使用數(shù)控機床自定義面板，利用二進制旋轉(zhuǎn)編碼開關(guān)和PLC 編程實現(xiàn)速度倍率修調(diào)。這樣的方法設計者就可以根據(jù)實際需要來設計自己的操作面板而不一定使用FANUC 提供的標準面板，避免標準面板上的某些功能鍵浪費和形式繁瑣，降低了成本。

1 進給速度倍率信號

　在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，手動進給速度、切削進給速度、快速移動速度都是由不同的參數(shù)和信號來定義的。以手動進給為例，其速度由參數(shù)No.1423來定義，可通過手動進給倍率信號*JV0~*JV15所指定的值進行修調(diào)。如設定機床某一軸的手動速度為3 000 mm/min，而將倍率信號值設為50%，則在JOG方式下，所選軸最終將以3 000x50 %=1 500mm/min的速度移動。

　　*JV0~*JV15是16位的二進制編碼信號，其接口地址為GO10^-GO11，長度為兩個字節(jié)。需要說明的是，在FANUC PLC系統(tǒng)中，地址X代表來自機床側(cè)的輸入信號，Y代表由PLC輸出到機床側(cè)的信號，F(xiàn)代表來自NC系統(tǒng)的PLC信號輸入，G則代表由PLC輸出到NC系統(tǒng)的信號。

　　這里要注意，在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，“*”代表該信號為低電平“0”有效，因此:

　　當*JV，為1時，V; 0　　當*JV，為0時，V; to　　可以得。

　　不難看出這相當于以倍率值的二進制反碼表示。

　　FANUC系統(tǒng)中規(guī)定，當*JV0～*JV15信號全部為“1”或“0”時，倍率值都為0。因此，JOG進給倍率可以0.01%的單位在0%～655.34%的范圍內(nèi)進行選擇。

　　同樣，切削進給速度倍率的功能為自動運行狀態(tài)下，車由實際移動速度=編程速度x倍率。其信號*FVO～*FV7，接口地址6012，長度為1字節(jié)，可用下述公式表示:

　　信號也是低電平有效，手動倍率信號推導規(guī)律同樣適用于切削進給倍率信號，以倍率100%為例。

2 CODB指令

　　由于JOG進給倍率可在0~655.34%，切削進給倍率可在0~254%如此寬的范圍內(nèi)修調(diào)，僅用二進制轉(zhuǎn)換開關(guān)，硬件上是很難實現(xiàn)的。這可以通過軟件PLC編程來解決。本文介紹PLC功能指令:二進制代碼轉(zhuǎn)換CODB。它的優(yōu)點在于配合1個二進制編碼開關(guān)便可實現(xiàn)任意所需倍率設定的功能(倍率值及倍率數(shù)目都可根據(jù)需要來設定，而倍率值與二進制編碼開關(guān)輸入信號無直接關(guān)系)。CODB指令是將轉(zhuǎn)換表中指定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1字節(jié)、2字節(jié)或4字節(jié)格式的二進制數(shù)據(jù)，以補碼形式輸出到目標地址。

　　1)控制條件

　　(1)復位信號RST, "0表示不復位;1表示將錯誤輸出W1復位。

　　(2)工作指令ACT, 0表示不執(zhí)行CODB指令;1執(zhí)行CODB執(zhí)行。

　　2)參數(shù)

　　(1)指定轉(zhuǎn)換表中數(shù)據(jù)的存儲格式，1表示1個字節(jié)的二進制(byte); 2表示2字節(jié)的二進制(word);4表示4字節(jié)的二進制(Dword)。

　　(2)轉(zhuǎn)換表中數(shù)據(jù)的數(shù)量，表中最多可以容納256個字節(jié)。

　　(3)轉(zhuǎn)換表數(shù)據(jù)輸入地址，轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)可通過指定表中的數(shù)據(jù)編號(第1個數(shù)據(jù)編號為0)取出，指定編號的地址稱為轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入地址，長度占一個字節(jié)。

　　(4)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出地址，存儲輸出數(shù)據(jù)的地址稱為轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出地址。長度為以指定地址開始在格式中規(guī)定的連續(xù)字。

　　3)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表，該表編在數(shù)據(jù)輸出地址與錯誤輸出W1之問。

　　　4)輸出，如果在CODB指令執(zhí)行有異常時，W1輸出為1，表明出錯。

　　　利用CODB指令進行倍率修調(diào)的原理就是將二進制編碼開關(guān)的輸入信號看作轉(zhuǎn)換表的數(shù)據(jù)編號，把所對應的表中數(shù)據(jù)以二進制補碼形式輸出到倍率信號接口地址GO10 ~GO11或6012中去。所設倍率的數(shù)目由硬件開關(guān)的形式和轉(zhuǎn)換表中數(shù)據(jù)的數(shù)量決定;轉(zhuǎn)換表數(shù)據(jù)輸入地址用來存儲編碼開關(guān)的輸入信號狀態(tài)。表內(nèi)數(shù)據(jù)是如何經(jīng)指令執(zhí)行后輸出為相應的倍率信號的。

3 設置轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表

　　要得到所需的倍率，關(guān)鍵在于如何正確設置轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)表，這也是使用CODB的核心所在。要弄清設置規(guī)律，首先說明有關(guān)二進制碼的兒個概念。

　　(1)有符號數(shù)的二進制碼最高位表示符號位，正數(shù)為0";負數(shù)為“1 ",

　　(2)正數(shù)的補碼為其本身;

　　(3)負數(shù)的補碼為除去符號位的各個位取反加1;

　　(4)辛卜碼的補碼即為原碼。

　以JOG倍率轉(zhuǎn)換表來說明設置方法。先將所需的倍率轉(zhuǎn)換為對應的倍率信號*JVO~*JV15，這就是CODB指令輸出的目標值。由于CODB轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)是以補碼形式輸出，則對*JV0^-*JV15所表示的二進制數(shù)取補碼，便得到其原碼，即轉(zhuǎn)換表中要設定的數(shù)據(jù)。

　　其它類推，最終可以得出:

　　(1)當倍率<327.68%，即*JV 15=1，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為負數(shù)時，轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)=-NX 100+1);

　　(2)當倍率)327.68%，即*JV15=0，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為正數(shù)時，轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)為:　　65535-NX100，其中N為所設倍率X1000

　　如倍率150%對應轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)就應為: -(150X100+1)=-15001。

　　同樣可知，在切削進給倍率修調(diào)編程中，當倍率<128，即*FV7=1，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為負數(shù)時，轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)-((N+1)。當倍率)128，即*FV7=0,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為正數(shù)時，轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)=255-N。

　　其中N為所設倍率+1000

　　如倍率150%對應轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)就應為: 255-150=105。

　　總結(jié)起來，便是將所要的倍率對應的二進制信號取補碼后再轉(zhuǎn)換為帶符號十進制數(shù)，即得CODB轉(zhuǎn)換表中的數(shù)據(jù)。

4 倍率轉(zhuǎn)換的設計實例

　　現(xiàn)以我公司H401-DJ型數(shù)控專用外圓磨床為例，介紹利用二進制編碼旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA1配合CODB指令實現(xiàn)JOG進給倍率和切削進給倍率修調(diào)。

　　數(shù)控機床采用FANUC-Oi-TC系統(tǒng)內(nèi)置PLC，型號為PMC-SB7。我們在其機床操作面板上配置了1個4位輸入信號的二進制編碼旋轉(zhuǎn)開關(guān)，16位置，修調(diào)范圍設置為0^'150，問隔為10 %。

　　將編碼開關(guān)的信號分配給PLC的4個輸入(地址X6.4~X6.7，則這些信號可看作4位二進制碼，權(quán)分別為1, 2, 4, 8(地址由低位至高位

　　分別對應于倍率值0~150%。

　　根據(jù)機床所處不同狀態(tài)，JOG模式下，進行手動進給速率的修調(diào);AUTO及MDI狀態(tài)下，切換為切削進給速率的修調(diào)。

　　在梯形圖中G8.7為復位信號ERS。

　　F3.2, F3.3及F3.5都為運行方式檢查信號，指示當前所選的運行方式。F3.2 (MJ)表示JOG運行，F(xiàn)3.3 (MMDI)表示MDI運行，F(xiàn)3.5 (MEM)表示AUTO運行。在這里作為手動和自動倍率切換條件。

　　R21.0~821.3為中問暫存地址，用來存儲編碼開關(guān)輸入信號，再將整個R21字節(jié)中的值(0-15)作為轉(zhuǎn)換表的數(shù)據(jù)編號。

　　轉(zhuǎn)換表的數(shù)據(jù)數(shù)量16對應倍率數(shù)目;表中的數(shù)據(jù)經(jīng)譯碼后便成為相應的倍率信號，具體值可根據(jù)前述第3點推導設置。

　　例如在JOG方式下，F(xiàn)3.2接通，激活第2個CODB程序段，進行手動速度倍率修調(diào)。若將SA1旋至50%(第6個位置）。

　　則R21中的值為5 , CODB指令將轉(zhuǎn)換表中編號為5的數(shù)據(jù)(長度2字節(jié))，即第6個數(shù)據(jù)-05001(二進制表示:1001001110001001)以補碼形式輸出到手動倍率信號地址中，所以此時G010~G011中的內(nèi)客。

5 結(jié)語

　　本文具體闡述了利用二進制編碼旋轉(zhuǎn)開關(guān)配合CODB指令的PLC編程實現(xiàn)速度倍率修調(diào)的方法并舉例進行了具體說明。采用本文提供的方法能夠?qū)崿F(xiàn)較為靈活、高效和寬范圍的倍率修調(diào)。同時采用該方法能夠根據(jù)實際要求對機床面板進行定制和設計，使得FANUC系統(tǒng)的功能得以充分利用。