FANUC数控系统培训

FS16i/FS18i-A
FS21i-A
装料器控制板
Power Mate i- D/H 基本命令处理时间 μs/step 开发 语言 梯形图 步序 C语言 编辑功能 编辑 功能 FAPTLADDER-Ⅱ FAPTLADDER-Ⅲ
○
— 5 ○ — — ○ ○
—
—
—
○ 0.085
—
○
—
— 0.033
○ — ☆ ○ ○
步进电机 机床工作台
NC
加减速
放大器
滚珠丝杆
耗能
b)
半闭环方式
如下图所示，这种工作方式中，电机 驱动的滚珠丝杆轴就是最终的控制对象。 在工作台之前，进行位置检测（间接测 量）的控制方式
伺服电机 机床工作台
CNC
位置控制
速度控制 速度反馈信号 PC 脉冲编码器 滚珠丝杆
位置反馈信号
c)
闭环方式（由于机械变形，可能会产生机械震荡，不好调）
16i：最大8轴，6轴联动 18i：最大6轴，4轴联动
21i：最大4轴，4轴联动
CNC 16/18/160/180系列
16/18MC：用于加工中心、铣床、平面
磨床 具有PC功能， 16/18TC：用于车床、圆柱磨床 开放性强 160/180MC：用于加工中心、铣床、平 面磨床的开放式CNC 160/180TC：用于车床、圆柱磨床的开放 式CNC
4)
②按数据传送方式分类 ☆脉冲信号传送方式 ☆串行数据传送方式 ③反馈脉冲数 ☆32768脉冲/转 β系列 ☆65536脉冲/转 α系列 ☆100万脉冲/转 αi系列 分离型脉冲编码器 直线尺 ☆光栅尺 ☆磁栅尺 ☆感应同步器 激光尺（超精密）
PMC构成及指令
PMC的种类
PMC机型 FS16i/FS18i-B FS21i-B 适用 CNC SA1 — ○ — ○ SA5 — — — ○ SB5 — — ○ — SB6 — — ○ ○ SB7 ○ ○ — —
检测器
1)
以下部件作为位置和速度的检测器： 装在电机内部的脉冲编码器 ①按照位置测量方法分类 ☆检测相对位置的增量脉冲编码器 电源切断时，当前位置丢失。 ☆检测绝对位置的绝对脉冲编码器 用于电池（1.5×4）支持，电源切断时， 当前位置不丢失，接通电源时，不用返回参 考点，机床可以立刻运行。
2) 3)
FANUC数控系统培训
数控系统概述 数控系统编程 数控系统维修
一：数控系统概述
FANUC数控系统的发展及种类 CNC 0i系列 CNC Power Mate 0 CNC 16i/18i/21i系列 CNC 16/18/160/180系列 操作

FANUC数控系统的发展
年代 1987年 1990年 1991年 1992年 1993年 1996年 使用元件 LSI（表面安装） LSI（3维安装） NC的种类 FS15系列 FS16系列 FS18系列 FS20系列 FS21系列 FS16i系列 FS18i系列 FS21i系列 FS15i系列 Power Mate i系列 伺服的种类 AC伺服电机 （数字控制）
伺服电机
伺服电机有以下几种： 1) 电液步进电机 2) DC电机 3) AC电机 特点： 步进电机 • 一个脉冲转动一定的角度。 • 没有反馈机构，控制简便，价格便宜。 • 用于小型，轻型的机床
DC伺服电机 • 启动扭矩大，速度控制容易。 • 利用控制电流电压和极性来控制速度和 方向。 • 碳刷、电枢需定期保养、维修。 AC伺服电机 • 利用控制电机的电压、频率来控制方向 和转速。 • 没有碳刷、电机体积小、重量轻、不需 要保养。
④
⑤
⑥
SRAM（Static random access memory） 模块（静态随机存取存储器） 存储加工程序和参数。 为了防止断电时存储的内容消失，用电 池保存记忆的数据。 DRAM（Dynamic random access memory）模块（动态随机存取存储器） 执行加工程序时，使用的存储模块。 PMC（Programmable machine controller） 模块（可编程控制器） 处理NC与机床接口的模块。 顺序回路上，有CNC的专用命令。
CNC Mate 0
用于2轴小型车床 取代步进电机的伺服系统 中文显示的CRT/MDI
CNC 16i/18i/21i系列
FANUC 16i/18i/21i-B是控制单元与LCD集成于 一体的CNC系统，并具有网络功能： 接线少----使用超高速串行数据通讯，连接电缆 少 网络功能----以太网为标准配置（FS16i/18i） 高速高精度加工----纳米级CNC系统：插补、位 置检测和伺服控制以纳米为单位（FS16i-MB） 维护性----经互联网远程诊断

电磁线圈 油压源 切屑传送带 电机等
主轴
放大器
伺服
放大器
主CPU
CRT控制模块
FROM模块
CRT/LCD单元
SRAM模块
DRAM模块 PMC控制模块
锂电池
机床操作面板 I/O单元 强电盘
伺服模块
主轴模块
伺服放大器 伺服放大器
伺服电机 主轴电机
手轮脉冲器
关于构成框图的解释
①
②
③
CPU（Central processing unit）中央处 理单元用写在ROM里的CNC控制软件， 通过地址总线/数据总线控制各NC语句。 CRT控制模块 控制CRT画面和LCD画面的显示内容。 FROM（Flash read only memory）模块 （快速只读存储器） 存储CNC及伺服的控制软件，PMC的内 容等 。
伺服电机 CNC 位置控制 速度控制 速度反馈信号 PC 脉冲编码器 滚珠丝杆 直 线 尺
位置反馈信号
位置反馈信号
伺服控制部分的构成
伺服由以下4部分构成： （1）位置及速度控制部分 （2）伺服放大器 （3）伺服电机 （4）检测器
CNC内的位置、速度控制是把移动指令
和反馈信号相比较，进行位置控制。位 置控制回路把速度指令送给速度控制器， 与电机来的速度反馈信号相比较，进行 平稳的速度控制。速度控制信号把脉冲 调制信号输出给伺服放大器。 在伺服放大器中，用位置、速度来的信 号，使功率晶体管打开、关闭，用电流 驱动电机。 伺服电机内部装有位置和速度反馈检测 器（脉冲编码器）
16i/18i/21i系列具有网络功能的超小型、超薄型CNC，其 CNC功能和液晶显示功能溶为一体。 160i/180i/210i系列是CNC功能和电脑功能融合在一起的 开放式CNC。
二：数控系统维修
CNC控制单元的构成 关于构成框图的解释 伺服电机的控制方式 伺服控制部分的构成 伺服电机 检测器 PMC构成及指令
M/S/T/B代 码信号
指令 FIN
驱动回路
接收回路
强电盘
•I/O单元 •I/O卡
•连接单元
例子
•
辅助功能（M功能） 用地址M和后面的数值组成的指令，可以控制机床主轴回转、冷 却液开关等。 下面的M代码在PMC内被解读后，根据要求送给机床。 M00：程序停机 M01：选择停机 M02：程序结束 M30：程序结束并倒带 M98（调用子程序）和M99（子程序结束返回）在CNC内部处理， 不给机床送出。 送给机床的M功能按照下面的顺序处理
子程序
将重复执行的处理和模块化的程序作为子程序登录，然后用 CALL或CALLU命令由第二级调用。
※第1级不能调用子程序。 另外，在PMC-SA1上不能使用子程序功能。
第1级 •急停 •超程 •停止 END1 第2级 •运转准备 •运转方式切换 •手动进给 •手轮进给 •自动运转 •MST功能 •CALL命令 •信息显示 END2
如下图所示，此种方式是把检测装置直 接装在机床的工作台上进行反馈的控制 方式。除了检测方法是直接检测外，其 它的与半闭环方式相同。 特点是精度高，位置检测器是使用直线 尺
伺服电机 CNC 位置控制 速度控制 速度反馈信号 位置反馈信号 PC 脉冲编码器 滚珠丝杆 直 线 尺
d)
混合方式
此方式取用了半闭环方式的稳定性 和全闭环方式的定位准确性双方优点的 控制方式。位置检测器是采用伺服电机 内的脉冲编码器和外部的直线尺，从两 个方面检测位置。 这种方式用于大型机床。
○ — ☆ ○ ○
○ ○ ☆ ○ ○
○ ☆ ☆ 内置 × ○
把编辑卡装入CNC
注： ○标配 ☆选配 FAPTLADDER -Ⅱ用于DOS， FAPTLADDER-Ⅲ用于Windows
程序的级别和输入输出的信号处理
2级程序 • 第一级是每隔8ms进行读取的程序。
※主要是急停、跳转、超程等紧急功能的处理。 ※不使用第一级时，只编写END1命令。 • 在第2级上编写普通的顺序程序。 ※Seguence是“顺序”的意思。 ATC（自动换刀装置）在第2级上编写。 ※在第2级上因为有同步输入信号存储器，所以输入脉冲信号时， 其信 号宽度应大于扫描时间。 ※扫描时间显示在PMC诊断（PMCDGN）的标题栏（TITLE） 上。
伺服电机的控制方式
伺服电机用位置检测器、速度检测 器及时的检测速度和位置，并将此信息 反馈给NC控制装置。CNC使用的伺服机 构根据位置检测方法，可以分类如下： 控制方式 开环方式 闭环方式
半闭环方式 全闭环方式 混合控制方式
a)
开环方式 这种方式如下图所示，由NC发出的 指令通过驱动部件直接驱动电机。不使 用电气的反馈信号。因此，步进电机的 回转精度、齿轮、滚珠丝杆的精度都影 容易丢步 响到机床的精度。
M功能指令 M代码（输出） MF（输出） M代码读取信号 PMC处理 FIN（输入） 辅助功能结束信号
译码
执行
THE END THANK YOU！