《装备制造技术》2019年第02期
0引言
数控机床的控制系统有很多种，常用的有西门
子系统、发那科系统、三菱系统、海德汉系统、广数系统。每种控制系统的功能命令虽然有差别，
但是它们的原理都是一样的，都由NC 系统块、伺服驱动单元、伺服电机、输入输出模块等构成。NC 系统块的控制
大脑由PMC 梯形图、各类数据参数、系统参数等组成。随着数控机床的普及使用和对安全方面的较高要求，有必要深入研究每个系统的构成及控制原理，
以便可以根据需要对设备进行改造完善，满足现场使用需求。在此，
本文以一台FANUC 系统数控机床增加安全门锁功能的实现为例，深入剖析了一些功能命令的使用原理。
1NC 系统的操作与编辑
对系统进行编辑，首先要取得电脑编辑软件与
NC 系统之间的通讯或转接的介质，
在编辑系统前要对系统进行备份，编辑好后的PMC 要拷贝到系统
中。通讯的方法有很多种，常用的有通过数据线通讯、通过网络接口通讯。转接的方法一般有两种，
一种是通过USB 接口对系统进行备份或者恢复，一种是通过PC ATA 卡进行备份或者恢复。下面是
FANUC 系统用CF 卡备份或恢复数据的具体操作及PMC 的编辑。
1.1FANUC 系统数据的备份与恢复
（1）FANUC 系统中加工程序、
参数、螺距误差补偿、宏程序、PMC 程序、PMC 数据，在机床不使用时
是依靠控制单元上的电池进行保存的，
如发生NC 电池没电，或其他意外，会导致这些数据的丢失。因此，有必要做好这些数据的备份工作，
一旦数据丢失，可以通过恢复这些数据的办法，
保证机床的正常运行。（2）数控系统的启动和计算机的启动一样，会有一个引导的过程，此时需要将一张PC ATA 卡插入
显示器左侧的存储卡插槽中。同时按住显示器下面最右边两个软键或同时按住MDI 键中的6和7两个软键，持续按住这两个键时接通NC 电源，直至显示BOOT 系统菜单画面[1]。
BOOT 系统的菜单和作业内容如图1所示。
图1BOOT 系统菜单
（3）系统数据的备份和恢复选择“5、SRAM DATA BACKUP ”，出现一个子菜单：1）SRAM BACKUP （CNC →MEMORY CARD ）
数据备份
2）RESTORE
SRAM
（MEMORY →CARD
CNC ）数据恢复
（4）PMC 梯形图及PMC 参数的备份选择
“4、SYSTEM DATA SAVE ”，出现一个子菜单，
通过按FANUC 系统数控机床安全门锁功能的实现
韦永书，张晓，吴志良，
潘懋钊（柳州五菱汽车工业有限公司，
广西柳州545007）摘
要：数控机床的安全问题引起了很多使用者的重视，在方便操作的同时又要满足安全的要求。本文以FANUC 系统
立加增加安全门锁功能的实现为例，深入剖析了一些功能命令的使用原理，并说明了实现的具体方法。关键词：加工中心；FANUC 系统；安全门锁中图分类号：TG659
文献标识码：A
文章编号：1672-545X （2019）02-0155-03
收稿日期：2018-11-20
作者简介：韦永书（1989-），男，广西人，助理工程师，学士学位，主要研究方向为工业电气自动化；张晓（1993-），男，广西人，助
理工程师，学士学位，主要研究方向为工业电气自动化；潘懋钊（1991-），男，广西人，助理工程师，
学士学位，主要研究方向为工业电气自动化；吴志良（1990-），男，广西人，助理工程师，
学士学位，主要研究方向为工业电气自动化。1、SYSTEM DATA LOADING ：把文件写入FROM
2、SYSTEM DATA CHECK ：确认FROM 内文件的版本
3、SYSTEM DATA DELETE ：删除FROM 内的用户文件
4、SYSTEM DATA SAVE ：保存FROM 内的用户文件
5、SRAM DATA BACKUP ：保存和恢复SRAM 内的数据
6、MEMORY CARD FILE DELETE ：删除SRAM 存储卡内的文件
7、MEMORY CARD FORMAT ：存储卡的格式化10、END
：结束BOOT
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Equipment Manufacturing Technology No.02，2019
向下方向键直至出现PMC1.000，按SELECT选择键，等待几秒钟按YES按键，然后退出。PMC备份完毕。
PMC的恢复选择“1、SYSTEM DATA LOADING”，然后选择PMC1.000，按SELECT选择键，等待几秒钟按YES按键，然后退出。PMC恢复完毕。
1.2PMC的编辑
（1）PMC程序的编辑一般在电脑软件上编写完成后，再拷贝到系统中调式。有些厂家为了保护PMC
不被随意修改，对PMC进行了加密处理，此时需要破解密码，输入编辑密码才能进行编辑操作。
（2）但是存储卡备份的PMC梯形图为存储卡格式的PMC（后缀.000.001等），由于其为机器语言格式，不能由计算机的Ladder3（计算机格式.LAD）直接识别和读取并进行修改和编辑，所以必须进行格式转换。同样，当在计算机上编辑好的PMC程序也不能直接存储到M-CARD上，也必须通过格式转换，然后才能装载到CNC中[1，3]。
（3）编辑完成后的PMC程序装载到CNC中调式，调式的过程中会遇到一些小问题，此时可以直接在CNC系统中修改程序，然后继续调式至预期的效果。在系统中直接修改PMC程序时需要对编辑相关的参数进行设置才能编辑。编辑参数分为两个步骤进行设置，首先在MDI模式下，数次按“OFFSET SETTING”键，显示SETTING的便捷画面，把“参数写入”有“0”改成“1”，此时会出现“报警100”，如需要解除报警，可同时按“CAN”键和“RESET”键；其次按“SYSTEM”键，到PMC配置画面，选择进入PMC 设定画面，将编辑许可、编辑后保存、RAM可写入、PMC停止许可、编程器功能有效切换到“是”。然后就可以对PMC程序进行在线编辑了[1]。
2FANUC LADDER-III6.3软件的应用
2.1存储卡格式与计算机格式的转换
2.1.1M-CARD格式（后缀.000.001等）->计算机格式（.LAD）
（1）运行LADDERⅢ软件，在该软件下新建一个类型与备份的M-CARD格式的PMC程序类型相同的空文件。
（2）选择FILE中的IMPORT（即导入M-CARD 格式文件），软件会提示导入的源文件格式，选择M-CARD格式即可。执行下一步到要进行转换的M-CARD格式文件，按照软件提示的默认操作一步步执行即可将M-CARD格式的PMC程序转换成计算即可，直接识别的.LAD格式文件，这样就可以在计算机上进行修改和编辑操作了[1]。
2.1.2计算机格式（.LAD）->M-CARD格式
（1）当把计算机格式（.LAD）的PMC转换成M-CARD格式的文件后，可以将其存储到M-CARD上，通过M-CARD装载到CNC中，而不用通过外部通讯工具（例如：RS-232-C或网线）进行传输。在LAD-DERⅢ软件中打开要转换的PMC程序。现在TOOL 中选择COMPILE将该程序进行编译成机器语言，如果没有提示错误，则编译成功，如果提示有错误，要退出修改后重新编译，然后保存，再选择FILE中的EXPORT[1]。
（2）在选择EXPORT后，软件提示选择输出的文件类型，选择M-CARD格式。确定M-CARD格式后，选择下一步指定文件名，按照软件提示的默认操作即可得到转换了格式的PMC程序，注意该程序的图标是一个WINDOWS图标（即操作系统不能识别的文件格式，只有FANUC系统才能识别）[1]。转换好
的PMC程序即可通过存储卡直接装载到CNC中。
2.2PMC功能命令表及应用举例
PMC功能命令有66种，本文就几个常用的功能命令表做简单介绍。
（1）二进制译码
程序中指令的辅助功能，由NC把读取的内容通知PMC，在机床侧执行动作。此时，NC处于等待机床侧动作的状态，利用每个动作的结束，NC一次执行下面的动作（程序段）。因为NC是用二进制码把指令的内容输送到PMC的，所以要使用PMC的二进制译码功能命令对二进制进行译码[2]。译码处理流程如图2所示。
图2译码处理流程
形式指定（4个字节长）
被译代码信号地址（开头地址）
M07.0
译码值指示（第一个值）
译码结果输出地址（1字节），对
M03~M10的8个数进行译码处
理，即R0120.0对应M03，R0120.7
对应M10
SUB25
DECB4
3
F0010
R0120
M03SPCW SARA
R0120.0
M04
R0120.1
M05
柳州五菱
R0120.2
SPCCW
SPCCW
X006.1
X006.0
X006.3
SSTA
F045.3
F045.1
FIN
G004.3信号
结
束
处
理
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《装备制造技术》2019年第02期
（2）子程序指令
子程序指令包括子程序调用和子程序开始结束
指令[2]，
如图3所示。图3子程序调用和子程序开始结束指令
（3）前沿检测SUB 57DIFU [2]，如图4所示。前沿检测即上升沿检测信号，可以利用此功能编写一段程序，实现用一个外部按钮控制一对动作，如图4所示。
图4前沿检测
2.3PMC 控制程序的实现
2.3.1数控机床的功能要求及接线
（1）根据安全门锁的功能要求，
实现如下功能：手动开门：在JOG 方式下，按下开门按钮，
门锁脱扣，指示灯快速闪烁。可以打开门。
关门：用手拉动，使门合上，门锁扣自动上锁，指示灯常亮。
自动开门：在MEM ，或MDI 方式下运行M31，
门锁脱扣，指示灯快速闪烁。可以打开门。保护功能：在防护门未上锁的状态下，
手动轴进给、主轴运行、自动程序将被禁止；在手轮方式下可以移动轴。
（2）I/O 定义
Y1.7=1门锁开启；
X7.6=1门锁扣到位；
X11.0=1门锁扣锁定；
R722.5=1手动开门/关门按钮；R734.5=1门锁定LED 灯；
K0.2=1护门功能启用。
2.3.2PMC 程序的的实现
（1）将程序导入到FANUC LADDER-III6.3软件
中进行编辑，首先在主程序结束前加一段子程序有条件调用SUB65CALL 指令，如图5所示建立的子程序。
图5子程序的建立
（2）然后在子程序编辑控制程序，如图6。
图6控制程序
（3）要实现安全门锁的全部功能，还要在主程序中修改程序，增加一些条件。编辑完成后将程序导入
NC 系统进行调式，调式的过程中可能需要在线修改
程序，以达到要求的功能。
4结束语
数控机床的改造需要熟练掌握软件和硬件知识，这里以FANUC 系统为例深入剖析了从软件到硬
子程序
有条件调用SUB65CALL
ACT
当ACT=1时，转移到指定号的子程序
子程序无条件调用SUB66CALL 子程序开始SUB71SP 子程序结束SUB72SPE
SUB 65
CALL
POOO 子程序号（1~512）
无条件转移到指定号的子程序SUB 66
CALLU POOO
子程序号（1~512）
SUB 71SP
POOO
子程序号（1~512）
指示子程序的开始，
并且最多可定义512中子程序。用CALL 或CALLU 命令进行调用
指示1条子程序结束
SUB72
SPE
检取输入信号的前沿，扫描1后，输出即为“1”
前沿号（1~256）
前沿检测SUB 57DIFU
OOO
SUB57
DIFU
W1（前沿检测）
建立的子程序P0001
Title
System parameter Symbol comment I/O Module Message Ladder LEVEL1LEVEL2Sub-program P0001
Duplicate Coil Collective Display User Folder
SUB71SP
P0001
SAFE DOOR
R0303.7DM31
R0702.4K0000.2
R0722.5UNLOCK S TART ALA KOPEN
X0007.6X0011.0R0717.6KSTART
R0705.4
M UNLOCK A0004.3
R0705.0
MANUAL KEY R0705.1
LOCK KEY R0705.2GUARD LOCKED
R0705.6CYCLE START
（下转第161页）
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《装备制造技术》2019年第02期
Principle and Solutions of Fogging of Automotive Lamps
QIN Gang
（Dongfeng Liuzhou Motor Co.，Ltd.，R &D Center ，Liuzhou Guangxi 545005，China ）
Abstract ：The water vapor inside the lamp has fog on the surface of the lamp due to temperature difference and humidity ，which affects the driving safety of the customer and increases the customer ’s complaint about the appearance quality of the car.This paper analyses the principle of vehicle lamp fogging ，and puts forward the preventive and solving countermeasures by the forming process ，forming conditions and influencing conditions of
vehicle lamp fogging.
Key words ：lamp ；fogging ；vapor ；solution
（上接第154页）
件的具体实现方法和步骤，可以根据要实现的具体功能，自主改造设备，此类方法可以扩展到其他数控
系统的改造升级。
参考文献：[1]李宏胜，
朱强，曹锦江.FANUC 数控系统维修与维护[M].
北京：高等教育出版社，2011.
[2]谢克明.可编程控制器原理与程序设计[M].北京：电子工业出版社，2002.
[3]陈志雄.数控机床与数控编程技术[M].北京：电子工业出版社，2003.The Realization of the Security Door Lock Function of FANUC System NC Machine Tool
WEI Yong-shu ，ZHANG Xiao ，WU Zhi-liang ，PAN Mao-zhao
（Liuzhou Wuling Motors Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China ）
Abstract ：The safety of NC machine tool has attracted many users ’attention ，at the same time it is convenient to
operate and meet the safety requirements.In this paper ，the realization of the security lock function
of FANUC
system is added ，in-depth analysis of the use of some functional commands ，and explained the concrete method of
realization.
Key words ：machining center ；FANUC system ；security door lock
（上接第157页）
A Brief Analysis of Reliability Improvement of Crankshaft Induct Heat Machine
LUO Feng
（SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China ）
Abstract ：This paper based on the research of Inductotherm and SMS -Elotherm machine downtime rate data ，
expounds the main factors influencing the reliability of induct heat machine.Formulate reliability impr
ovement schemes of induct heat machine.
Key words ：induct heat machine ；downtime rate ；reliability Improvement
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