PMC在数控机床故障诊断维修中的应用
FANUC数控系统中PMC信号的使用
Internal Combustion Engine&Parts0引言工业是第二生产力，工业的强盛就是国家的强盛，特别是工业领域中的装备制造业，可以说是重点中的重点，核心中的核心。
装备制造业发展就是代表着国家经济水平以及科学水平的集中体现。
在上世纪六十年代初期，诞生了全世界第一台数控机床，这台数控机床的诞生使得装备制造业得以迅猛的发展，现如今数控机床可以说是工业领域的核心工具，也是一个国家综合国力的体现。
数控机床从诞生直至今天已经经历过了几十年头，在这段时间内逐步的发展和诞生出许多种类的数控系统，并且伴随科技的发展，数控系统也经历的几代的更新。
现如今市场上的数控系统种类繁多，有西门子的SINUMERIK系列、FANUC数控系统、Hedienhain数控系统，以及国产的广数数控系统和华中数控系统等，这些数控系统市场占有率最高的是FANUC数控系统。
日本的FANUC数控系统公司从诞生之初，便以生产数控系统为主业，经过了数代人的努力，已经生产出了0i系列、18i系列、21i系列等。
而数控机床也因为数控系统的不断更新，得到了前所未有的发展，其质量和精度得到了前所未有的提高。
但是必须说明的是数控机床的操作者是数控系统的最终客户，在机床产生了故障之时，能够排除问题的最有效、最直接的手段便是通过PMC进行故障诊断，本文则以FANUC-0i系列中的PMC为例子，对PMC中的各种使用信号进行了介绍。
1PMC的功能和作用在FANUC数控系统中，其软件和硬件的设计分成了几个大的部分，本文主业针对其内部的CNC和PMC 部分之间的功能信号进行介绍。
所谓CNC（computer numerical control）是数控系统的最核心的部分。
其主要的功能是：第一将数控系统的各种运算数据、信号交互进行逻辑上的计算，并针对客户的数据对外部伺服进行控备所代替，智能制造加工领域将呈现如下发展趋势：2.1可以无限升级的制造平台同其他大型产品的加工制造比较，数控刀具产品的研发时间较短，无论是新设备的引入还是技术的引进都比较频繁，所以，引发的一个较为普遍问题就是生产线上各工艺环节都存在多次技术升级改造方面的问题。
数控机床故障诊断与维任务7 FANUC PMC 基础知识
FANUC 0i-C 系统PMC的I/O地址分配
由于 0i-C本身带有专用I/O 单元, 该I/O 单元表面上看起来与0I-B系统的 内置I/O卡相似,都是96/64 个输入/输出点，但具体的地址排列有一些区别，同 时必须进行I/O 模块的地址分配）
1．1 0IC 专用I/O单元，当不再连接其它模块时 可设置如下：Ｘ从X0 开始 0.0.1.OC02I ;Ｙ从Y0 开始 0.0.1./8
4、从一个JD1A 引出来的模块算是一组，在连接的过程中，要改变的仅仅是组 号，数字从靠近系统从0 开始逐渐递增。
5、在模块分配完毕以后，要注意保存，然后机床断电再上电，分配的地址才 能生效。同时注意模块优先于系统上电，否则系统在上电时无法检测到该模块。
２、1 当使用两个 I/O 模块 (I/O 卡) 时（48/32 点）： 可设置如下：第一块输入点X从X0 开始 0.0.1./6，输出点Y 从Y0 开始
Y
输出信号(MT PMC)
Y0 ~ Y127 Y1000~Y1008
F
输入信号(NC PMC)
F0 ~ F225 F1000 ~ F1255
G 输出信号(NC PMC)
G0 ~ G255 G1000 ~ F1255
R
内部继电器
A 信息请求信号
C
计数器
K
保持继电器
D
数据表
T
可变定时器
L
标号
P
子程序号
R0 ~ R1999 R9000 ~ R9099 A0 ~ A24 C0 ~ C79
如上图例。在上图中系统连接了3块I/O模块，第一块为机床操作面板，第二块为 分线盘I/O模块，第三块为I/O unit-A模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依 次为第0组、第1组、第2组。
PMC 应用及调试(FANUC)
2 调试步骤
2.1 步骤一：接线
按照设计的机床电柜接线图和系统连接说明书（硬件）中（书号：B-61393或B-63503）绘出的接线图仔细接线。
2.2 步骤二：通电
拔掉CNC系统和伺服（包括主轴）单元的保险，给机床通电。如无故障，装上保险，给机床和系统通电。此时，系统会有#401等多种报警。这是因为系统尚未输入参数，伺服和主轴控制尚未初始化。
按上述方法对其它各轴进行设定，设定完成后系统关机并重新开机，伺服初始化完成。
③．设定伺服参数：0系统#500--#595的有关参数；0i#1200--#1600的有关参数。这些是控制进给运动的参数，包括：位置增益，G00的速度，F的允许值，移动时允许的最大跟随误差，停止时允许的最大误差，加/减速时间常数等等。参数设定不当，会产生#4x7报警。
PMC 应用及调试（FANUC）(FROM北京发那科机电有限公司)2009/03/25 11:51 A.M.FANUC 数控系统以其高质量、低成本、高性能,得到了广大用户的认可,在我公司得到了大量的使用,就其系统本身而言,经受了连续长时间的工作考验,故障率较低。而故障多发于外围行程、限位开关等外围信号检测电路上。
应用实例 : 一国产加工专机使用 FANUC 21M 系统 , 执行原点返回的 NC 程序时 , 当执行到 "G91 G28 GOO ZO;" 时 ,Z 轴无动作 ,CNC 状态栏显示为 "MEM STRT MTN ***", 即 Z 轴移动指令已发出。用功能键|MESSAGE| 切换屏幕 , 并无报警信息。用功能键 |SYSTEM| 切换屏幕 , 按“诊断”软键 , 这时005(INTERLOCK/START-LOCK) 为 "1", 即有伺服轴进入了互锁状态。
fanuc数控系统pmc机床控制及应用举例( 44页)
为“1”；不一致时，输出为“0”，主要用于数控机床的M码、T码 的译码。一条DEC译码指令只能译一个M代码。
DECB的指令功能：可对1、2或4个字节的二进制代码数据译码，
所指定的8位连续数据之一与代码数据相同时，对应的输出数据位 为1。主要用于M代码、T代码的译码，一条DECB代码可译8个连续M 代码或8个连续T代码。
NUMEB指令是1个字节、2个字节或4个字节长二进制数的常数
定义指令。
FANUC系统 PMC的功能指令 7. 判别一致指令（COIN）和传输指令（MOVE）
COIN指令用来检查参考值与比较值是否一致，可用于检查刀库、 转台等旋转体是否到达目标位置等。
MOVE指令的作用是把比较数据和处理数据进行逻辑“与”运算，
信息号
信息数据
A0.1 1001 EMERGENCY STOP！
A0.2 1002 DOOR NEED CLOSE！
A0.3 1003 TOOL LIFE EXGAUST！
A0.4
2000 PLEASE CHECK GEAR LUBE OIL LEVEL！
第三节 数控机床PMC控制应用举例
1.数控机床工作状态开关PＭC控制
数控机床PMC控制及应用举例
FANUC系统PMC的分类:
PMC—L/M：用于FANUC—OC/OD系统 PMC—SA1：用于FANUC—O i系统（B功能包）/O i Mate系统 PMC—SA3：用于FANUC—O i A系统（A功能包） PMC—SB7：用于FANUC—16i/18i/21i及O i B/O i C系统（A包） PMC—RB5/RB6：用于FANUC—16/18系统
手轮进给状态（HND）：在此状态下，刀具可以通过旋转
关于FANUC系统PMC的介绍
关于FANUC系统PMC简单的介绍一：PMC (Programmable Machine Controller)可编程序机床控制器: PC（可编程序控制器）：是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计的，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算。
顺序控制，定时，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
定义强调PMC用软件方式实现的“可编程”与传统控制装置中通过硬件或硬接线的变更来改变程序有本质区别。
简单地说，FANUC系统可以分为两部分：控制伺服电动机和主轴电动机动作的系统部分和控制辅助电气部分的PMC 。
（功能、用处）：常把数控机床分为“NC侧”和“MT侧”（即机床侧）两大部分。
“NC侧”包括CNC系统的硬件和软件，与CNC系统连接的外围设备如显示器，MDI面板等。
“MT 侧”则包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置、机床操作面板、继电器线路、机床强电线路等。
PMC处于NC与MT之间，对NC和MT的输入、输出信号进行处理。
MT侧顺序控制的最终对象随数控机床的类型、结构、辅助装置等的不同而有很大的差别。
机床结构越复杂，辅助装置越多，最终受控对象也越多。
简单讲：PMC就是为机床控制而制作的装在CNC中的顺序控制器。
它读取机床操作盘上的（自动运转启动等）按钮状态，指令（自动运转启动）CNC，并根据CNC的状态（报警等）点亮操作盘上的指示灯。
PLC与PMC的区别在于：PLC称为可编程逻辑控制器，主要用在对数字量信号的控制；PMC大概可称为可编程模拟量控制器，主要用在对模拟信号的控制等PMC 与PLC 实现功能基本一样，PLC用于工厂一般通用设备的自动控制装置，而PMC专用于数控机床外围辅助电器部分的自动控制，所以称为可编程序机床控制器。
与传统的继电器控制电路相比较，PMC 的优点有：1 时间响应快，2控制精度高，3可靠性好，控制程序可随应用场合的不同而改变，与计算机的接口及维修方便。
应用PMC进行数控机床故障诊断的方法
外 。在 Ｆ Ｎ Ｃ系 统实 际使 用 过 程 中 ，我们 发 现该 系统 故 ＡＵ
障 主要 发 生 于 外 围行 程开 关 、 限位 开关 等外 围检 测 电 路 中 ，这 些 信 号 主 要 是 由 Ｆ Ｎ Ｃ系 统 中 的 Ｐ Ａ Ｕ ＭＣ进 行 控 制 的， 因此 掌 握应 用 Ｐ ＭＣ进 行故 障诊 断 的方 法 ， 数控 机 床 对 故 障 的快速 判 断 和排 除具 有 重 要 意义 。 数 控 系统 不 但 能将 故 障诊 断信 息显 示 出来 ， 而且 能 以 诊 断地 址 和 诊 断 数据 的形 式 提 供 机 床 诊 断 的各 种 工 作 状 态。 在数 控 机 床 中提供 了可 编程 控 制器 （ ＭＣ） 数 控 系统 Ｐ 与
在 数 控 系 统 中 的 位 置 。 在 数 控 机 床 中 Ｐ Ｃ 处 于 数 控 系 统 Ｍ
一
开 关 信 号 ， 是 由 操 作 人 员 发 出 的 使 Ｃ Ｃ（ 床 ） 行 某 它 Ｎ 机 执
工 作 的命 令 ，是 Ｇ信 号 的指 令 。 在梯 形 图 中 ｘ 总是 Ｇ
得 控 制 源 ，有 些 ｘ信 号 地址 是 由机 床 厂 电气 设译码 输 出 。 ： 如 Ｍ代 码 （ Ｉ — １ ）Ｔ Ｆ Ｏ Ｆ ３ ， １３ Ｔ输 入 至 Ｐ Ｃ的信 号 一 ． Ｍ Ｍ ｘ ｘ是操 作 人 员 由机 床 操作 面板 上 输入 的按 钮 、按 键 、
代 码 （ ２ 一 ２ 。Ｃ Ｃ将 这 些信 号 输 出给 Ｐ Ｆ ６ Ｆ ９） Ｎ ＭＣ进行 处 理 。
并以 Ｆ ＡＮＵＣ 系列 数控 机 床 的典 型故 障为例 ， 阐述 了应 用 Ｐ ＭＣ 对数 控机 床 故 障进 行诊 断的 方 法 。
关 键 词 ： 控 机床 故 障 诊 断 数 Ｐ Ｃ 梯 形 图 Ｍ
PMC的编程指令应用
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D 继电器 地址号 7 6 5 4 3 2 1 0 PMC-SA1 PMC-SA3
D0
D1 D2
D1859 PMC-SB7 D9999
目录
20
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T 计数器 地址号
T0 T1 T2
7
6
5
4
3
2
1
0
定时器 No.1
PMC-SA1 PMC-SA3
定时器
在为数控机床编辑顺序程序时，对于上述译码、 定时、记数、最短路径选择，以及比较、检索、代码 转换、数据四则运算、信息显示等控制功能，仅用执 行一位操作的基本指令编程，实现起来将会十分困难 。因此，就需要增加一些具有专门控制功能的指令来 解决基本指令无法处理的那些控制问题。这些专门指 令就是“功能指令”
R A C K D T L P
内部继电器 信息请求信号 计数器 保持继电器 数据表 可变定时器 标号 子程序号
R0 ~ R1999 R9000 ~ R9099
R0 ~ R1499 R000 ~ R9117 A0 ~ A24 C0 ~ C79 K0 ~ K19 D0 ~ D1859 T0 ~ T79
-
子程序
SPE (SUB72) SP (SUB71)
SPE (SUB72) END (SUB64)
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FANUC数控系统PMC功能的妙用完整版
F A N U C数控系统P M C功能的妙用标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]pmc 意思PMC与PLC分别是什么共同点和区别PLC （Programmable Logic Controller）用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。
PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器（Programmable Machine Controller/Programmable Machine Tool Controller）。
有些数控系统厂商，如FANUC，等将其称之为PMC，而另一些如SIEMENS，还是将其称之为PLC。
也就是说PMC是PLC的一个子集，某些厂商将专用于数控机床的PLC称为PMC，所以PMC 和PLC是非常相似的。
与传统的继电器控制电路相比较，PMC的优点有：时间响应快，控制精度高，可靠性好，控制程序可随应用场合的不同而改变，与计算机的接口及维修方便。
另外，由于PMC使用软件来实现控制，可以进行在线修改，所以有很大的灵活性，具备广泛的工业通用性。
你们的概念都十分模糊或者说干脆不懂。
PLC是最基本的逻辑控制，为什么机床叫的PLC 叫PMC，M就是MACHINE，他体现出了区别，首先PLC 对外只有INPUT,OUTPUT的概念，而PMC增加了与数控系统的专用接口,FANUC用F和G地址来区分，SIEMENS用DB来区分，举个例子，比如主轴旋转指令，PLC处理时先有主轴旋转指令输入信号，然后根据逻辑要求处理完后直接有输出外围设备直接执行，而PMC有输入信号后，有可能要先传送到PMC 处理互锁信号（如卡盘夹紧，刀具锁紧，防护门关闭）然后PMC再将处理结果传送到数控系统专用地址，然后数控系统将指令发给伺服系统执行，数控系统如果执行或没有执行都要将信号在传送给PMC，PMC再处理执行或没有执行的输出。
FANUC的PMC是属于专用的PLC，地址有详细的划分，不能独立出来使用。
FANUC 维修中常用参数
FANUC 维修中常用参数FANUC系统有很丰富的机床参数，为数控机床的安装调试及日常维护带来了方便条件.根据多年的实践，对常用的机床参数在维修中的应用做一介绍。
1．手摇脉冲发生器损坏.一台FANUC 0TD数控车床，手摇脉冲发生器出现故障，使对刀不能进行微调，需要更换或修理故障件。
当时没有合适的备件，可以先将参数900＃3置“0"，暂时将手摇脉冲发生器不用，改为用点动按钮单脉冲发生器操作来进行刀具微调工作。
等手摇脉冲发生器修好后再将该参数置“1”。
2．当机床开机后返回参考点时出现超行程报警.上述机床在返回参考点过程中，出现510或511超程报警,处理方法有两种:(1）若X轴在返回参考点过程中,出现510或是511超程报警，可将参数0700LT1X1数值改为+99999999(或将0704LT1X2数值修改为-99999999）后,再一次返回参考点。
若没有问题,则将参数0700或0704数值改为原来数值.（2）同时按P和CAN键后开机，即可消除超程报警。
3．一台FANUC 0i数控车床，开机后不久出现ALM701报警.从维修说明书解释内容为控制部上部的风扇过热,打开机床电气柜，检查风扇电机不动作,检查风扇电源正常，可判定风扇损坏，因一时购买不到同类型风扇，即先将参数RRM8901#0改为“1”先释放ALM701报警,然后在强制冷风冷却，待风扇购到后,再将PRM8901改为“0"。
4．一台FANUC 0M数控系统加工中心,主轴在换刀过程中，当主轴与换刀臂接触的一瞬间,发生接触碰撞异响故障.分析故障原因是因为主轴定位不准，造成主轴头与换刀臂吻合不好,无疑会引起机械撞击声，两处均有明显的撞伤痕迹.经查，换刀臂与主轴头均无机械松动，且换刀臂定位动作准确，故采用修改N6577参数值解决,即将原数据1525改为1524后,故障排除。
5．密级型参数0900～0939维修法。
按FANUC 0MC操作说明书的方法进行参数传输时,密级型参数0900~0939必须用MDI方式输入很不方便.现介绍一种可以传输包含密级型参数0900～0939在内的传输方法，步骤如下：（1）将方式开关设定在EDIT位置；（2)按PARAM键，选择显示参数的画面；（3)将外部接收设备设定在STAND BY（准备）状态；（4）先按EOB键不放开，再按OUTPOT键即将全部参数输出。
如何运用PMC信号监控进行机床故障分析
Science &Technology Vision 科技视界1PMC 介绍PLC 是为进行自动控制设计的装置。
PLC 以微处理器为中心,可视为继电器、定时器及计数器的集合体。
在内部数序处理中,并联或串联敞开触电和常闭触电,其逻辑运算结果用来控制线圈的通断。
与传统的继电器控制电力相比,PMC 与PLC 所需实现的功能是基本一样的。
PLC 主要用于工厂一般设备的自动控制装置,而PMC 专用于数控机床外围辅助电气部分的自动控制,所以称为可编程机床控制器(Programmable Machine Control )简称PMC。
图1PMC 与外部的信息交换图2PMC 信号监控界面数控机床中控制功能的实现需要以PMC 为中心,在PMC、CNC 和机床三者之间进行信息交换。
PMC 与CNC 之间的信息交换分为两部分,CNC 是数控系统的核心,机床上I/O 要与CNC 交换信息,要通过PMC 处理才能完成,PMC 在机床与CNC 之间发挥桥梁作用。
根据机床动作要求编写PMC 程序,由PMC 处理后送给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。
其中CNC 传送给PMC 的信息主要包括各种功能代码M、S、T 的信息,手动/自动方式信息及各种使能信息等。
各F 信号具体信号含义可以直接参考FANUC 相关技术资料。
可以根据相关资料使用这些F 信号,但不能赋值,不能当线圈用,只能是触点。
PMC 传送给CNC 的信息主要包括M、S、T 功能的应答信息和各坐标轴对应的机床参考点等,即图1中的G 信号,G 信号的含义由FANUC 公司制定,但是与F 信号不同的是可以在梯图中当线圈使用,当然更可以当触点用。
同样,PLC 与机床之间的信息交换也可分为两部分,其中由机床传送给PLC 的信息主要是机床操作面板输入信息和其上各种开关、按钮的信息,即图1中的X 信号,为机床到PMC 的输入信号,地址有固定和设定两种。
PMC诊断功能在数控机床故障诊断与维修中的应用
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一 ｏ ｕｏ ｏ 一 一 ｕ ｏ ｏｅ 卫 一 瑚 一 一 』 ¨Ｉ 瑚 一 — Ｉ Ｄ —
Ｍａｆ ｎ ｔ ｎ Ｄｉｇ ｏ ｅ ａ ｄ Ｍ ａｎｅ ａ ｃ ｌ ｃｉ ａ ｎ ｓ ｎ ｉｔ ｎ ｎ ｅ ｕ ｏ
ＨＡＮ ｈ ｏ ｈ ｎ Ｍ Ａ ｎ ｎ Ｓ ａ ｃ ｅ ｇ， Ｙｕ ｄｉｇ
（ ｈｎ ａｉ ａ Ｈ ａｙＤ ｔ Ｔｕ ｋＧ ｏｐＪ ａ ｘｅ Ｔ ａｓ ｉ ｉ ｏ 。ｔ． Ｊ ａ ５ ０ ０ Ｃ Ｎ） Ｃ ｉａＮ ｔ ｎ ｌ ｅｖ ｕｙ ｒｃ ｒｕ ｉ ｎＡ ｌ ｒｎｍ ｓ ｏ Ｃ ． Ｌｄ ， ｎｎ２ ０ ０ ， Ｈ ｏ ｎ ＆ ｓｎ ｉ
键后将 进入 Ｔ Ａ Ｅ画 面 ， 图 ２ Ｒ Ｃ 见 。限 于 篇 幅 ， 于 设 关
定 画 面 中将 “ Ｒ Ｇ Ａ Ｐ Ｏ Ｒ ＭＭＥ Ｒ
ＥＡＬ Ｎ Ｂ Ｅ”设 置 为 “ Ｅ ”、 ＹＳ “ Ｌ Ｏ Ｐ ＣＳ Ｏ ” Ａ Ｌ Ｗ Ｍ Ｔ Ｐ 设置 为
“ＹＥＳ”、 “ＲＡＭ ＲＩ ＥＮＡ— Ｗ ＴＥ
在数控 机床 故障诊 断与维 修 中的应用 ， 使其 能快速 、 准确地 确定 和排 除故障 。 关键词 ： 数控 机床 Ｐ ＭＣ 故障 维修
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｐｉ ｔ ｆＰＭＣ ａ ｎ ｓ ｕ ｃｉｎ ｉ ｈ ｃ ｏ Ｄｉｇ ｏ ｅ Ｆ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ＣＮＣ Ｍａ ｈｎ ｏ ｃ ｉｅ
数控机床PMC故障诊断与实例分析
Ｅｑ ｉｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ． ２ １ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎｏ４， ０ ２ ｉ
的开关 量 的通 断 ， 逻辑为 “” 若 １ 或通 ， 表示机 床侧 、 即系统正在执行辅助功能 ，切削液喷淋这一辅助功 Ｃ Ｃ侧连接没有问题 ； Ｎ 若不通 ， 则检查外部 电路。数 能未执行完成 （ 在系统中未能确认切削液是否 已喷
控机床中 ， 输入输 出信号 的传递 ， 一般都要通过 Ｐ Ｃ Ｌ 出， 而事实上切削液 已喷出） 。 接 口来实现。因此 ， 许多故 障都会在 Ｐ Ｃ的 Ｉ Ｌ ／ 口 Ｏ接 （ ） 阅 电气 图 ， 现在 切 削液 管道 上 装 有 流量 ２查 发 的通道 中反映 出来 。 开关 ， 以确认 切 削液 是 否 已喷 出 。在 执 行 Ｍ８指 令 用 并确认有切削液喷出的同时 ，在 Ｐ Ｃ程序的信号状 Ｍ 检查该流量开关的输入点 Ｘ ．， ２２ 而该 数控机床上刀具 的自动换刀动作 ，是按照一定 态监控画面 中， 的顺序来完成的。因此 ， 以观察机械装置的运动过 点 的状态为 Ｏ 有喷淋时应为 １ ， 可 （ ）于是故障点可以确
数控机床除了对各坐标轴的位置进行连续控制 外， 还要对 主轴单元 实现 控制 ， 实现正转 和反转 、 换 刀及机械手控制、 工作台交换 、 切削液开关和润滑系 统顺序控制 。这些都 是靠可编程机床控制器（ Ｍ ） Ｐ Ｃ
来实现的。 Ｍ Ｐ Ｃ是通过对程序的周期扫描 ， 来进行数 控机床外 围辅助电气部分的逻辑顺序控制 。Ｐ Ｃ是 Ｍ 连接机床与数控 系统 的桥梁 ，其 中包括大量的输入 和输出信号 。 在这些输入输 出信号中， 任何一个信号 不到位 ， 都会使机床出现故障。而机床侧 的输入 、 输
fanuc pmc 在数控机床故障诊断中的应用
fanuc pmc 在数控机床故障诊断中的应用Fanuc PMC (Programmable Machine Controller) 在数控机床故障诊
断中扮演着非常重要的角色。
通过对数控机床的控制程序进行监测、分析
和判断，可以及时地发现故障，并及时采取措施进行修复，避免或减少生
产线的停工时间。
以下是 Fanuc PMC 在数控机床故障诊断中的应用：
1. 监测数控机床的状态：Fanuc PMC 能够监测数控机床的各种状态，如进给轴状态、主轴状态、伺服状态等，通过实时监控和判断这些状态，
可以及时发现故障并进行处理。
2. 分析数控机床控制程序：Fanuc PMC 能够对机床的控制程序进行
分析和诊断，包括检查程序是否有语法错误、是否存在死循环或死锁等问题，在程序中出现问题时能够及时发现并进行修复。
3. 判断机床问题的原因：Fanuc PMC 能够对机床故障进行分析和判断，确定问题的原因，如是否是传感器故障、电气部件故障、机械故障等，并提出相应的修复建议。
4. 提高机床运行效率：通过采用 Fanuc PMC 进行故障诊断，可以及
时处理故障，避免生产线的停工时间，从而提高机床的运行效率，减少生
产成本。
总之，Fanuc PMC 在数控机床故障诊断中发挥了重要作用，不仅能够
提高机床的运行效率，还能保证生产线的稳定性和可靠性，对于提高企业
的生产效率和经济效益至关重要。
数控机床PMC概念、控制与应用
X123.7
位号（0到7） 地址号（字母后四位数以内）
编制PMC程序时所需的地址
接口地址分配： • CNC→PMC相关信号：地址为F0到F255 • PMC→CNC相关信号：地址为G0到G255 • PMC与机床（MT）之间的地址： ➢ 当使用I/O Link时：PMC→MT：地址从Y0到Y127。
当最后的第二级程序（分割数为n）执行完后，程序又从头 开始。8ms中的1.25ms用于执行第一级和第二级程序，剩 余时间由NC使用。
• PMC中的指令用来编制梯形图
• PMC在数控机床中的作用：
1. 控制机床操作面板信号输入。
2. 对辅助功能指令（M、S、T）的译码，对辅助功能的 接口信号进行译码处理，将它转化为相应的控制指令， 通过与其它状态的逻辑运算控制机床的运行。如刀具 交换、冷却启停、工作台交换等
3. 机床外部输入输出信号的控制，将机床侧的各类开关 信号送入PLC，经逻辑运算后，将运算结果送入到输 出口，控制机床侧的动作，如：液压系统的启停、刀 库（或转塔）、机械手、工作台交换机构等的控制。
数控机床PMC概念 、控制与应用
本章内容
1、识记PLC的概念和在数控机床中的作用，能读懂和 编辑数控机床PMC梯形图。 2、能操作和运用数控机床CNC、PLC和MT之间接口 地址的信息状态（通“1”、断“0”）判断机床产生 的故障，并加以排除。 3、掌握PLC编程能力和综合逻辑分析能力。
知识导入
逻辑控制运算
逻辑运算：与（AND）、或（OR）、非（NOT）
与（AND）的运算符号：“.” 或（OR）的运算符号：“+” 例：A与B：A.B
A或B：A+B
数控系统PMC程序的作用
可编程机床控制器PMC （Programmable Machine Controller）
数控机床故障分类及利用PMC进行故障诊断
中国科技期刊数据库 工业C2015年58期 13数控机床故障分类及利用PMC 进行故障诊断周重锋枣庄职业学院，山东 枣庄 277800摘要：当今社会发展迅速，机械加工行业中的数控技术已得到广泛的应用，数控维修技术的地位越来越重要，同时市场对数控机床故障诊断与维修的高素质人才的需求也越来越迫切。
由此可见，熟练掌握数控机床故障诊断维修技术与方法已经成为机电数控类学生必须具备的技能之一，因此，开展基于系统开发的数控机床故障诊断与维修教学实验平台，对提高学生的数控机床故障诊断维修技术水平具有重要意义。
关键词：数控机床故障；PMC ；故障诊断 中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)58-0013-021 数控机床常见故障分类和处理1.1 按故障发生的部位分类按故障发生的部位，数控机床的故障分为硬件和软件故障。
硬件故障是指控制电子元件、低压开关、电路板、排线、接插件等出现松动甚至烧毁现象，这就需要简单修理或者更换元件后故障方可排除。
1.2 按故障发生时是否有指示分类按故障发生时是否有指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。
当今的数控系统一般采用CNC 自诊断程序，运行时会对整个系统的软、硬件性能时实监控，有比较危险需要即时处理故障会通过报警形式提醒用户，复杂的还会通过屏幕用简明文字显示出来，帮助用户排除故障。
用户可以借助厂家提供的诊断手册，找到故障发生的原因、部位和排除的方法。
无诊断指示的故障一部分是上述诊断程序的有缺陷所致（如开关该闭合却不闭合、接线接触不良等）。
遇到这类故障，维修人员要对产生故障前的工作过程和故障现象，以及对机床运行要一定熟悉程度方能动手排除。
1.3 按故障出现频度和范围分类按故障出现频度和范围分，分为随机性故障和系统性故障。
随机性故障是指偶尔发生的故障，这类故障的诊断起来较为困难，通常多与机床机械构件的局部松动错位、电气线路静态工作点漂移或稳定性变差、电气装置工作环境温度过高有关；系统性故障是指只在一定的条件下会产生的有规律的故障，此类故障的分析需经反复试验、综合判断才可能排除。
FANUC数控系统PMC功能的妙用
FANUC数控系统PMC功能的妙用FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能, 得到了广大用户的认可, 在我公司得到了大量的使用, 就其系统本身而言, 经受了连续长时间的工作考验, 故障率较低。
而故障多发于外围行程、限位开关等外围信号检测电路上。
在实际工作中, 了解和熟悉FANUC系统丰富的操作功能, 对外围故障的判断和排除有着事半功倍的作用。
在这里, 举例谈一下使用FANUC系统内嵌的强大、易用的PMC 功能对外围故障的快速判断和排除。
功能1操作方法: 按功能键|SYSTEM| 切换屏幕→按|PMC|软键, 再按相应的软键, 便可分别进入|PMCLAD| 梯形图程序显示功能、|PMCDGN| PMC的I/0 信号及内部继电器显示功能、|PMCPRM| PMC 参数和显示功能。
应用实例: 本公司的一台日本立式加工中心使用FANUC 18i 系统, 报警内容是2086 ABNORMAL PALLET CONTACT(M/C SIDE), 查阅机床说明书, 意思是“加工区侧托盘着座异常", 检测信号的PMC 地址是X6.2 。
该加工中心的APC 机构是双托盘大转台旋转交换式, 观察加工区内堆积了大量的铝屑, 所以判断是托盘底部堆积了铝屑, 以至托盘底座气检无法通过。
但此时报警无法消除, 不能对机床作任何的操作。
在FANUC系统的梯形图编程语言中规定, 要在屏幕上显示某一条报警信息, 要将对应的信息显示请求位(A 线圈) 置为"1", 如果置为"0" ，则清除相应的信息。
也就是说, 要消除这个报警, 就必须使与之对应的信息显示请求位(A), 置为"0" 。
按|PMCDGN|→|STATUS|进入信号状态显示屏幕, 查找为"1" 的信息显示请求位( A）时, 查得A10.5 为"1" 。
于是, 进入梯形图程序显示屏幕|PMCLAD|, 查找A10.5 置位为"1" 的梯形图回路, 发现其置位条件中使用了一个保持继电器的K9.1 常闭点, 此时状态为"0" 。
《数控机床故障诊断与维修》课程标准
《数控机床故障诊断与维修》课程标准二、课程性质和任务《数控机床故障诊断与维修》课程是数控设备应用与维护专业的专业核心课程。
本课程的主要任务是通过学习，使学生具备数控机床故障诊断与维修的基本知识和操作技能，掌握数控机床的故障诊断排除基本方法，具备数控机床维修的相关技能。
本课程是学生掌握数控机床维修技能，从事维修工作的基本教学环节。
课程开设一学期，84学时/5学分。
三、课程教学目标执行数控机床装调维修工职业资格标准，通过以工作任务导向以及典型数控系统调试维修的实际工作项目活动，使高等职业学院的数控设备应用与维护专业的学生了解数控机床维修的专业知识与技能，能够根据数控机床的电气图、系统说明书诊断、排除常见故障，培养学生具备从事数控机床、机电一体化设备维修的工作技能，为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。
（一）知识目标1. 了解数控机床维修的内容，掌握数控机床维修的基本方法；2. 熟悉典型CNC的硬件与连接、操作编程的故障诊断与排除方法；3. 熟悉典型CNC数据备份方法；4. 熟悉典型CNC的伺服故障诊断与排除方法；5. 熟悉典型CNC的主轴故障诊断与排除方法；6. 熟悉典型的PMC程序，能够通过PMC程序诊断与排除故障；7. 熟悉典型CNC的功能参数调整、修改方法；8. 了解数控机床主传动系统故障诊断与排除方法；9. 了解数控机床进给传动系统故障诊断与排除方法；10. 了解数控机床自动换刀、辅助装置故障诊断与排除方法。
（二）能力目标1. 了解数控机床维修的内容，掌握数控机床维修的基本方法；2. 能够排除CNC常见的硬件与连接、操作编程故障；3. 能够正确备份CNC数据；4. 能够排除常见伺服故障；5. 能够排除常见主轴故障；6. 能够根据PMC程序诊断与排除PMC常见故障；7. 能够排除数控机床主传动系统常见故障；8. 能够排除数控机床进给传动系统常见故障；9. 能够排除数控机床自动换刀装置常见故障；10. 能够排除数控机床辅助装置常见故障。
数控机床故障诊断与维修练习题1
数控机床故障诊断习题一、填空题1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环）和（外循环）两种。
2、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（点位直线控制）和（轮廓控制）等几种。
3、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
4、数控系统一般采用集成式操作面板，分为三大区域：显示区、（NC键盘区）和（机床控制面板）。
1、数控机床的自动换刀装置中，实现刀库和机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。
3、进给执行部件在低速进给时出现时快时慢，甚至停顿的现象，称为爬行。
1、数控机床的自诊断包括开机诊断、运行自诊断脱机自诊断三种类型。
2、数控机床的点检就是按有关维护文件的规定，对数控机床进行定点、定时的检查和维护。
3、故障的常规处理的三个步骤是调查故障、分析故障、检查排除故障。
4、闭环控制的进给伺服系统包括三个环节是：电流环、速度环、位置环。
5、数控机床主轴性能检验时，应选择高、中、低三档转速连续5次正反转的启停，检验其动作的灵活性、可靠性。
6、数控功能的检验，除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外，更重要的是检验其稳定性和可靠性。
7、提高开环进给伺服系统精度的补偿措施有螺距误差补偿和反向间隙补偿。
8、数控机床的精度检验内容包括几何精度、定位精度和切削精度。
1、按照转矩产生的工作原理划分，步进电机可分为可变磁阻式、永磁式和混合式三种基本类型。
2、利用RS232接口进行计算机和数控机床之间数据传输时，为了避免静电干扰，需在电缆线上加装光电隔离器元件。
3、驱动装置将伺服单元的输出变为机械运动。
4、热继电器主要用作电机的长期过载保护。
5、进给驱动系统按执行元件的类别可分为步进电动机驱动系统、直流电动机驱动系统、交流电机驱动系统。
4、数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面内容。
2、滚珠丝杠螺母副间隙调整方式: 垫片式、螺纹式和齿差式。
项目十 数控机床用PMC认识
14 93 (105)
24 218 (230)
24 217 (230)
768 bytes×2 768 bytes×2
768 bytes 768 bytes
最大2,048 点 最大2,048 点
最大1,024 点 最大1,024 点
功能
0i-D PMC
0i-D / 0i Mate-D PMC/L 40个字符 255个字符
2．PMC与MT信号交换
（1）来自MT的X信号 PMC来自机床侧的信号用地址符号X表示，包括： ●机床操作面板输入信号； ●机床状态输入信号。
2．PMC与MT信号交换
2．PMC与MT信号交换
（2）发送至MT的Y信号 PMC发送给机床侧的信号用地址符号Y表示，包括：
■驱动电磁阀；
■继电器信号；
■接触器信号；
END之前结束。子程序结构如图所示。
2．PMC程序结构及执行过程
3．PMC程序顺序执行特点
PMC 程序由内部软件控制，和传统继电器控制回路有着根 本区别： ▲PMC程序按照梯形图中顺序执行；
▲而继电器回路同一编号触点可以实现同时动作。
3．PMC程序顺序执行特点
4.PMC程序对输入输出信号的处理
2．PMC软件结构
PMC软件结构包括系统程序和用户程序。
（ 2 ）用户程序
用户程序是用户根据机床控制需
要，用PMC程序语言编制的应用程序，用以实现各
种控制要求。
二、PMC工作原理
1.PMC工作原理
PMC对用户程序扫描执行过程可分为三个阶段: ■输入采样 ■程序执行 ■输出刷新 无论是哪个阶段均采用扫描的工作方式，如图所示。
符号/注释(注释5) · 符号字符数 · 注释字符数
数控机床故障诊断与维任务7 FANUC PMC 基础知识
• 实训台上PMC I/O 地址分配介绍
如上图例。在上图中系统连接了3块I/O模块，第一块为机床操作面板，第二块为 分线盘I/O模块，第三块为I/O unit-A模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依 次为第0组、第1组、第2组。
其次再决定每一组所控制的输入输出的起始地址，如上图所示。 确定好以上的条件后我们就可以开始进行实际的设定操作了。 操作按键步骤如下：
中间 继电
器
(R)
DI/DO
公共端 接收
驱动
机床
负
电
载
源
FANUC PMC 基础知识
FANUC PMC 基础知识
FANUC PMC 基础知识
FANUC PMC 基础知识
字符
信号说明
X
输入信号(MT PMC)
PMC-SA1
型号 PMC-SA3
X0 ~ X127 X1000 ~ X1011
出于安全考虑，急停信号应分配在有固定公用 电压的地址位上，详情请见9.5.8“地址分配”一节。
对于固定公用电压的地址，未被使用的DI 引脚 保持为“0”。对于公用电压可选的地址，当 DICOM0 CE56（A14）或DICOM5 CE57（B14） 接至0V 时，未被使用的引脚保持为“0”， 当接至 +24V时，未被使用的引脚保持为“1”， 当DICOM0 CE56（A14）或DICOM5 CE57（B14）未作连接 时，未被使用的引脚其逻辑值是变化的。
输入的格式如下：
FANUC PMC 基础知识
I/OLINK地址的字节数是靠I/O单元的名称所决定的
FANUC PMC 基础知识
注：有关手轮的连接 FANUC的手轮是通过I/O单元连接到系统上的，当连接手轮的模块设定时在
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图 7 梯形图
维修过程中需要将刀台 3张图相互结合使用方能
排除 各 类 故 障。 正 常 情 况 下 换 刀 指 令 发 出 后, 由
PM C输出的信号 Y 211 应为 / 10, 此信号使中 间继电
器 KA 3线圈 带电 吸合, KA3 常 开触 点闭 合, 使交 流
接触器 KM 3线 圈带电 吸合刀 台开 始换刀。换 刀指 令
图 4 PM C 梯形图
由 以上分析可 知双立柱立式 车床的问题 是 Xm 1n 系列信号造成的。经过仔细排查, 左立柱润滑油位过 低和驱动右立柱移动的伺服电机参数设置不当、过热 是造成紧急停止无法消除的根本原因。 312 通过梯形图诊断故障
数控机床电动刀台的换刀是按照一定的顺序来完 成的, 因此, 通过观 察梯形 图的 显示运 动逻辑 过程, 比较正常和故障时的情况, 就会发现疑点, 诊断出故 障原因。例如某公 司工业 泵车间 CK6150D i机床 换刀 故障频发。
WANG K an1, L I Zhanyong1, GUO Zhong shan2, L I B ingliang3, WANG Zhan liang1 ( 11Zhongcheng M ach inery M anufacturing Co1, L td1of Boha i P etro leum Equ ipm en,t T ianjin 300280, Ch ina;
# 106#
机床与液压
第 38卷
起刀台 松开, 传 动 盘带 动刀 台转 位。 当转 到 预选 刀 位时, 霍尔传感器发讯延时 50 m s使电机反 转, 由传 动盘带动刀 台反 转定 位 销在 弹簧 作用 下 进入 定位 槽
中, 刀台不能转动。动齿盘向下移动实现锁紧和精定 位动作, 锁 紧 延时 后微 动 开关 发讯, 电机 制 动器 得 电, 换刀过程结束。
图 1 不同方式备份数据比 较
数控机床出现故障主要表现在电气和机械系统两 个方面, 其中电 气 系统 故 障率 最 高, 达 到 60% 。而 这些故 障最 终 均反 映在 PM C ( Programm ab le M ach ine T oo ls Con tro l) 接口电路上, 所 以利用 好 PM C可 以解 决实际生产 中很 大比 例的 故 障。 PM C 程 序及 参数 均 存储在 SRAM ( S tatic R andom A ccess M emory) 中, 由
Abstrac t: PM C is an im po rtan t part of the CNC sy stem. It is also the key to fault d iagnosis o f CN C m achine too .l The functions o f PM C w ere e laborated. H ow to use PM C to fix m achine too lsp comm on fau lts w as explained w ith severa l exam ples. It prov ides reference for equ ipm ent m a intenance eng inee rs troubleshoo ting the N C m achine too l failure quick ly and accura tely.
图 2 关系原理图
目前 FANUC 0 i系列使 用 SB-7及 以上版本 PM C,
收稿日期: 2009- 10- 29 作者简介: 王侃 ( 1983) ), 本科, 助理 工程 师, 研 究 方向 为 CAD /CAM 及数 控系 统。电 话: 022- 25964506, E - m a i:l
wangkan127@ 1631com。
第 24期
王侃 等 : PM C在数控机床故障诊断维修中的应用
# 105#
机床 厂在 使用 G、 F 地 址时只 能根 据 FANU C公 司提 供的地址表 / 对号入座 0, 所以 现场人员 在维修 机床 过程中, 要熟记 FANUC标 准常 用地址 表, 如表 1 所 示。
表 1 地址分配表
电池报警
F1/2
自动 循环 ST
G7 /2
零点返回 ZRN G 43 /7 串行主轴正转 G70 /5
急 停* ESP
G8 /4
串行主轴反转 GΒιβλιοθήκη 0 /4回零点结束 F94/0111 21 3 T 功能代码 F26) F29
M 功能代码 F10) F13
读 T 代码
F7 /3
读 M 代码 M F
313 根据控制对象的工作原理诊断故障
数控机 床 的 PM C 程 序是 按
控制对象 的控制 原理 来设计 的,
通过分析 工作原 理的 控制对 象,
结合 PM C I/O 接 口 的 状态 来 进
行诊 断。 某 公司 工 业 泵 车 间 的
CK 7840A、 CK 7820B 等 多 台 机
床出 现 套 筒 顶 尖 顶 紧 工 件 时, 系 统 产 生 M-F IN 报 警, M-F IN 中 F IN 在 这 里是 / 完 成 0 的 意
21A lex cybo t ( Be ijing) T echno logy Co1, L td1, Be ijing 100080, China; 31Graduate Schoo,l Yanshan Un iversity, Q inghuangdao H ebei 066004, Ch ina)
面板方式 开关 不能 切换、 MCC 不 吸合 伺服、 主轴 放 大器不能工作、系统接连发出其他报警号等是一种常
见故障现象。例如某公司工业泵车 间 CK 5231 @ 25 /20 数控双立柱立式车床经常出现紧急停止无法消除的问
题, 数次维修未排除该故障。主要是维修人员误以为 只是紧急停止开关、超程开关连接不良的问题。岂不
套筒液压缸, 使其向前顶 紧工件。由于单向阀的作
用, 尾座套筒向前的油压 得到保持, 如图 10所示。 该油压使压力继电器常开 触 点 闭 合, 使 输 入 信 号 图 10 尾座液压控制图 X000210 为 / 10, 但检查 发现输 入信 号却 为 / 00, 说 明压 力继 电器 触点 信号 有问题。经 进 一步 检查 发 现其 触点 开 关损 坏, 造成 PM C未收到 G51 0结束信号, 系统认 为尾座套 筒未完
松 动; 还要 考 虑 刀 台 至 控 制 器 断 线、 刀 台 内 部 断
线 、霍尔发 询 盘位 置 变 化 导致 不 正 常 通 断 等情 况 ;
( 3) 电机三 相电 压、 绕 组不 平 衡, 绕 组 对 地短 路 、
三相 电源某 项松动, 引起 电机 电 流过 大使 保护 电 机
的 QF3跳闸。
图 8 M 代码工 作流 程图
思。针对此类故 障 首先 要 了 解 M 代 码的 工 作 过 程,
图 9 尾座套筒 PM C输入开关
(辅助 功能 结束信 号 ) 没 有 触 发, 这 说 明 系 统 PM C 输 出 状 态 不 正 常。 因此, 肯定是尾座套筒液 压系统有问题。当电磁阀
得 电 后, 液 压 油 经 单 向 阀、定值减压阀进入尾座
于 SRAM 中数据的易失性, 断电后需要电池保护, 所 以数 据 的 备 份 和 保 存 是 极 其 重 要 的 预 防 性 工 作。 FANU C 0 i系统的备份与 恢复 有 2 种方 式, 如图 1 所 示。 2 数控机床中 PM C的控制对象和作用
PM C作为 CNC ( Compu ter N um erical Con trol ) 与 MT ( M ach in e T ool) 之间的转换电路, 是数 控系统的 信息交换中 心, 既 要与 CNC 进行 双向信 号交 换, 又 要与机床 外围 开关 进行 双向 信号传 递。 CNC 与 PM C 之间的 G、 F 信号 及 地 址是 由 FANUC 公 司确 定 的, PM C编程者只可使用不能改变和删除。而 CNC与 M T 之间的 X、 Y 信号及地址是由 PM C 编程者自 行定义。 另外 PM C 本身 还存 在内 部中间 继电 器 ( In ternal R elay) 、计数器 ( Coun ter)、 保持 型继 电 器 ( K eep R elay) 、数据表 ( Data sheet) 、时间 变量 ( T mi er), 它 们之间的相互关系如图 2所示。
关键词: PM C; 数控机床; 维修; 故障 中图分类号: TG 659 文献标识 码: B 文章编号: 1001- 3881 ( 2010) 24- 104- 3
App lication of PM C to Fault D iagnosis and M aintenance of NC M ach in e Tool
知出于安全考虑, 机床厂常将重要的安全信号与紧急 停止信号串联。
处理, 处理后再由 PM C通知 CNC。需要强调的是真正 造成 CNC / 紧急停止 0 的信号是前面提到的 G 814。
很多维修人员在出现故障时只查找图 3的电路信 号而并没 有按 PM C 梯形 图 4 中 的 G814 去 / 寻 根溯 源 0。在图中 X814后 面又串 接 Xm 1n 系 列开关 信号, Xm 1n 系列信号是否良好常常 是排除紧 急停止 报警的 关键。
K eyword s: PM C; N C m ach ine too;l M a intenance; Fault
数控设备是多品种小批量生产的高效自动化技术 群体, 其顺应现代制造技术的要求, 具有高速性、高 可靠性、多轴化、智能化等技术特征。数控机床经济 性能好, 生产效率高, 受到制造企业的广泛欢迎。但 数控机床价格昂贵, 为了提高机床的使用率, 应作好 机床预防性维护和故障诊断维修工作。这样不但解决 了生产之急需, 又 节约了 资金, 对 企业的 快速 发展、 经济效益的提高有着重要意义。 1 PM C数据备份