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       摘 要：FANUC PMC 是內置于數控機床 CNC、用來執行數控機床順序控制的可編程控制器，是數控系統的重要組成部分，更是數控機床故障診斷的關鍵所在。闡述了 PMC 的主要功能，并通過幾個實例說明了數控 PMC 在機床故障診斷與維修中的方法與技巧。
 
      關鍵詞：數控機床；FANUC PMC；CNC；故障診斷
 
      FANUC 數控系統以其高質量、低成本、高性能的特點，得到了廣大用戶的認可，這與 FANUC系統內嵌強大、易用的 PMC 功能有著密不可分的關系。CNC 包括數控系統的硬件和軟件，與 CNC系統相連的外圍設備有顯示器、MDI 面板等；PMC是內置于數控機床 CNC 中的編程控制器；MT 包括機床機械部分及其液壓、冷卻、潤滑等輔助裝置，機床操作面板，繼電器線路，機床強電線路等；X是由機床至 PMC 的輸入信號 （MT→PMC）；Y 是由PMC 至機床的輸出信號 （PMC→MT）；F 是由 NC至 PMC 的輸入信號 （CNC→PMC）；G 是由 PMC 至NC 的輸出信號 （PMC→CNC）[1]，見圖 1；不難看出 PMC 在整個數控機床控制中的意義。
 
      1、 PMC 的主要功能
 
      PMC作為數控系統 CNC 和機床外圍硬件 MT 之間的轉換電路，是數控系統的信息交流中心，完成數控機床的邏輯動作控制，主要功能[2-3]如下：
 
      1）對機床控制面板的各個按鍵、旋鈕輸入信號進行編譯處理，以控制數控系統的運行狀態。
 
      2） 完成輔助功能 （M，S，T） 指令譯碼，對輔助功能的接口信號進行編譯處理，將它轉換成相應控制指令，通過它與其他狀態的邏輯運算控制機床運行。如刀具交換、冷卻啟停及工作臺交換等
  

    
  
                  圖 1 PMC 信號地址
   
     3） 機床外部輸入、輸出信號的控制，將機床側的各類開關信號送入 PMC，經邏輯運算后，將運算結果送入輸出口，控制機床側的動作，如液壓系統的啟停、刀庫、機械手等。
 
     4）控制主軸和伺服進給驅動裝置的使能信號，以滿足伺服驅動的條件，控制機床的運行。這些輸入輸出信號中，任何一個信號都有可能引起機床故障。因此掌握 PMC 類故障的診斷與排除方法就非常重要。
 
     2 、利用 PMC 進行故障診斷與排除
  
     2.1 直接運用 PMC 梯形圖進行診斷
 
     如河南機電職業學院的 1 臺 FANUC 0i mateTD 數控車床，在使用過程中發現，更換 3 號刀時，刀架一直旋轉，即使轉到 3 號刀位，刀架也不會停止，直到最后出現換刀超時報警；換其他刀位動作正常。
  
     故障分析：通過分析數控車床換刀原理[4-5]，知道換刀步驟如下：系統發出換刀指令，PMC 判斷當前刀位號，發出刀架電機正轉信號，由霍爾元件判斷刀架電機是否轉至所需刀位，轉至所需刀位時，系統通過 PMC 發出刀架電機反轉信號，反轉延時時間到達后停止，換刀過程結束。故障現象中，其他刀位可以正常換刀，說明刀架電機及換刀時間設
置都沒有問題[6]。
 
    故障排除：查找電氣原理圖發現 3 號刀的輸入信號地址為 X8.2。于是通過操作面板依次按 “SYS－TEM” “PMC” “PMCLAD”功能鍵，調出車床的PMC 控制梯形圖。輸入 X8.2，然后按 “SEARCH”鍵搜索車床換刀的 PMC 控制梯形圖 （見圖 2）。當換 3 號刀位時，發現刀架轉至 3 號刀時 PMC 控制梯形圖中的 X8.2 沒有發生變化，說明 PMC 沒有收到 3 號刀的到位信息。經檢測發現 3 號刀位的信號線被折斷，焊接后，換刀正常，故障排除。
  
  

   
                              圖2 部分換刀 PMC 控制梯形圖
     
    2.2 直接運用 PMC 自診斷功能進行診斷
 
    PMC 具備很強的故障自診斷功能，可以利用機床側各檢測裝置反饋回來的信號和系統部分的狀態信號，經過程序的邏輯運算后進行自診斷。發現異常時，將該種異常的地址置為 1，并在報警顯示屏幕顯示相關信息，幫助查找和排除故障。如河南機電職業學院的 1 臺亞龍 YL-569 型 0imate TD 數控車床，在使用過程中發現急停，不能復位。
 
    故障分析：觀察機床操作面板 LED 顯示器，沒有超程及其他報警信息。
 
    故障排除：查找電氣原理圖，得知急停按鈕的輸入控制信號地址為 X8.4。于是通過操作面板依次按 “SYSTEM”“PMC”“PMCDGN”功能鍵 ， 然 后 按“STATUS”鍵進入信
號狀態顯示畫面，查找 X8.4 的狀態； 發現其狀態為 “0”，證明 PMC 沒有信號輸入輸出。查找電氣控制原理圖 （見圖 3），發現，在 24 V 直流電源和 KA10 繼電器常開觸點 16 和 17 之間應該有斷路的地方，通過萬用表測量，發現 XT2：14 的 24 V 線頭脫落，接好之后，故障排除。
  

       
  
    圖 3 急停鈕 X8.4 輸入控制電路
   
    2.3 運用 PMC 的 TRACE 功能進行診斷
 
    如河南機電職業學院的 1 臺亞龍 YL-569 型 0imate TD 數控車床，在進行換刀實訓時發現 2 號刀位剛開機時可以正常換刀，過一段時間就不能正常換刀，關機停一段時間再開機，又恢復正常，再過一段時間又出現上述故障。
 
    如河南機電職業學院的 1 臺亞龍 YL-569 型 0imate TD 數控車床，在進行換刀實訓時發現 2 號刀位剛開機時可以正常換刀，過一段時間就不能正常換刀，關機停一段時間再開機，又恢復正常，再過一段時間又出現上述故障。
 
    故障分析：對上述情況分析，認為刀架電機沒有問題，可能是 2 號刀對應信號線接觸不良。故障排除：根據機床電氣控制原理圖，找到 2號刀對應輸入地址為 X8.1。檢測對應線路及信號線，沒發現問題。于是使用 PMC 的 TRACE （追蹤）功能，跟蹤畫面發現 X8.1 的狀態有時為 1，有時為0，說明 X8.1 有時有信號，有時沒有信號。對照電氣原理圖仔細檢查，發現與 2 號刀對應的中間繼電器觸點有問題，更換中間繼電器后故障排除。
 
    3 、結束語
   
    綜上所述，PMC 類故障排除的關鍵是數控機床的維修人員必須熟悉數控機床基本結構、控制原理及 PMC 控制程序；在進行故障分析時，一定要了解機床的相關操作信息及故障維修記錄，更要清楚 PMC 的輸入輸出信號地址及相關參數的設置等[7]；同時也要做好每次的故障維修記錄和總結，即可以積累經驗，也為以后解決同類故障提供參考。