《FANUC系统讲解》PPT课件
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（2007版）
主编 张爱红
项目六 FANUC数控系统
单元一 FANUC数控系统概述 单元二 FANUC数控系统的部件连接 单元三 FANUC PMC程序设计(一) 单元四 FANUC PMC程序设计(二) 单元五 FANUC数控系统参数 单元六 FANUC数控系统的数据保护
项目六 FANUC数控系统
图6-15 分离型增量式检测装置的连接
项目六 FANUC数控系统
四、各模块的LED状态显示
控制单元主板的LED状态显示位于控制单元主板的上方位置 1、电源模块的LED显示 1）当未接通控制电源或控制电源出现异常时，如图6-16 2）电源模块未准备好。即主回路电源未接通、系统处于急停状态， 如图6-17
单元一 FANUC数控系统概述
一、FANUC数控系统的发展概况
日本FANUC公司自50年代末期生产数控系统以来， 已开发出40多种系列的数控系统，特别是70年代中期开 发出FS5、FS7系统以后，所生产的系统都是CNC系统。 从此，FANUC公司的CNC系统大量进入中国市场，在中国 CNC市场上处于举足轻重的地位。
项目六 FANUC数控系统
2、使用网络进行PMC传输步骤( 录像 )
机床端设置：
项目六 FANUC数控系统
计算机端设置：
项目六 FANUC数控系统
计算机端设置：
项目六 FANUC数控系统
计算机端通信连接：
项目六 FANUC数控系统
从机床 PMC装载：
项目六 FANUC数控系统
选择传输PMC梯形图程序、PMC参数：
显示传输的过程：
项目六 FANUC数控系统
二、FANUC PMC程序的工作原理
1、梯形图概要 在PMC程序中，使用的编程语言是梯形图。对PMC程序的执行，可 以简要地总结为，从梯形图的开头由上到下，然后由左到右到达 梯形图结尾后再回到梯形图的开头，循环往复，顺序执行。
项目六 FANUC数控系统
位号（0～7） 地址号 地址类型
项目六 FANUC数控系统
单元五 FANUC数控系统参数
一、FANUC数控系统参数的分类与功能
FANUC Oi－MA数控系统的参数按照数据的形式大致可分 为位型和字型。其中位型又分位型和位轴型，字型又分 字节型、字节轴型、字型、字轴型、双字型、双字轴型 共8种。轴型参数允许参数分别设定给各个控制轴。
项目六 FANUC数控系统
二、FANUC数控系统的系列与特点
（1）FANUC 0i系统与FANUCl6/18/21等系统的结构相似，均为模块化结构。 其集成度较FANUC 0系统的集成度更高，因此0i控制单元的体积更小，便 于安装排布。 （2）采用全字符键盘，可用B类宏程序编程，使用方便。 （3）用户程序区容量比0MD系统大一倍，有利于较大程序的加工。 （4）使用编辑卡编写或修改梯形图，携带与操作都很方便。 （5）使用存储卡存储或输入机床参数、PMC程序以及加工程序，操作简单 方便。 （6）系统具有HRV(高速矢量响应)功能，伺服增益设定比0MD系统高一倍， 理论上可使轮廓加工误差减少一半。
(1) TMR(定时器)功能指令 TMR为设定时间可更改的定时器。 工作原理：当控制条件ACT=0时定时继电器TM断开；当ACT=1时， 定时器开始计时，到达预定的时间后，定时继电器TM接通。
ห้องสมุดไป่ตู้
TMR
TM
控制条件 输出地址
指令 定时器号
项目六 FANUC数控系统
(2) DEC(译码)功能指令
工作原理：当控制条件ACT=0时，不译码，译码结果继电器R断开； 当ACT=1时执行译码，当指定译码信号地址中的代码与译码规格数 据相同时，输出R＝1，否则R=0，译码输出R的地址由设计人员确 定。
项目六 FANUC数控系统
单元三 FANUC PMC程序设计（一）
1、FANUC PMC的接口
PMC与控制伺服电动机和主轴电动机的系统部分，以及与机床 侧辅助电气部分的接口关系。
图6-31
项目六 FANUC数控系统
2、FANUC PMC的基本编程指令
项目六 FANUC数控系统
3、FANUC PMC的功能指令
图6-22
图6-23
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 1）当未接通控制电源或控制电源出现异常时，如图6-24
图6-24 2）当NC数控系统电源未接通，主轴模块在等待串行通信和参数 的加载时，两位7段数字显示管闪烁，如图6-25
图6-25
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 3）当接通控制电源1s后，会在两位7段数字显示管显示主轴模块ROM的 序列号，大约0.5s后会显示主轴模块ROM的版本号，如图6-26
项目一 数控系统概述
图6-30 急停与超程解除控制线路
项目六 FANUC数控系统
六、机床I/O接口的连接
FANUC 0i－MA数控系统的控制单元有内置的I/O卡，用于机床各 检测元件信号的采集和控制各种气、液压阀组件，指示灯等的 动作。 在控制单元内置的I/O卡，其输入点的点数为96点，输出点点数 为64点。如输入输出数量未能满足要求时，就需要通过控制单 元上的I/O LINK扩展I/O单元来满足使用的要求，并在编写PMC 程序时，对各I/O设备的地址进行分配。
项目六 FANUC数控系统
(a)按功能键一次或几次后，再按软键[SETTING]，可显示参数 设定页面。 (b)将光标移至“PARAMETER WRITE”处 (c)设定“PARAMETER WRITE”=1，按软键[ ON:1 ]，或者直接 输入1，再按软键[输入]，这样参数成为可写入的状态。同时CN C产生P/S100报警（允许参数写入）。 (d)如果参数设定完毕，需将参数设定页面的“PARAMETER WRIT E=”设定为0，禁止参数设定。
80年代，FANUC公司较有代表性的系统是F6和F11系 列。
80年代，其主要产品有F0和F15系列。 目前，以F0i与F16i、18i最为常见。
项目六 FANUC数控系统
一、FANUC数控系统的发展概况
FANUC数控系统的特点： （1）系统在设计中大量采用模块化结构。 （2）具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力 。 （3）有较完善的保护措施 。 （4）FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全 的基本功能和选项功能。 （5）提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令 。 （6）具有很强的DNC功能 。 （7）提供丰富的维修报警和诊断功能 。
2、PMC程序的分级
PMC程序由第一级程序和第二级程序两部分组成。在PMC程 序执行时，首先执行位于梯形图开头的第一级程序，然后 执行第二级程序。 FANUC Oi－MA数控系统的PMC规格有SA1和SA3两种，而SA3 比SA1多了子程序和标记地址的功能。
项目六 FANUC数控系统
3、PMC的地址
PMC程序中的地址，也就是代号，用于代表不同的信号，不同 的地址分别有机床侧的输入（X）、输出线圈（Y）信号、NC 系统部分的输入（F）、输出线圈（G）信号，内部继电器 （R），信息显示请求信号（A），计数器（C），保持型继电 器（K），数据表（D），定时器（T），标号（L），子程序 号（P）.
X 110 . 3
项目六 FANUC数控系统
二、设置（或调整）FANUC数控系统参数( 录像 )
1、系统参数的显示方法
数控系统的参数可以分为许多类型，在本单元我们只介绍系统 参数的显示、MDI设定参数以及伺服参数的初始化。
(1)按MDI面板上的功能键
几次或一次后，再按软键[参数]，
选择参数页面
(2)参数页面有多页组成，通过(a)、(b)两种方法显示需要的 参数页面
图6-26
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 4）当参数加载完成，主回路电源未接通、系统处于急停状态时，如图6 -27
图6-27
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 5）主轴模块处于报警状态，当有故障发生时，两位7段数字显示管显示 报警号，同时，ALARM指示灯会点亮显示报警代号，如图6-28 6）主轴模块处于不正确的参数设定和不适当的序列，当有故障发生时 两位7段数字显示管显示错误号，同时ERR指示灯点亮，如图6-29
DEC
R
控制条件
指令
译码信 号地址
译码规 格数据
译码结果 输出地址
项目六 FANUC数控系统
4、FANUC PMC的编程指令应用举例
主轴定向控制：
项目六 FANUC数控系统
单元四 FANUC PMC程序设计（二） 软件安装
一、FANUC PMC的编程方法
1、FAPT LADDER III软件界面:
图6-16
图6-17
项目六 FANUC数控系统
1、电源模块的LED显示 3）电源模块准备好。即主回路电源接通，电源模块可以开始正常工作， 如图6-18 4）电源模块处于报警状态。当有故障发生时，ALM指示灯亮，两位7段 数字显示管显示报警号。如图6-19
图6-18
图6-19
项目六 FANUC数控系统
(a)用翻页键或光标移动键，显示需要的参数页面。
(b)从键盘输入想显示的参数号，然后按软键[NO.检索]。可以显 示指定的参数所在页面。光标在指定的参数位置上闪动。
项目六 FANUC数控系统
项目六 FANUC数控系统
2、MDI方式设定参数
(1)将NC置于MDI方式下 (2)按下急停按钮，使机床处于急停状态 (3)按以下步骤使参数处于可写状态
项目六 FANUC数控系统
图6-12 串行主轴连接插座信号
项目六 FANUC数控系统
图6-13 模拟主轴连接位置编码器插座信号
项目六 FANUC数控系统
三、伺服放大器模块的连接
图6-14 伺服放大器模块的接口信号
项目一 数控系统概述 如果采用分离型增量式检测装置（通常用光栅尺），需按下图方式连接。
2、伺服模块的LED显示 1）当未接通电源、连接导线出现异常和伺服模块本身出现异常时，如 图6-20 2）伺服模块未准备好，即主回路电源未接通，系统处于急停状态，如 图6-21
图6-20
图6-21
项目六 FANUC数控系统
2、伺服模块的LED显示 3）伺服模块准备好，即主回路电源接通，伺服模块可以开始正常工作， 如图6-22 4）电源模块处于报警状态，当有故障发生时，一位7段数字显示管显示 报警号，如图6-23
图6-28
图6-29
项目六 FANUC数控系统
五、急停与超程解除控制线路
急停：用于在紧急情况下，停止机床的运动,一般用其按钮触 点控制切断强电。
超程解除：数控系统通常可提供两种行程保护功能，一种为在 机床各坐标轴的极限位置安装限位开关，当其被压下时，向数 控系统发出超程信号使之减速停止。另一种为存储行程极限， 它允许在机床坐标系中设定多个坐标值形式的区域，禁入区域 可以由用户指定为设定区域的内侧或外侧，当机床移动进入禁 入区域则停止移动，并显示超程报警。
项目六 FANUC数控系统
单元二 FANUC数控系统的部件连接
一、控制单元的连接(FANUC 0i-MB)
图6-1 控制单元的构成
图6-2 控制单元各部位的名称
图6-3 控制单元的连接原理图1
图6-4 主板插座配置图
项目一 数控系统概述
图6-5 控制单元的连接原理图2
项目一 数控系统概述
项目六 FANUC数控系统
二、FANUC数控系统的系列与特点
（7）机床运动轴的反向间隙，在快速移动或进给移动过程中由不同的间 隙补偿参数自动补偿。 （8）0i系统可预读12个程序段，比0MD系统多。 （9）与0MD系统相比，0i系统的PMC程序基本指令执行周期短，容量大， 功能指令更丰富，使用更方便。 （10）0i系统的界面、操作、参数等与18i、16i、21i基本相同。 （11）0i系统比0M、0T等产品配备了更强大的诊断功能和操作信息显示 功能，给机床用户使用和维修带来了极大方便。 （12）在软件方面0i系统比0系统也有很大提高，特别在数据传输上有很 大改进。
图6-6 I/O板插座配置图
项目六 FANUC数控系统
图6-7 控制单元的连接原理图3
项目六 FANUC数控系统
二、主轴控制单元的连接
图6-8 高速串行总线接口板
项目六 FANUC数控系统
图6-9 串行主轴连接 图6-10 模拟主轴连接
项目六 FANUC数控系统
图6-11 串行主轴连接插座信号
(e)复位CNC，解除P/S100报警。此时需关断电源再开机。
项目六 FANUC数控系统
主编 张爱红
项目六 FANUC数控系统
单元一 FANUC数控系统概述 单元二 FANUC数控系统的部件连接 单元三 FANUC PMC程序设计(一) 单元四 FANUC PMC程序设计(二) 单元五 FANUC数控系统参数 单元六 FANUC数控系统的数据保护
项目六 FANUC数控系统
图6-15 分离型增量式检测装置的连接
项目六 FANUC数控系统
四、各模块的LED状态显示
控制单元主板的LED状态显示位于控制单元主板的上方位置 1、电源模块的LED显示 1）当未接通控制电源或控制电源出现异常时，如图6-16 2）电源模块未准备好。即主回路电源未接通、系统处于急停状态， 如图6-17
单元一 FANUC数控系统概述
一、FANUC数控系统的发展概况
日本FANUC公司自50年代末期生产数控系统以来， 已开发出40多种系列的数控系统，特别是70年代中期开 发出FS5、FS7系统以后，所生产的系统都是CNC系统。 从此，FANUC公司的CNC系统大量进入中国市场，在中国 CNC市场上处于举足轻重的地位。
项目六 FANUC数控系统
2、使用网络进行PMC传输步骤( 录像 )
机床端设置：
项目六 FANUC数控系统
计算机端设置：
项目六 FANUC数控系统
计算机端设置：
项目六 FANUC数控系统
计算机端通信连接：
项目六 FANUC数控系统
从机床 PMC装载：
项目六 FANUC数控系统
选择传输PMC梯形图程序、PMC参数：
显示传输的过程：
项目六 FANUC数控系统
二、FANUC PMC程序的工作原理
1、梯形图概要 在PMC程序中，使用的编程语言是梯形图。对PMC程序的执行，可 以简要地总结为，从梯形图的开头由上到下，然后由左到右到达 梯形图结尾后再回到梯形图的开头，循环往复，顺序执行。
项目六 FANUC数控系统
位号（0～7） 地址号 地址类型
项目六 FANUC数控系统
单元五 FANUC数控系统参数
一、FANUC数控系统参数的分类与功能
FANUC Oi－MA数控系统的参数按照数据的形式大致可分 为位型和字型。其中位型又分位型和位轴型，字型又分 字节型、字节轴型、字型、字轴型、双字型、双字轴型 共8种。轴型参数允许参数分别设定给各个控制轴。
项目六 FANUC数控系统
二、FANUC数控系统的系列与特点
（1）FANUC 0i系统与FANUCl6/18/21等系统的结构相似，均为模块化结构。 其集成度较FANUC 0系统的集成度更高，因此0i控制单元的体积更小，便 于安装排布。 （2）采用全字符键盘，可用B类宏程序编程，使用方便。 （3）用户程序区容量比0MD系统大一倍，有利于较大程序的加工。 （4）使用编辑卡编写或修改梯形图，携带与操作都很方便。 （5）使用存储卡存储或输入机床参数、PMC程序以及加工程序，操作简单 方便。 （6）系统具有HRV(高速矢量响应)功能，伺服增益设定比0MD系统高一倍， 理论上可使轮廓加工误差减少一半。
(1) TMR(定时器)功能指令 TMR为设定时间可更改的定时器。 工作原理：当控制条件ACT=0时定时继电器TM断开；当ACT=1时， 定时器开始计时，到达预定的时间后，定时继电器TM接通。
ห้องสมุดไป่ตู้
TMR
TM
控制条件 输出地址
指令 定时器号
项目六 FANUC数控系统
(2) DEC(译码)功能指令
工作原理：当控制条件ACT=0时，不译码，译码结果继电器R断开； 当ACT=1时执行译码，当指定译码信号地址中的代码与译码规格数 据相同时，输出R＝1，否则R=0，译码输出R的地址由设计人员确 定。
项目六 FANUC数控系统
单元三 FANUC PMC程序设计（一）
1、FANUC PMC的接口
PMC与控制伺服电动机和主轴电动机的系统部分，以及与机床 侧辅助电气部分的接口关系。
图6-31
项目六 FANUC数控系统
2、FANUC PMC的基本编程指令
项目六 FANUC数控系统
3、FANUC PMC的功能指令
图6-22
图6-23
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 1）当未接通控制电源或控制电源出现异常时，如图6-24
图6-24 2）当NC数控系统电源未接通，主轴模块在等待串行通信和参数 的加载时，两位7段数字显示管闪烁，如图6-25
图6-25
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 3）当接通控制电源1s后，会在两位7段数字显示管显示主轴模块ROM的 序列号，大约0.5s后会显示主轴模块ROM的版本号，如图6-26
项目一 数控系统概述
图6-30 急停与超程解除控制线路
项目六 FANUC数控系统
六、机床I/O接口的连接
FANUC 0i－MA数控系统的控制单元有内置的I/O卡，用于机床各 检测元件信号的采集和控制各种气、液压阀组件，指示灯等的 动作。 在控制单元内置的I/O卡，其输入点的点数为96点，输出点点数 为64点。如输入输出数量未能满足要求时，就需要通过控制单 元上的I/O LINK扩展I/O单元来满足使用的要求，并在编写PMC 程序时，对各I/O设备的地址进行分配。
项目六 FANUC数控系统
(a)按功能键一次或几次后，再按软键[SETTING]，可显示参数 设定页面。 (b)将光标移至“PARAMETER WRITE”处 (c)设定“PARAMETER WRITE”=1，按软键[ ON:1 ]，或者直接 输入1，再按软键[输入]，这样参数成为可写入的状态。同时CN C产生P/S100报警（允许参数写入）。 (d)如果参数设定完毕，需将参数设定页面的“PARAMETER WRIT E=”设定为0，禁止参数设定。
80年代，FANUC公司较有代表性的系统是F6和F11系 列。
80年代，其主要产品有F0和F15系列。 目前，以F0i与F16i、18i最为常见。
项目六 FANUC数控系统
一、FANUC数控系统的发展概况
FANUC数控系统的特点： （1）系统在设计中大量采用模块化结构。 （2）具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力 。 （3）有较完善的保护措施 。 （4）FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全 的基本功能和选项功能。 （5）提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令 。 （6）具有很强的DNC功能 。 （7）提供丰富的维修报警和诊断功能 。
2、PMC程序的分级
PMC程序由第一级程序和第二级程序两部分组成。在PMC程 序执行时，首先执行位于梯形图开头的第一级程序，然后 执行第二级程序。 FANUC Oi－MA数控系统的PMC规格有SA1和SA3两种，而SA3 比SA1多了子程序和标记地址的功能。
项目六 FANUC数控系统
3、PMC的地址
PMC程序中的地址，也就是代号，用于代表不同的信号，不同 的地址分别有机床侧的输入（X）、输出线圈（Y）信号、NC 系统部分的输入（F）、输出线圈（G）信号，内部继电器 （R），信息显示请求信号（A），计数器（C），保持型继电 器（K），数据表（D），定时器（T），标号（L），子程序 号（P）.
X 110 . 3
项目六 FANUC数控系统
二、设置（或调整）FANUC数控系统参数( 录像 )
1、系统参数的显示方法
数控系统的参数可以分为许多类型，在本单元我们只介绍系统 参数的显示、MDI设定参数以及伺服参数的初始化。
(1)按MDI面板上的功能键
几次或一次后，再按软键[参数]，
选择参数页面
(2)参数页面有多页组成，通过(a)、(b)两种方法显示需要的 参数页面
图6-26
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 4）当参数加载完成，主回路电源未接通、系统处于急停状态时，如图6 -27
图6-27
项目六 FANUC数控系统
3、主轴模块的LED显示 5）主轴模块处于报警状态，当有故障发生时，两位7段数字显示管显示 报警号，同时，ALARM指示灯会点亮显示报警代号，如图6-28 6）主轴模块处于不正确的参数设定和不适当的序列，当有故障发生时 两位7段数字显示管显示错误号，同时ERR指示灯点亮，如图6-29
DEC
R
控制条件
指令
译码信 号地址
译码规 格数据
译码结果 输出地址
项目六 FANUC数控系统
4、FANUC PMC的编程指令应用举例
主轴定向控制：
项目六 FANUC数控系统
单元四 FANUC PMC程序设计（二） 软件安装
一、FANUC PMC的编程方法
1、FAPT LADDER III软件界面:
图6-16
图6-17
项目六 FANUC数控系统
1、电源模块的LED显示 3）电源模块准备好。即主回路电源接通，电源模块可以开始正常工作， 如图6-18 4）电源模块处于报警状态。当有故障发生时，ALM指示灯亮，两位7段 数字显示管显示报警号。如图6-19
图6-18
图6-19
项目六 FANUC数控系统
(a)用翻页键或光标移动键，显示需要的参数页面。
(b)从键盘输入想显示的参数号，然后按软键[NO.检索]。可以显 示指定的参数所在页面。光标在指定的参数位置上闪动。
项目六 FANUC数控系统
项目六 FANUC数控系统
2、MDI方式设定参数
(1)将NC置于MDI方式下 (2)按下急停按钮，使机床处于急停状态 (3)按以下步骤使参数处于可写状态
项目六 FANUC数控系统
图6-12 串行主轴连接插座信号
项目六 FANUC数控系统
图6-13 模拟主轴连接位置编码器插座信号
项目六 FANUC数控系统
三、伺服放大器模块的连接
图6-14 伺服放大器模块的接口信号
项目一 数控系统概述 如果采用分离型增量式检测装置（通常用光栅尺），需按下图方式连接。
2、伺服模块的LED显示 1）当未接通电源、连接导线出现异常和伺服模块本身出现异常时，如 图6-20 2）伺服模块未准备好，即主回路电源未接通，系统处于急停状态，如 图6-21
图6-20
图6-21
项目六 FANUC数控系统
2、伺服模块的LED显示 3）伺服模块准备好，即主回路电源接通，伺服模块可以开始正常工作， 如图6-22 4）电源模块处于报警状态，当有故障发生时，一位7段数字显示管显示 报警号，如图6-23
图6-28
图6-29
项目六 FANUC数控系统
五、急停与超程解除控制线路
急停：用于在紧急情况下，停止机床的运动,一般用其按钮触 点控制切断强电。
超程解除：数控系统通常可提供两种行程保护功能，一种为在 机床各坐标轴的极限位置安装限位开关，当其被压下时，向数 控系统发出超程信号使之减速停止。另一种为存储行程极限， 它允许在机床坐标系中设定多个坐标值形式的区域，禁入区域 可以由用户指定为设定区域的内侧或外侧，当机床移动进入禁 入区域则停止移动，并显示超程报警。
项目六 FANUC数控系统
单元二 FANUC数控系统的部件连接
一、控制单元的连接(FANUC 0i-MB)
图6-1 控制单元的构成
图6-2 控制单元各部位的名称
图6-3 控制单元的连接原理图1
图6-4 主板插座配置图
项目一 数控系统概述
图6-5 控制单元的连接原理图2
项目一 数控系统概述
项目六 FANUC数控系统
二、FANUC数控系统的系列与特点
（7）机床运动轴的反向间隙，在快速移动或进给移动过程中由不同的间 隙补偿参数自动补偿。 （8）0i系统可预读12个程序段，比0MD系统多。 （9）与0MD系统相比，0i系统的PMC程序基本指令执行周期短，容量大， 功能指令更丰富，使用更方便。 （10）0i系统的界面、操作、参数等与18i、16i、21i基本相同。 （11）0i系统比0M、0T等产品配备了更强大的诊断功能和操作信息显示 功能，给机床用户使用和维修带来了极大方便。 （12）在软件方面0i系统比0系统也有很大提高，特别在数据传输上有很 大改进。
图6-6 I/O板插座配置图
项目六 FANUC数控系统
图6-7 控制单元的连接原理图3
项目六 FANUC数控系统
二、主轴控制单元的连接
图6-8 高速串行总线接口板
项目六 FANUC数控系统
图6-9 串行主轴连接 图6-10 模拟主轴连接
项目六 FANUC数控系统
图6-11 串行主轴连接插座信号
(e)复位CNC，解除P/S100报警。此时需关断电源再开机。
项目六 FANUC数控系统