FANUC系统数控机床M―FIN报警的分析与处理

回忆 · 发表于 2017-11-2 20:29:17

                     一、引言

　　CNC（Computer Numerical Control，即计算机数控机床数控系统）的辅助功能（M功能）在CNC机床上主要执行的动作包括：机床冷却系统的启停，工件和机床部件的夹紧、松开，主轴的正反转及停止，分度工作台的转位，选刀、换刀，测量系统的执行等。M 代码的使用使得NC程序可以通过简单的M代码指令CNC机床动作，简化了外部的功能开关等，自动化程度高度集中。而CNC系统对NC程序中的M代码无法像G代码一样直接处理，这些M代码的执行过程是在PMC（PMC程序即是可编程机床逻辑控制程序）程序中先译码后执行，因此，需要对M代码的译码和执行进行分析，从而根据M代码的编译原理，可在PMC程序中，创造适合CNC机NC（NC 程序即数控加工程序）程序使用的M代码。M-FIN信号未完成是数控机床M代码执行过程中的常见故障之一，一般发生在执行了M代码后，没有完成辅助动作或完成了辅助动作但没有得到确认，因而产生了M-FIN报警，M-FIN中FIN的意思是“完成”。
二、工作原理及故障原因
　　M代码的执行过程可以借助M代码时序图来说明，如图1所示：

　　数控系统读到程序中的M代码时，就输出M代码的信息F10～F13。通过系统度M代码的延时时间TMF（由系统参数设定，标准设定时间为16ms）后，系统输出M代码选通信号MF（F7.0）。当系统PMC接收到M代码选通信号后，执行PMC译码指令DECB，把系统的M代码信息译成某中间继电器为1的信号方式，通过是否加入分配结束信号DEN（F1.3）实现移动指令和M代码是否同时执行。M功能执行结束后，把辅助功能结束信号FIN以G4.3指令方式送到CNC系统中。当系统接收到PMC发出的辅助功能结束信号FIN后，经过辅助功能结束延长时间TFIN（由系统参数设定，标准设定时间为16ms），切断系统M代码选通信号MF。当系统M代码选通信号MF断开后，切断系统辅助功能结束信号FIN，然后系统切断M代码输出信息信号，系统准备读取下一条M指令信息。
　　了解了上述工作过程，就不难发现出现此类M-FIN报警的原因是，M指令输出后，没有得到最终的确认信号。一般是通过到位开关（大多数使用接近开关），将X信号送到PMC的。X信号是从外部设备（开关等）输入到PMC，而Y信号是从PMC输出到外部设备的，F和G信号是PMC与CNC之间的输入和输出，FANUC 0i系列M代码指令是通过F10～F13四个字节从CNC送到PMC的，而最终完成M-FIN又是通过G5.0从PMC送到CNC的。

三、实例分析
　　某加工中心，执行M10转台卡紧指令，但显示器上M10程序段不能完成，几十秒后出现PMC报警 M-FIN未完成。
　　转台卡紧工作示意图如图2所示：

　　输入M10转台卡紧指令后，经过PMC译码，输出Y信号，此例为Y10.0=1控制的二位四通电磁换向阀换向，使液压缸动作，液压缸带动转台下移卡紧工作转台，卡紧到位后接近开关感应脉冲，输入信号X10.0=1，PMC接收到输入信号后PMC处理M-FIN信号，M代码功能完成。
　　故障诊断时，检查G5.0 M-FIN信号是否触发。通过梯形图观察，确认G5.0没有触发，并通过梯形图找出原因出在X10.0没有信号，通过进一步检查，确认Y10.0有输出，电磁阀也吸合，转台机械动作也到位。使用金属物体感应接近开关X10.0后PMC有反映，说明接近开关本身良好，最后调整接近开关与挡铁距离，感应到信号，问题解决。最终原因是接近开关位置偏离，通过调整解决M-FIN报警问题。
四、结束语
　　M代码是数控机床控制的重要辅助代码，其执行有着严格的流程，涉及外部电气原件，PMC及CNC，任何一个环节出现问题，都可能出现M代码M-FIN未完成报警。出现此类故障时，应该在充分理解M代码控制流程的机床上，依次查找故障点，PMC信号状态观察和诊断功能是排除此类故障的重要手段，往往能迅速锁定故障点。