PLC逻辑功能外，还专门设计了便于用户使用针对机床控制的功能指令，故FANUC数控系统把数控系统中PLC称为PMC(可编程机床控制器)。

1 FANUC 系统简介

1.1 CNC是数控系统的核心，机床上I/O及设备与CNC数据交换，都要通过PMC处理，才能完成，PMC起着机床与CNC之间桥梁作用。

1.2 机床本体上的信号进入PMC，输入信号为X地址信号，输出到机床本体信号为Y信号地址，因内置PMC和外置PMC不同，地址的编排和范围有所不同。

1.3 根据机床动作要求，编制PMC程序，由PMC处理送给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，各具体信号含义可以参考FANUC相关技术资料。机床本体上的一些开关量通过接口电路进人系统，大部分信号进入PMC控制器参与逻辑处理，处理结果送给CNC装置。

1.4 其中有一部分高速处理信号如“DEC(减速)、ESP(急停)、SKIP(跳跃）”等直接进入CNC装置，由CNC装置来处理相关功能。CNC输出控制信号为地址信号，该信号根据需要参与PMC编程。

因为现在的中高档数控系统已经把CNC、PMC(PLC)紧密结合在一起，数控系统柔性更强，CNC与PMC之间有G、F信号关联，而PMC与MT之间通过X、Y地址输入输出。外部信号要进入CNC以及CNC信号要输出控制机床，均需用户编制PMC程序。

如要正确应用FANUC数控系统，必须要理解控制对象(机床)的动作要求，明确有哪些信号输入数控系统，数控系统要输出哪些控制信号，各个信号的作用和电平要求。掌握PMC和CNC装置之间G和F各个信号时序和逻辑要求，根据机床动作要求，分清哪些需要进入CNC装置(G信号)，哪些信号(F信号)从CNC装置输出，哪些信号需要参与编制逻辑程序。最后在理解机床动作基础上，应用PMC编程指令，编制程序，对程序进行调试。

2 FANUC PMC编程基本工作原理

2.1 循环执行

FANUC顺序程序从梯形图的开头执行直到梯形图结束。在程序执行完后，再次从梯形 图的开头执行，这被称为循环执行。从梯形图的开头直至结束的执行时间成为循环处理周期，它取决于控制的规模(程序步数）和第一级程序的大小，处理周期越短，信号的响应延迟越短，信号的响应能力也越强。

2.2 执行的优先顺序（第一级、第二级）

顺序程序由两部分组成：第一级程序部分和第二级程序部分，第一级程序每8ms执行一次，如果第一级程序较长，那么总的执行时间（包括第二级程序）就会延长因此编辑第一级程序时，应使其尽可能短。第二级程序每(8×n)ms执行一次，n为第二级程序分割数。程序编制完成后，在向CNC调试RAM中传送过程中，第二级程序被自动分割。如果使用计算机编程软件，编程结束后画面上显示一个循环所占用的时间。顺序程序构成如图。

第一级程序：仅处理短脉冲信号。这些信号包括急停，各轴超程，返回参考点，减速，外部减速和进给暂停信号等。第二级程序的分割是为了执行第一级程序。

第二级程序的分割：当最后(分割数为n)的第二级程序部分执行完后，程序又从头开始执行。这样当分割数为n时，一个循环的执行时间为(8×n)ms。第一级程序每8ms执行一次，第二级程序每(8×n)ms执行一次。

在PMC-PA1软件版本中，8ms中的1.25ms用于执行第一和第二级程序，剩余时间由CNC使用。

2.3 编程地址分类

地址用来区分信号。不同的地址分别对应机床侧的输入、输出信号、CNC侧的输入、输出信号、内部继电器、计数器、保持型继电器(PMC参数)和数据表。每个地址由地号和位号(0～7)组成。表明信号名称和地址关系的信号表在编制顺序程序时可在CRT/MDI上或者通过计算机输入到PMC中。在编制PMC顺序程序时，需使用两类输入/输出地址：与PMC相关的输入/输出信号地址，经由I／O板的接收电路和驱动电路传送地址；与PMC相关的输人/输出信号,仅在存储器(例如RAM)中传送的地址。

地址格式由如下所示用地址号和位号表示，如：X127.6，其中X127为地址号(字母后三位或四位数字)，6为位号(0～7)。在地址号的开头必须指定一个字母用来表示下中所列的信号的类型。在功能指令中指定字节单位时，位号可以省略，如X127。

PMC与CNC之间的基本的接口地址为：

PMCCNC相关信号，地址为F0～F255，具体信号参考有关技术资料。

CNCPMC相关信号，地址为G0～G255，具体信号参考有关技术资料。

PMC与机床之间的地址（PMCMT)：

2.3.1 当使用FANUC I/O LINK时：

PMCMT 地址范围为X0～X127。

PMCMT 地址范围为Y0～Y127。

2.3.2 当使用内装I／0地址时：

PMCMT地址范围为X1000～X1019。接口地址在上述范围内指定，硬件指定后，不能更改。

PMCMT地址范围为Y1000～Y1014。接口地址在上述范围内指定，硬件指定后，不能更改。此地址由硬

2.3.3 接口地址固定的信号

在FANUC数控系统PMC与机床之间信号有些地址是固定的，如“DEC(减速)、ESP(急停)、SKIP(跳跃）”等，必须确认从机床侧输入的信号连接在指定的地址上，因为CNC在运行时会直接引用这些地址信号。具体信号参考有关技术资料。

2.3.4 如果同时使用I/O LINK和内装I/O卡，若I/O LINK和内装I/O指定相同地址，以I/O卡指定的地址有效。

总之，FANUC系统编程，既有与其它CNC系统相同的共性，又有自己独有的特点。编程时，必须认证阅读编程手册，严格优化嵌入程序，减少系统占用时间，进而减小系统延迟，提高CNC系统的响应速度。

课题编号：

黑教育厅高职高专科研12515171

作者简历：

张智勇 ，1984年生，黑龙江林业职业技术学院，教师。

尚文刚 1974年生，中国北车集团金缘钩缓车辆配件公司缓冲器分厂，高级工程师，从事方向电气设备维护。