浅析Fanuc0iD数控系统单键交替输出自锁功能的设计

伏和红

摘要：本文主要探讨了Fanuc0iD数控系统单键交替输出自锁功能的三种实现方法，同时给出了对应的PMC设计示例程序，最后还对这三种实现方法进行了分析与比较。

Abstract： This paper mainly discussed three design ideas of Single-key Alternate Output Self-locking Function of Fanuc 0iD Computer Numerical Control System， and gave the corresponding sample programs of PMC. In the end， this paper also analyzed and compared all the three design ideas above.

关键词：Fanuc;数控系统;PMC;单键;交替输出;自锁

Key words： Fanuc;CNC system;PMC;single-key;alternate output;self-locking

0  引言

在数控机床的PMC编程中，有许多功能比如单段（Single Block）、选择停止/跳过（Option Stop）、空运行（Dry Run）及机床锁住（Machine Lock）等都要求能够实现单键交替输出自锁，即第一次按下按键时接通功能并自锁，第二次按下按键时断开功能，再次按下按键又接通功能……如此循环往复。本文主要对Fanuc0iD数控系统单键交替输出自锁功能的实现方法进行探讨，并给出了对应的PMC设计示例程序，最后对各种实现方法进行分析与比较。

1  单键交替输出自锁功能的设计

1.1 经典程序法[1]

经典程序法的PMC示例程序如图1所示。

程序分析：当X1.0首次瞬时接通时，在第一个扫描周期内，R100.0=1，R100.1=1，R200.0=1，Y1.0=1;在后面的扫描周期内，R100.0=0，R100.1=1，因为R100.0=0，故R200.0=1且自锁，Y1.0=1，对应的功能接通。当松开X1.0时，R100.0=0，R100.1=0，R200.0=1仍然自锁，Y1.0仍然为1，对应的功能保持接通。当X1.0再次瞬时接通时，在第一个扫描周期内，R100.0=1，R100.1=1，切断自锁回路，R200.0=0，Y1.0=0;在后面的扫描周期内，R100.0=0，R100.1=1，R200.0=0，Y1.0=0，对应的功能断开。再次松开X1.0时，R100.0=0，R100.1=0，R200.0=0，Y1.0=0，對应的功能保持断开，依此类推，从而实现单键交替输出自锁功能。

经典程序法示例程序的时序图如图2所示。

1.2 上升沿指令法[2]

上升沿指令法对应的PMC示例程序如图3所示。

程序分析：当X1.0首次瞬时接通时，在第一个扫描周期内，R100.0=1，R200.0=1，Y1.0=1;在后面的扫描周期内，由于采用了上升沿指令SUB57，故R100.0=0，因此R200.0=1且自锁，Y1.0=1，对应的功能接通并保持。当X1.0再次瞬时接通时，在第一个扫描周期内，R100.0=1，切断自锁回路，R200.0=0，Y1.0=0;在后面的扫描周期内，由于采用了上升沿指令SUB57，故R100.0=0，R200.0=0，Y1.0=0，对应的功能断开并保持。依此规律变化，便可实现单键交替输出自锁功能。

上升沿指令法示例程序的时序图如图4所示。

1.3 计数器指令法

计数器指令法对应的PMC示例程序如图5所示。

参数说明：该程序中，R9091.0为数控系统常0信号，F1.1为当按下面板的复位按钮时，系统返回给PMC的复位信号，此处用作计数器的复位信号。由程序可知，该计数器的计数器号为“0001”，初始值为0（CN0=0），且为加计数器（UPDOWN=0），计数器的计数功能由X1.0触发。

程序分析：为了实现单键交替输出自锁功能，该环形计数器的预置值应设定为1，如图6所示。当首次按下X1.0时，计数器的当前值变为1，与预置值相同，此时，R200.0=1，Y1.0=1，对应的功能接通;当再次按下X1.0时，计数器的计数值发生溢出，计数器复位，当前值变为0，此时，R200.0=0，Y1.0=0，对应的功能断开，如此循环变化，即可实现单键交替输出自锁功能。

2  结语

Fanuc0iD数控系统单键交替输出自锁功能的主要有三种实现方法，即经典程序法、上升沿指令法和计数器指令法。经典程序法对应的PMC程序较为复杂，需要编程人员对PMC周期性循环扫描的工作方式有较为深刻的认识及了解，程序理解上有一定难度，程序的可读性不好;与经典程序法相比，上升沿指令法的编程思路与之类似，但由于采用了上升沿指令SUB57，使PMC程序得到了简化。与前两种方法相比，计数器指令法比较简单，只用了一个计数器功能指令SUB5，程序的可读性较好，但由于计数器的数量是有限的，以Fanuc 0i-D-Mate PMC/L为例，其可变计数器仅有20个[3]。因此，如果在编程中都采用这种方法，会大量占用宝贵的计数器资源，造成后续PMC编程中无计数器可用的情况。

总之，上述三种编程方法各有优缺点，应根据实际情况灵活选择。

参考文献：

[1]曹智军，肖龙.数控PMC编程与调试[M].清华大学出版社，2010，8：182.

[2]苏洪涛，李玲芝.PMC编程技巧在Fanuc-0i系列数控系统上的应用[J].机床电器，2009，5：8-9.

[3]罗敏.Fanuc数控系统PMC编程技术[M].化学工业出版社，2013，3：83.