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FANUC 系統中 PMC 窗口功能在車床上的運用

2021-1-7 來源：華格特拉克（江西）傳動系統有限公司作者：王俊青

摘要: 本文結合在倒立式車床實踐案例，分析運用 FANUC 系統窗口功能，讀取相關軸的負載值，利用 PMC 實時監控。當讀取值高于設定臨界值時，對相關軸進行保護，避免進一步運動造成聯軸器偏移或損傷。

我工廠使用的熱前倒立式車床，采用FANUC 18i數控系統控制，其特點為加工工件時，由主軸上集成夾具并加持工件，而刀塔不動，車削時靠主軸帶動工件旋轉并移動來完成車削。主要優點是落屑朝下，脫屑理想且占地小，加工穩定，所以在熱前精加工中大量使用。在后續批量生產中，出現過一些問題，為此我們結合 PMC知識進行優化。

1. 優化方案

由于熱前車床需要使用乳化型切削液，一些切削量大的零件在切削過程中，會帶出斷屑粘在零件上，通過機床環形料道排出。但這些斷屑會脫落在環形料道工件托盤輸送鏈條上，阻滯鏈條，使機床 A 軸聯軸器打滑并造成托盤上料位置錯位。

FANUC 系統順序控制 PMC 指令分為基本指令和功能指令兩種類型，優化方案將結合兩者，對于鏈條受力打滑，可以反映到輸送鏈條驅動源A 軸伺服電動機上。A 軸為該機床的第 4 個軸，為此將利用 PMC 窗口功能讀取 A 軸伺服電動機負載電流值，在滿足 A 軸啟動條件后進行比較，如果負載電流值大于設定臨界值，則鎖定 A 軸電動機避免進一步運行損傷硬件，同時播放提示語，現場人員根據提示信息，在機床鏈條處，檢查切屑情況。

上述為軟件保護，硬件上用尼龍棒料制作了與鏈條配合的蓋板，并且蓋板扣在鏈條上可以與輸送帶同步運動，盡可能避免斷屑進入鏈條內，干涉輸送帶，硬件實物如圖 1 所示。

圖 1

通過以上硬件及軟件優化，倒立車環型料道卡料影響生產問題得到解決，下面將重點闡述PMC 改進方法。

2. 關鍵功能指令介紹

（1）WINDR（窗口功能讀取讀 CNC 窗口數據）: 此功能在 PMC 和 CNC 之間經由窗口讀取多種數據項。WINDR分為兩類，一類在一段掃描時間內完成數據讀取，另一類在幾段掃描時間內完成數據讀取。前者稱為高速響應功能，后者稱為低速響應功能。WINDR的梯形圖格式如圖2所示。

圖2

（2）COMPB（二進制數據大小判別）: 該指令可比較 1、2 和 4 字節長的二進制數據之間的大小。比較結果存放在運算結果寄存器（R9000）中，需在存儲區中指定足夠的字節來存儲輸入數據和比較數據。

3. 具體實施以及效果

實施 A 軸的負載監控關鍵為使用 WINDR 窗口功能讀取 NC 參數，PMC 修改使用 “FANUCLADDER-III” 軟件。經過 PMC 梯形圖查閱，地址 R3000 到 R3100 可在本次優化改善中使用，為此選擇 R3000 為首地址的存儲空間作為窗口功能參數設置地址，其中窗口功能讀取第 34 功能代碼對應軸負載電流值，為此 WINDR 將設定該功能代碼讀取 A 軸電流負載，PMC 程序編寫如圖 2 所示。

將信息讀取后，考慮到電動機正反轉電流值會有正轉矩和負轉矩，為此當出現負轉矩時，將取絕對值，負載數據完成處理后，使用 COMPB 功能進行數據比較。經實地觀察，A 軸電流負載不

能超過 350，為了保證鏈輪電動機聯軸器不打滑和損傷，設定臨界值為 300，當機床超過設定臨界值，將鎖死 A 軸，避免進一步運動，并進行報警提示。該部分 PMC 程序編寫如圖 3 所示。