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FANUC PMC轴功能指令AXCTL应用

FANUC PMC轴功能指令AXCTL应用

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关键词:

PMC 轴功能、扭矩控制、速度控制、SUB53AXCTL

PMC轴介绍:

PMC 轴是轴的运动三要素:运动方式,运动速度,运动位移均由 PMC 给出,而不走系统的插补指令,也不参与插补。PMC 轴是基本轴之一,占用轴数,只是其指令来源不同,而 IO link 轴通过 IO link 总线进行指令传输,不占用基本轴。PMC 轴主要用于外围固定动作的控制,包括刀架,交换工作台,分度工作台等,PMC 轴在 0i 系统中为标准功能,在 0i-mate 和 31i 中为选项功能。

 

PMC 轴和 I/O link 轴的区别:

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PMC 轴可实现的运行方式 :

(1) 快速移动指令的距离。

(2) 切削进给——每分进给,移动指令的距离。

(3) 切削进给——每转进给,移动指令的距离。

(4) 跳转——每分进给,移动指令的距离。

(5) 暂停。

(6) 连续进给。

(7) 参考点返回

(8) 第 1、2、3、4 参考点返回

(9) 外部脉冲同步—位置编码器

(10) 外部脉冲同步—手轮第 1-3 台(第三台仅限 M 系列)。

(11) 进给速度控制。

(12) 辅助功能,第 2 辅助功能,第 3 辅助功能。

(13) 机床坐标系选择。

(14) 扭矩控制。

 

PMC 轴在使用中需要在 PMC 中给出运动三要素,在编写的时候要注意数据输入、输出缓冲器的时序关系。如果使用 PMC 轴标准的能指令 AXCTL(SUB53),在编程时不需要在梯形图中进行运动三要素赋值和缓冲处理,可简化编写工作。

1PMC轴功能指令 AXCTL(SUB53)

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ACT :

=0:不执行 AXCTL 功能指令

=1:执行 AXCTL 功能指令。ACT 保持为 1 直至 AXCTL 处理结束,并在处理完成后(W1=1)将 ACT 复位。

 

RST :

=0:解除复位

=1:设置 PMC 轴复位信号 ECLRg 为 1,对 PMC 轴进行复位,控制指令全部无效,已被缓冲的指令也全部无效。

 

DI/DO 信号组号(Group number of DI/DO signal ):

DI/DO 信号组号,PMC 轴由哪组信号控制事先要在参数 8010 中设定,例如使用 A 组信号,在8010 中就要设定 1,在 AXCTL 中也设为 1.

 

轴控制数据地址(Axis control data address ):

PMC 轴控制数据位置的首地址,在控制数据中指定运动三要素:

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W1 :

通常为 0,为 1 时表示 AXCTL 指令完成,处理完成后将 ACT 变为 0.

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以下为 PMC 轴控制的例子,包含了常用的快速进给、速度控制、扭矩控制方式。其中运动三要素都用 D 地址给出,在设置地址时注意类型和进制。供参考。

2PMC 轴控制应用实例

2.1  PMC 轴速度控制

要求伺服电机像主轴 S 指令一样做速度控制,使用 M13 ,M14 ,M15 进行 PMC 轴正转,反转,停止。(伺服电机主轴控制也可以实现类似功能,能更加灵活的进行速度控制并能实现攻丝等功能)qq交流群:736589871
(1)参数:
P8010      1   PMC   DI/DO 控制选用 A 组
P3705#6  1   SFA    与切换齿轮无关输出 SF
P8028    100  PMC   轴速度控制的直线加减速时间常数
注意:
铣床使用 M 型换挡,如果 3705#6 SFA 为 0,只有第一次速度通过 F7.2 读取到 F22 中,改变速度时,之后的速度无法读取,也无法正常输出 SF,必须设定 3705#6=1。
车床需要设置 3705#4 EVS 为 1,才能输出 SF 并读取 S 值。
 
(2)地址表:

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正向旋转使用的 D 地址为 D16-D23:
D16-D17:类型为字节。其中 D16 为方式指令,速度指令方式为 10h(十六进制),故 D1 为10。D0 设为 0。
D18-D19:类型为字,带符号十进制数,通过 F22 读取到 D18 中。
D20-D23:类型为双字,十进制数,移动距离不需要设。
反向旋转时所用的 D 地址为 D24-D31,D 地址设置方法类似,将 F22 中的值乘以-1 之后读取到 D 地址中。
 
(3)梯形图:
用 X28.6 进行 PMC 和 CNC 方式切换,用 M13、M14、M15 进行正反转及停止:

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2.2  PMC  轴扭矩控制

在进入 PMC 轴扭矩控制后,电机先处于自由状态,以指定的恒定速度持续旋转并接近工件,在靠近并加紧工件之后电机停止移动,并输出指定的转矩。
(1)参数:
1803#4=1:扭矩控制方式下执行跟踪。
2007#7:扭矩控制执行。
2105:扭矩常数,【1,32767】设置为:1
2203#4=1:扭矩控制时,通常采用第二种方式。
3105#1=0:PCF 在实际速度显示中,是否包括沿 PMC 控制轴的运动。
8010:由 PMC 轴控制的每轴 DI/DO 组的选择,这里设为 1.
 
说明:
1)、扭矩的计算:
根据连接说明书功能篇 PMC 轴中说明,扭矩数据在扭矩方向为正时指令正的值,为负的情况下指令负的值(正负指的是进入扭矩控制后电机旋转方向不同,要根据实际情况确定)。扭矩数值单位是 0.00001 Nm(直线电机时单位为 0.001Nm)。计算出电机稳定输出时的扭矩如下:
扭矩=赋给的扭矩数值* 0.00001 * 2105 中电机初始化生成的转矩常数。
电流(%)=扭矩 / 堵转扭矩,如 aiS4/4000,2105 初始化之后值为 127,扭矩数值设 500 时输出扭矩及电流%为:
扭矩=500 * 0.00001 * 127=0.635Nm
电流%=0.635 / 4=15.8%
可在伺服调整画面中可查看输出的电流%。
 
2)、计算扭矩时用 2105 初始化后的值,在扭矩控制时参数 2105 必须设置为 1,否则轴会只移动几十道就停下来。微信公众号:数控笔记
 
3)2203#4 设置转矩控制的类型,通常情况下请使用类型 2.
类型 1 是电机根据 PMC 指定转矩指令产生转矩。当电机旋转速度超过 PMC 指定的过速度报警时发出报警。
类型 2 是电机在负载状态在自由状态下以允许的恒定速度旋转,在负载状态产生按照转矩指令的转矩。

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(2)地址表:

设置扭矩控制使用的 D 地址为 D0-D7

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D00-D01:类型为字节。其中 D01 为方式指令地址,扭矩控制方式指令为 11h(十六进制),故 D1 为 11。D0 设为 0。

D02-D03:类型为字,带符号十进制数,设置最大进给速度。

D04-D07:类型为双字,带符号十进制数,设置扭矩数值。

快速移动使用的 D 地址为 D8-D15:

D08-D09:类型为字节。其中 D09 为方式指令地址,快速移动方式为 00h(十六进制),故D9 为 0。D8 设为 0。

D10-D11:类型为字,带符号十进制数,设置快移速度。指定运行的速度既可以在 PMC 中编制,也可以使用参数中设定的速度(与 CNC 轴公用),取决于 PMC 轴相关参数(8001-8028)的设置。

D12-D15:类型为双字,带符号十进制数,设置移动位移,相反方向移动时只需设为负数。

(3)梯形图:

按下X28.5后X轴进入PMC轴方式,按下X28.6进行转矩控制,按下X28.7后反向快速移动松开工件。梯形图如下:

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结果如下:

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注意:
对于伺服轴从PMC扭矩控制方式切换回NC控制时,根据工件卡紧的状态可能会使伺服电机切换到NC轴后(保持原来位置不动)达到很大的负载,如:在使用50%扭矩卡紧工件后,切换回 NC轴后电机电流可达270%左右,而在以80%的扭矩卡紧工件后,切换回NC轴后电机电流只有150%左右。所以要根据具体需求和实际情况对PMC轴扭矩进行指定,以及PMC 轴和NC轴的切换。
 
转载:北京发那科-苏凯

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