JOG速度选择程序优化

【例4】JOG速度调整开关是绝大多数数控机床都需要安装的手动进给速度实时调整器件，本例将介绍了利用4位2进制编码波段开关，实现FANUC传统的JOG进给速度的PMC程序，它可供机床设计参考。

1.进给倍率控制要求

JOG速度调整一般通过波段开关进行，当波段开关采用4位二进制编码信号时，可用来选择16级进给速度。在传统的FANUC数控系统上，其JOG速度设定见表8.5-1。

然而，在FS-0iC/D等新系列的CNC上，JOG速度的控制要求有了较大的变化，其要求如下。

1）JOG速度可像进给速度一样用倍率信号进行调节，倍率为100%时的JOG速度可通过CNC参数PRM1423设定。

表8.5-1 传统的JOG速度设定

2）JOG速度倍率通过PMC输出到CNC的16位二进制编码信号∗JV0～∗JV15（负逻辑，地址为G10.0～G11.7）调节。

3）JOG速度倍率的调节范围为0～655.34%，级间的增量为0.01%，实际倍率和PMC输出信号的关系如下：

因此，在FS-0iC/D上，如使用传统的4位二进制编码波段开关，已不能再像早期CNC那样选择JOG速度。

为了保留传统的操作习惯，在FS-0iC/D上仍能够利用4位二进制编码波段开关实现传统CNC一样的JOG速度选择，其PMC程序可设计如下。

2.程序参数设定

为了实现表8.5-1所示的JOG速度，并且使得各级进给速度灵活可变，程序设计时可将以上JOG速度值存储于PMC的数据寄存器D中，改变任何一级速度，只需要更改相应的数据寄存器即可。

由于每字节的数据寄存器可以存储2位十进制数，因此，表8.5-1中的0～7级JOG速度可使用8个数据寄存器D10～D17存储；而8～15级JOG速度则需要用8个双字节数据寄存器D18～D32存储，为此，需要先对PMC数据寄存器的控制字进行表8.5.2所示的设定，定义两组不同长度的数据，其组号为002和003。

表8.5-2 数据寄存器控制字设定表

PMC的数据寄存器控制字定义完成后，便可以在对应的数据寄存器中设定表8.5-3所示的各级JOG速度值。

表8.5-3 数据存储器的JOG速度设定表

由于FS-0iC/D的JOG速度只能通过倍率调节，为了便于编程，可将JOG速度设定CNC参数PRM1423设定为10000mm/min，这样，当倍率开关处于位置1时，如JOG倍率为4，则实际JOG速度将为F=10000×4×0.01%=4mm/min。

3.PMC程序设计(www.xing528.com)

根据以上要求设计的PMC程序如图8.5-4、图8.5-5、图8.5-6所示，程序共分输入译码、代码转换、信号处理三部分。

1）输入译码。输入译码的作用是将JOG速度开关的位置信号转换为PMC内部继电器信号。当JOG速度开关选用4位二进制编码16位波段开关时，假设其输入地址为X5.7～X5.4；对于位置0、1的译码程序如图8.5-4所示，其余位置的程序编制类似。程序中R2.0、R2.1是与JOG速度开关的位置0、1对应，译码完成后，波段开关的位置0～15将与内部继电器R2.0～R3.7的状态一一对应。

图8.5-4 输入译码程序

2）代码转换。代码转换的作用是根据波段开关的位置，将数据存储器D10～D32中的内容转换为CNC要求的16位二进制信号。代码转换可通过PMC的十/二进制数据转换指令DCNV（SUB14）实现，波段开关位置0、1和15的转换程序如图8.5-5所示。

程序中的R0.0为恒“0”信号，R0.1为恒“1”信号，R0.0、R0.1的信号生成程序可参见8.2节的典型程序。

程序中的R0.7为CNC复位信号，它可以通过操作面板上的RESET键生成，用来清除转换错误。

程序中的R6.0为波段开关段位置0～7的标志，它用来启动数据寄存器D10～D17的单字节十/二进制数据转换；R6.1为波段开关位置8～15的标志，它用来启动数据寄存器D18～D32的2字节十/二进制数据转换。R6.0和R6.1的程序可通过以下逻辑运算关系实现：

R6.0=R2.0+R2.1+R2.2+R2.3+R2.4+R2.5+R2.6+R2.7；

R6.1=R3.0+R3.1+R3.2+R3.3+R3.4+R3.5+R3.6+R3.7。

程序中的R4.0～R5.7为位置0～15的转换出错标志。

图8.5-5 代码转换程序

通过图8.5-5所示的转换程序，当波段开关处于位置0～15时，便可通过前述的译码信号R2.0～R3.7，启动对应的数据转换指令DCNV，将PMC数据寄存器D10～D32中的内容将被转换为二进制格式数据，并保存到内部继电器R100、R101中。由于数据寄存器D10～D17的内容为1字节2位十进制数，故其DCNV（SUB14）指令的控制条件BYT为“0”（1字节）；而数据寄存器D18～D32的内容为2字节4位十进制数，故DCNV指令的控制条件BYT为“1”（2字节）。

3）信号处理。信号处理程序如图8.5-6所示，其作用是转换得到的R100、R101上的二进制值，传送到JOG倍率信号G10.0～G11.7的对应位。

程序中的指令MOVE的作用是将D10～D17的1字节转换结果数据，通过字节“与”运算，使得转换结果高字节寄存器R101为“0”，由于指令中的“与”运算操作数为0000 0000，因此，只要R6.0=1、R6.1=0（1字节数据转换），R101的全部位将无条件置“0”；而在R6.0=0、R6.1=1（2字节数据转换）时，转换结果高字节寄存器R101的内容不变。

其他程序段的作用是根据CNC的负逻辑输入要求，将二进制状态寄存器R100、R101的内容取“反”后，送到CNC的JOG倍率输入地址G10.0～G11.7的对应位。

图8.5-6 信号处理程序

这样，PMC数据寄存器上所设定的JOG速度值，通过十/二进制信号转换后成了CNC的JOG倍率输入，而JOG倍率与CNC参数PRM1423设定的JOG速度10000mm/min的乘积正好与数据寄存器的设定值一致，从而实现了JOG速度调节的目的。