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       摘 要：FANUC PMC 是內(nèi)置于數(shù)控機(jī)床 CNC、用來執(zhí)行數(shù)控機(jī)床順序控制的可編程控制器，是數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，更是數(shù)控機(jī)床故障診斷的關(guān)鍵所在。闡述了 PMC 的主要功能，并通過幾個(gè)實(shí)例說明了數(shù)控 PMC 在機(jī)床故障診斷與維修中的方法與技巧。
 
      關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；FANUC PMC；CNC；故障診斷
 
      FANUC 數(shù)控系統(tǒng)以其高質(zhì)量、低成本、高性能的特點(diǎn)，得到了廣大用戶的認(rèn)可，這與 FANUC系統(tǒng)內(nèi)嵌強(qiáng)大、易用的 PMC 功能有著密不可分的關(guān)系。CNC 包括數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件，與 CNC系統(tǒng)相連的外圍設(shè)備有顯示器、MDI 面板等；PMC是內(nèi)置于數(shù)控機(jī)床 CNC 中的編程控制器；MT 包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、冷卻、潤滑等輔助裝置，機(jī)床操作面板，繼電器線路，機(jī)床強(qiáng)電線路等；X是由機(jī)床至 PMC 的輸入信號 （MT→PMC）；Y 是由PMC 至機(jī)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(gè)數(shù)控機(jī)床控制中的意義。
 
      1、 PMC 的主要功能
 
      PMC作為數(shù)控系統(tǒng) CNC 和機(jī)床外圍硬件 MT 之間的轉(zhuǎn)換電路，是數(shù)控系統(tǒng)的信息交流中心，完成數(shù)控機(jī)床的邏輯動作控制，主要功能[2-3]如下：
 
      1）對機(jī)床控制面板的各個(gè)按鍵、旋鈕輸入信號進(jìn)行編譯處理，以控制數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
 
      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(jìn)行編譯處理，將它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)控制指令，通過它與其他狀態(tài)的邏輯運(yùn)算控制機(jī)床運(yùn)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(jī)床外部輸入、輸出信號的控制，將機(jī)床側(cè)的各類開關(guān)信號送入 PMC，經(jīng)邏輯運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果送入輸出口，控制機(jī)床側(cè)的動作，如液壓系統(tǒng)的啟停、刀庫、機(jī)械手等。
 
     4）控制主軸和伺服進(jìn)給驅(qū)動裝置的使能信號，以滿足伺服驅(qū)動的條件，控制機(jī)床的運(yùn)行。這些輸入輸出信號中，任何一個(gè)信號都有可能引起機(jī)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(jìn)行故障診斷與排除
  
     2.1 直接運(yùn)用 PMC 梯形圖進(jìn)行診斷
 
     如河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院的 1 臺 FANUC 0i mateTD 數(shù)控車床，在使用過程中發(fā)現(xiàn)，更換 3 號刀時(shí)，刀架一直旋轉(zhuǎn)，即使轉(zhuǎn)到 3 號刀位，刀架也不會停止，直到最后出現(xiàn)換刀超時(shí)報(bào)警；換其他刀位動作正常。
  
     故障分析：通過分析數(shù)控車床換刀原理[4-5]，知道換刀步驟如下：系統(tǒng)發(fā)出換刀指令，PMC 判斷當(dāng)前刀位號，發(fā)出刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)信號，由霍爾元件判斷刀架電機(jī)是否轉(zhuǎn)至所需刀位，轉(zhuǎn)至所需刀位時(shí)，系統(tǒng)通過 PMC 發(fā)出刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)信號，反轉(zhuǎn)延時(shí)時(shí)間到達(dá)后停止，換刀過程結(jié)束。故障現(xiàn)象中，其他刀位可以正常換刀，說明刀架電機(jī)及換刀時(shí)間設(shè)
置都沒有問題[6]。
 
    故障排除：查找電氣原理圖發(fā)現(xiàn) 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(diào)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(dāng)換 3 號刀位時(shí)，發(fā)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)至 3 號刀時(shí) PMC 控制梯形圖中的 X8.2 沒有發(fā)生變化，說明 PMC 沒有收到 3 號刀的到位信息。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn) 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(yùn)用 PMC 自診斷功能進(jìn)行診斷
 
    PMC 具備很強(qiáng)的故障自診斷功能，可以利用機(jī)床側(cè)各檢測裝置反饋回來的信號和系統(tǒng)部分的狀態(tài)信號，經(jīng)過程序的邏輯運(yùn)算后進(jìn)行自診斷。發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，將該種異常的地址置為 1，并在報(bào)警顯示屏幕顯示相關(guān)信息，幫助查找和排除故障。如河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院的 1 臺亞龍 YL-569 型 0imate TD 數(shù)控車床，在使用過程中發(fā)現(xiàn)急停，不能復(fù)位。
 
    故障分析：觀察機(jī)床操作面板 LED 顯示器，沒有超程及其他報(bào)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(jìn)入信
號狀態(tài)顯示畫面，查找 X8.4 的狀態(tài)； 發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)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(fā)現(xiàn)，在 24 V 直流電源和 KA10 繼電器常開觸點(diǎn) 16 和 17 之間應(yīng)該有斷路的地方，通過萬用表測量，發(fā)現(xiàn) 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(yùn)用 PMC 的 TRACE 功能進(jìn)行診斷
 
    如河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院的 1 臺亞龍 YL-569 型 0imate TD 數(shù)控車床，在進(jìn)行換刀實(shí)訓(xùn)時(shí)發(fā)現(xiàn) 2 號刀位剛開機(jī)時(shí)可以正常換刀，過一段時(shí)間就不能正常換刀，關(guān)機(jī)停一段時(shí)間再開機(jī)，又恢復(fù)正常，再過一段時(shí)間又出現(xiàn)上述故障。
 
    如河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院的 1 臺亞龍 YL-569 型 0imate TD 數(shù)控車床，在進(jìn)行換刀實(shí)訓(xùn)時(shí)發(fā)現(xiàn) 2 號刀位剛開機(jī)時(shí)可以正常換刀，過一段時(shí)間就不能正常換刀，關(guān)機(jī)停一段時(shí)間再開機(jī)，又恢復(fù)正常，再過一段時(shí)間又出現(xiàn)上述故障。
 
    故障分析：對上述情況分析，認(rèn)為刀架電機(jī)沒有問題，可能是 2 號刀對應(yīng)信號線接觸不良。故障排除：根據(jù)機(jī)床電氣控制原理圖，找到 2號刀對應(yīng)輸入地址為 X8.1。檢測對應(yīng)線路及信號線，沒發(fā)現(xiàn)問題。于是使用 PMC 的 TRACE （追蹤）功能，跟蹤畫面發(fā)現(xiàn) X8.1 的狀態(tài)有時(shí)為 1，有時(shí)為0，說明 X8.1 有時(shí)有信號，有時(shí)沒有信號。對照電氣原理圖仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)與 2 號刀對應(yīng)的中間繼電器觸點(diǎn)有問題，更換中間繼電器后故障排除。
 
    3 、結(jié)束語
   
    綜上所述，PMC 類故障排除的關(guān)鍵是數(shù)控機(jī)床的維修人員必須熟悉數(shù)控機(jī)床基本結(jié)構(gòu)、控制原理及 PMC 控制程序；在進(jìn)行故障分析時(shí)，一定要了解機(jī)床的相關(guān)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(guān)參數(shù)的設(shè)置等[7]；同時(shí)也要做好每次的故障維修記錄和總結(jié)，即可以積累經(jīng)驗(yàn)，也為以后解決同類故障提供參考。