FANUC 數控系統如何利用 I/O Link 軸功能進行刀庫軸控制

文:文/武漢重型機床集團 桂柯 鄒朋2025年第三期

導語:FANUC 數控系統如何利用 I/O Link 軸功能進行刀庫軸控制

  1 前言

  (1)硬件組成

  I/O Link軸控制是通過系統的FANUC I/O Link對伺服電 機進行控制的一種方法。

  I/O Link軸是由βi伺服放大器與βi伺服電機組成,βi伺 服放大器有兩種類型:FSSB接口型與I/O Link接口型,I/O Link軸使用后者。

  (2)控制方法

  I/O Link 軸占用系統I/O Link的輸入輸出點,控制信號 通過 I/O 口128個輸入點和128個輸出點由NC傳送給放大 器。有功能代碼、指令數據、響應數據等部分,如功能代碼 部分 Yy+0.7 即是自動運行啟動信號(ST)。

  (3)操作方法

  FANUC系統提供的Power Mate CNC管理功能(PMM) 進行電機的設定和顯示,使用PMC方便地對電機的運動進行 控制。I/O LINK軸有自己單獨的參數設定畫面和位置畫面進 行設定與監控。

  (4)功能特點(如表1所示)

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表1 功能特點

  2 硬件連接

  圖1為βi放大器單元,圖2為電氣接線圖。

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圖 1 βi 放大器單元


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圖 2 電氣接線圖

  其中L1、L2、L3為三項電源線;U、V、W為三相電機 動力線;DCC/DCP為放電電阻接口(見圖3);CXA19B接 入24V直流電;CX29為電磁接觸器控制信號接口;CX30為 急停信號接口;JF1為電機反饋電纜接口;CX5X接口是使用 絕對式編碼器時的電池接口;LED燈用來指示當前放大器的 狀態以及作為報警狀態提示;JD1B為I/OLink連接口連接上 一個I/O模塊;JD1A為I/OLink連接口連接下一個I/O模塊; JA34(PLS IN)用于連接外部脈沖發生器;JA35(EX IO) 用于接入外部I/O點。

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圖 3 放電電阻的連接

  在使用外置放電電阻的情況下, 放大器的連接如圖3 示。如果系統外部不使用放電電阻,則需要將CZ7(DCP)和CZ7(DCC)斷開,注意不能短接;但是需要使用短接插 頭將CXA20的1、2引腳短接,屏蔽對過熱信號進行的檢測 (調試時進行了短接)。

       3 初始參數設置(見表2)

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表2 初始參數設置

  ①No.105/No.106傳動比

  刀庫電機轉1圈,刀庫轉0.6度

  換算時No.105=0.6/0.001(檢測單位)=600

  No.105=600,No.106=1

  ②No.180參考計數器容量作為回零時使用,如果使用絕 對式脈沖編碼器對其可以不作處理。設定值為電機旋轉一轉 的位置脈沖數。

  ③上述設定完成后,設定電機初始化設定位為0進行 初始化: No.12#1=0。此時與普通伺服類似,同樣出現 0號報警,提示關機。關機開機后,如果初始化完成,則 No.12#1=1。

  關于使用絕對式脈沖編碼器的參數設定見圖4。

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圖 4 絕對式脈沖編碼器的參數設定圖

  4 PMC編制

  信號說明,本方案用的是外圍設備地址,見表3。

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表3 信號說明

  如果Y起始地址是Y50,那么功能區就是Y52開始,如圖 5所示。

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圖 5

  功能代碼說明見表4。

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表4 功能代碼說明

  例如:自動方式控制刀庫旋轉進行設定,如圖6所示。 由于我們起始地址是Y110,因此指令賦值時給到Y112里。

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圖 6 自動方式控制刀庫旋轉設定

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圖 7 AUTO 方式下可根據輸入的刀號自動旋轉控制

  在圖7中,將Y112賦值33,就是代表:AUTO方式下可 根據輸入的刀號自動旋轉控制。

  PMC編程控制時,需要注意如下更改:

  (1)開始調試時程序都對,但實際軸就不動,后發現 需將參數No.3#7改1(Y110.7自動運行啟動信號,見圖8)。

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  圖 8 PMC 調試界面

      (2)建立參考點也同理11#7#1都設成1沒有建立參考 點還需將No.4#2設為1,見圖9。

  PLC程序中Y111.5=0(外圍設備控制)。

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  圖 9

      參數更改后此信號在上升沿才有效。

  實際刀庫軸側注意的參數設定如表5所示。

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表5實際刀庫軸側參數設定

       在參數正確設定后, I/OLINK軸就會有如圖10的顯示 畫面。

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圖 10 I/OLINK 軸顯示畫面

  5 總結

  最后經過正確的PMC編寫與參數設定后,利用FANUC的 I/O LINK軸功能就可以很好地控制刀庫旋轉了,這樣比以前 利用伺服軸控制在PMC上減化了編程步驟,還減少一個伺服 軸控制功能,因此減輕了工作量和節約了成本。


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