1 引言

　　隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，新一代的數(shù)控伺服轉(zhuǎn)塔沖床代替老式的機(jī)械和液壓數(shù)控沖床已成為必然。數(shù)控伺服轉(zhuǎn)塔沖床具有高柔性、高效性、高精度、低噪環(huán)保性、節(jié)能、易于維護(hù)、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。比同類數(shù)控液壓沖床性價(jià)比更高，操作更簡捷，更可以精確控制滑塊行程，有利于實(shí)現(xiàn)壓窩、淺拉深等難度大的工藝，使生產(chǎn)效率更高，產(chǎn)品質(zhì)量更優(yōu)。這些優(yōu)點(diǎn)，主要是主驅(qū)動(dòng)采用了交流伺服控制技術(shù)的結(jié)果。數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)控制模塊、交流伺服電機(jī)及編碼器檢測(cè)元件一起組成了伺服主驅(qū)動(dòng)的半閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)?？梢詫?shí)現(xiàn)主驅(qū)動(dòng)的速度控制、運(yùn)動(dòng)軌跡控制、位置控制等。在此系統(tǒng)控制中，我們應(yīng)用了數(shù)控系統(tǒng)的PMC控制功能來實(shí)現(xiàn)主驅(qū)動(dòng)軸的數(shù)字位置控制。

2 PMC控制功能

　　PMC是指數(shù)控系統(tǒng)的順序邏輯編程系統(tǒng)，用于編輯控制機(jī)床動(dòng)作的所有順序邏輯控制程序。一般機(jī)床數(shù)控軸都由數(shù)控系統(tǒng)CNC直接控制，由系統(tǒng)發(fā)出給定軸的位移和速度指令，通過伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)完成給定軸的各種指定運(yùn)行。當(dāng)某軸的控制指令由PMC發(fā)出而非CNC發(fā)出時(shí)，我們稱此軸為PMC控制軸。FANUC系統(tǒng)具有這種獨(dú)立于CNC直接控制給定軸的PMC控制功能。PMC能直接控制下列操作：快速移動(dòng)指令距離、連續(xù)進(jìn)給、參考點(diǎn)返回、進(jìn)給速度控制等各種軸控功能操作。一個(gè)軸是CNC軸還是PMC軸可由系統(tǒng)特定信號(hào)定義。

3 PMC控制功能應(yīng)用

　　考慮到FANUC系統(tǒng)應(yīng)用在伺服沖床上的特殊性，在x、y軸送料過程中伺服主驅(qū)動(dòng)軸(z軸)的沖壓運(yùn)行，即z軸的快速移動(dòng)，由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出有關(guān)信號(hào)進(jìn)行啟動(dòng)，我們定義Z軸為PMC軸更方便其控制使用。下面介紹z軸作為PMC軸是如何實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的。

　　3.1 定義PMC軸

　　PMC提供4個(gè)通道，使用輸入和輸出指令控制這些操作。這里只選擇一個(gè)通道，通道1(A組)。由參數(shù)No．8010定義選此通道控制z軸。設(shè)定z軸為機(jī)床的第一個(gè)軸，于是設(shè)定參數(shù)為No.8010A1P1A2POA3POA4POA5P0表示第一軸Z軸是受通道1(A組)控制的PMC軸。

　　3.2 定義PMC軸有效

　　為使z軸作為PMC軸有效，需要設(shè)定z軸的PMC選擇信號(hào)EAX1為1。相應(yīng)地址為G136.0，編入梯形圖。

　　3.3 定義操作類型

　　從FANUC系統(tǒng)定義我們知道，軸控制指令信號(hào)、軸控制進(jìn)給速度信號(hào)、軸控制數(shù)據(jù)信號(hào)和程序段停止禁止信號(hào)一起決定一個(gè)完整的操作。這些信號(hào)總稱為軸控制程序段數(shù)據(jù)信號(hào)，相當(dāng)于CNC控制的自動(dòng)操作期間執(zhí)行一個(gè)程序段。

　　(1)軸控制指令信號(hào)ECOA--EC6A相應(yīng)地址為G143.0-G143.6。我們定義Z軸為快速定位軸，使用快速移動(dòng)指令，定義用OOh代碼。

　　(2)軸控制進(jìn)給速度信號(hào)EIFOA-ElF15A相應(yīng)地址為G144和G145兩個(gè)字節(jié)，定義PMC軸快速移動(dòng)速度，即z軸的進(jìn)給速度。

　　180000為z軸最大轉(zhuǎn)速，單位度／min。Z軸我們定義為旋轉(zhuǎn)軸，所以此速度=500mm。這里設(shè)定參數(shù)No.8002第一位PRD=1，用軸控制指令的進(jìn)給速度數(shù)據(jù)作為被指令的進(jìn)給速度。如果PRD=0，則使用參數(shù)No.1420的數(shù)據(jù)作為進(jìn)給速度。

　　(3)軸控制數(shù)據(jù)信號(hào)EIDOA—EID3 1A相應(yīng)地．tal：為G146、G147、G148、G149四個(gè)字節(jié)，根據(jù)ECOA—EC6A用到00h代碼，那么在這里EIDOA—EID3 1A定義為z軸移動(dòng)距離。梯形圖編程見圖4。

　　F0056為通過宏指令定義的z軸移動(dòng)距離值，R100.0為相關(guān)啟動(dòng)z軸移動(dòng)的信號(hào)。這樣當(dāng)啟動(dòng)z軸時(shí)，z軸就獲得了需要移動(dòng)的數(shù)據(jù)值。(4)程序段停止禁止信號(hào)EMSBKA，相應(yīng)地址為G143.7。目前設(shè)其為0，如果需要可加以應(yīng)用。通過以上各個(gè)編程，確定了z軸作為PMC軸完成一個(gè)獨(dú)立的程序段所需要的各種數(shù)據(jù)。

　　3.4 PMC程序段的執(zhí)行

　　CNC可以將PMC的軸控功能存貯在它的緩沖區(qū)中，所以，可以順序執(zhí)行多個(gè)PMC控制的操作。在此例中，命令[1]正在執(zhí)行，命令[2]和[3]被儲(chǔ)存在緩沖區(qū)中，并且命令【4】已經(jīng)發(fā)出(軸控制程序段數(shù)據(jù)信號(hào)已設(shè)定)。

　　當(dāng)命令的執(zhí)行完成時(shí)：命令[2]從等待緩沖區(qū)傳輸?shù)綀?zhí)行緩沖區(qū)；命令[3]從輸入緩沖區(qū)傳輸?shù)降却彌_區(qū)；命令[4]傳輸?shù)捷斎刖彌_區(qū)作為指令程序段；輸入緩沖區(qū)接收的命令[4]后，PMC把命令[5]發(fā)送到CNC(軸控制程序段數(shù)據(jù)信號(hào)被設(shè)定)。。

　　[1]，[2]，[3]，[4]，[5]：在這些間隔期間，新程序段不能發(fā)出(當(dāng)EBUFA和EBSYA在不同的邏輯狀態(tài)時(shí))。從上可見，一個(gè)完整操作(一個(gè)程序段)的執(zhí)行需要軸控制命令閱讀信號(hào)EBUFA和軸控制命令閱讀完成信號(hào)EBSYA邏輯狀態(tài)的配合一致。

　　在3.3中已經(jīng)確定了z軸作為PMC軸需要的控制程序段數(shù)據(jù)，因此，要完成程序段的執(zhí)行，我們按照信號(hào)EBUFA和EBSYA邏輯狀態(tài)的要求編人梯形圖。

　G142.7為信號(hào)EBUFA的地址，F(xiàn)130.7為信號(hào)EB—SYA的地址。

　　通過以上定義和程序的編制，當(dāng)由有關(guān)的信號(hào)啟動(dòng)z軸后，可以控制z軸以輸入的速度和位移進(jìn)行軸的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)作為PMC軸的控制運(yùn)行。

4 結(jié)語

　　以上介紹了如何實(shí)現(xiàn)PMC軸最基本的控制功能：如何獲得程序段控制數(shù)據(jù)PM，C如何根據(jù)邏輯要求編制邏輯程序等內(nèi)容。這里僅僅是拋磚引玉。如果要使z軸真正投入使用還需要完善z軸的各項(xiàng)功能，比如返回參考點(diǎn)、選擇坐標(biāo)系、加入輔助功能等等項(xiàng)目，但基本思路和方法都是一樣的。本文希望對(duì)讀者在有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)中PMC軸控制方有一定的認(rèn)識(shí)和幫助。