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FANUC 系统中 PMC 窗口功能在车床上的运用

2021-1-7 来源：华格特拉克（江西）传动系统有限公司作者：王俊青

摘要: 本文结合在倒立式车床实践案例，分析运用 FANUC 系统窗口功能，读取相关轴的负载值，利用 PMC 实时监控。当读取值高于设定临界值时，对相关轴进行保护，避免进一步运动造成联轴器偏移或损伤。

我工厂使用的热前倒立式车床，采用FANUC 18i数控系统控制，其特点为加工工件时，由主轴上集成夹具并加持工件，而刀塔不动，车削时靠主轴带动工件旋转并移动来完成车削。主要优点是落屑朝下，脱屑理想且占地小，加工稳定，所以在热前精加工中大量使用。在后续批量生产中，出现过一些问题，为此我们结合 PMC知识进行优化。

1. 优化方案

由于热前车床需要使用乳化型切削液，一些切削量大的零件在切削过程中，会带出断屑粘在零件上，通过机床环形料道排出。但这些断屑会脱落在环形料道工件托盘输送链条上，阻滞链条，使机床 A 轴联轴器打滑并造成托盘上料位置错位。

FANUC 系统顺序控制 PMC 指令分为基本指令和功能指令两种类型，优化方案将结合两者，对于链条受力打滑，可以反映到输送链条驱动源A 轴伺服电动机上。A 轴为该机床的第 4 个轴，为此将利用 PMC 窗口功能读取 A 轴伺服电动机负载电流值，在满足 A 轴启动条件后进行比较，如果负载电流值大于设定临界值，则锁定 A 轴电动机避免进一步运行损伤硬件，同时播放提示语，现场人员根据提示信息，在机床链条处，检查切屑情况。

上述为软件保护，硬件上用尼龙棒料制作了与链条配合的盖板，并且盖板扣在链条上可以与输送带同步运动，尽可能避免断屑进入链条内，干涉输送带，硬件实物如图 1 所示。

图 1

通过以上硬件及软件优化，倒立车环型料道卡料影响生产问题得到解决，下面将重点阐述PMC 改进方法。

2. 关键功能指令介绍

（1）WINDR（窗口功能读取读 CNC 窗口数据）: 此功能在 PMC 和 CNC 之间经由窗口读取多种数据项。WINDR分为两类，一类在一段扫描时间内完成数据读取，另一类在几段扫描时间内完成数据读取。前者称为高速响应功能，后者称为低速响应功能。WINDR的梯形图格式如图2所示。

图2

（2）COMPB（二进制数据大小判别）: 该指令可比较 1、2 和 4 字节长的二进制数据之间的大小。比较结果存放在运算结果寄存器（R9000）中，需在存储区中指定足够的字节来存储输入数据和比较数据。

3. 具体实施以及效果

实施 A 轴的负载监控关键为使用 WINDR 窗口功能读取 NC 参数，PMC 修改使用 “FANUCLADDER-III” 软件。经过 PMC 梯形图查阅，地址 R3000 到 R3100 可在本次优化改善中使用，为此选择 R3000 为首地址的存储空间作为窗口功能参数设置地址，其中窗口功能读取第 34 功能代码对应轴负载电流值，为此 WINDR 将设定该功能代码读取 A 轴电流负载，PMC 程序编写如图 2 所示。

将信息读取后，考虑到电动机正反转电流值会有正转矩和负转矩，为此当出现负转矩时，将取绝对值，负载数据完成处理后，使用 COMPB 功能进行数据比较。经实地观察，A 轴电流负载不

能超过 350，为了保证链轮电动机联轴器不打滑和损伤，设定临界值为 300，当机床超过设定临界值，将锁死 A 轴，避免进一步运动，并进行报警提示。该部分 PMC 程序编写如图 3 所示。