第二节：I/O LINK

1． 概论

对于PMC在数控机床上的应用来说信号地址可以分成两大类，内部地址（G、F）和外部地址（X、Y）。PMC采集机床侧的外部输入信号（如：机床操作面板、机床外围开关信号等）和NC内部信号（M、S、T代码，轴的运行状态等）经过相应的梯形图的逻辑控制，产生控制NC运行的内部输出信号（如：操作模式、速度、启动停止等）和控制机床辅助动作外部输出信号（如：液气压、转台、刀库等中间继电器）。如下图：

注：所谓的高速处理信号为外部输入信号采用固定地址，由系统直接读取这些信号而不经过PMC处理，因此称之为高速输入信号。

系统的外部信号即我们通常所说的输入/输出信号，在FANUC系统中是通过I/O单元以LINK串行总线式与系统通讯。在LINK总线上NC是主控端而I/O单元是从控端，多I/O单元相对于主控端来说是以组的形式来定义的，相对于主控端最近的为第0组，依次类推。一个系统最大可以带16组I/O单元，最大的输入输出点数是1024/1024。

2．I/O模块

在FANUC系统中I/O单元的种类很多，下面将比较常用的模块介绍一下。

注：当手轮连接到分线盘I/O模块时，只有连接到第一个扩展单元的手轮有效。

3．I/O模块的连接

（1）信号的连接

当我们进行输入输出信号的连线时，要注意系统的I/O对于输入（局部）/输出的连接方式有两种，按电流的流动方向分源型输入（局部）/输出和漏型（局部）输入输出，而决定使用哪种方式的连接由DICOM/DOCOM输入和输出的公共端来决定。如图：

通常情况下当我们使用分线盘等I/O模块时，局部可选择一组8点信号连接成漏型和源型输入通过DICOM端。原则上建议采用漏型输入即+24V开关量输入，避免信号端接地的误动作。

当使用分线盘等I/O模块时，输出方式可全部采用源型和漏型输出通过DOCOM端，安全起见推荐使用源型输出即+24V输出，同时在连接时注意续流二极管的极性，以免造成输出短路。

（2）I/O LINK的设定（地址分配）：

I/O LINK连接示意图

I/O 管脚示意图

当硬件连接好后，如何来让系统识别各个I/O单元的外部输入信号呢？我们就需要进行I/O单元的软件设定（地址分配）了，即确定每个模块Xm/Yn中的m/n的数值。

如上图例。在上图中系统连接了3块I/O模块，第一块为机床操作面板，第二块为分线盘I/O模块，第三块为I/O unit-A模块。其物理连接顺序决定了其组号的定义即依次为第0组、第1组、第2组。

其次再决定每一组所控制的输入输出的起始地址，如上图所示。

确定好以上的条件后我们就可以开始进行实际的设定操作了。

操作按键步骤如下：

按实际的组号和定义的输入出地址依次设定，

对于除I/O UNIT-A外其它I/O模块的基座号固定设为0，槽号固定设为1。

I/O UNIT-A的各个基座和各个基座上各槽的模块需要分别进行设定，其各槽名称可以设定各槽模块上的名称。

注意要区分出输入模块和输出模块。在硬件上，输入和输出是在一个模块上，但进行设定时，要分别设定。

输入的格式如下：

I/O LINK地址的字节数是靠I/O单元的名称所决定的

注：有关手轮的连接

FANUC的手轮是通过I/O单元连接到系统上的，当连接手轮的模块设定时在名称上一定要设成16个字节，后四个字节中的前三个字节分别对应三个手轮的输入界面，当摇动手轮时可以观察到所对应的一个字节中有数值的变化，所以应用此画面可以判断手轮的硬件和接口的好坏。另外，当有不同的I/O模块设定了16个字节后，通常情况下只有连接到第一组的手轮有效（作为第一手轮时，FANUC最多可连接三个手轮），如果需要更改到其它的后续模块时，可通过参数NO 7105#1、NO 12305~NO 12307第一~第三手轮分配的X地址来设定。

地址分配学习要点：

1．地址分配时，要注意X8.4，X9.0~X9.4等高速输入点的分配要包含在相应的I/O模块上。

1. 不能有重组号的设定出现，会造成不正确的地址输出。
2. 软件的设定组的数量要和实际的硬件连接数量相对应。（K906#2可忽略所产生的报警）
3. 设定完成后需要保存到F-ROM中，同时需要再次上电后有效。

本小节学习要求：

1. 掌握常用的几组I/O模块的硬件连接（包括输入出的源型和漏型的连接的不同）
2. 掌握I/O LINK的软件的设定和基本的操作
3. 手轮的连接和相关的注意事项

练习：

1. 根据现有的试验设备和连接顺序确定I/O LINK的设定，并通过PMC的诊断画面检验设定的结果。
2. 单手轮在连接到不同组号的I/O模块上时，如何检查其硬件接口的好坏和如何实现手轮的控制。
3. 多手轮如何实现控制
   1. 多手轮接入同一I/O模块JA3的不同的端子，系统可以自动检测出第一、第二等手轮顺序。
   2. 多手轮接入不同I/O模块JA3的相同的端子，通常情况下系统只认第一组所接入的手轮，而其它的无效。这时可通过参数NO7105#1、NO12305~12306来设定多手轮有效和手轮的顺序。
   3. 多手轮接入不同JA3的不同的端子，其处理方法同上。

相关的参数和信号：NO7100手轮的个数

G18.0~G18.3第一手轮轴选，G18.4~G18.7第二手轮轴选

G19.0~G19.3第三手轮轴选

1. 当PMC报警诊断画面显示ER97报警后，如何排查故障原因？

   原因1：通过PMC诊断画面下的I/O CHK软件菜单诊断系统所监测到的I/O单元的数量和实际连接数量是否相当，即是否有硬件的损坏（包括电缆线）

   注意：不同的PMC类型可能有不同的检测方式

   2：是否有相同的组号设定

   3：是否在软件设定上有多设和少设组的问题。

4．PMC 诊断功能

信号的诊断：

当我们设定好I/O LINK后，我们可以通过PMC的诊断功能中的状态监控画面来检验我们的设定信号是否正确，并可以通过此画面强制一些输入出信号来配合PMC的调试和临时屏蔽一些外部报警。

操作：

信号的强制：

对于信号的强制输出的操作有两种方式（视PMC的型号而不同）

1. 普通强制设定：

对于外部的输入信号（X）当没有包括在I/O LINK设定范围内时可以采用此方法强制，对于输出信号（Y、R、G等信号）来说如果没有和PMC扫描状态的竞争（或PMC停止扫描）也可以进行此种强制。对于NC的输出信号F不能进行任何强制操作。

1. 自锁强制设定

操作：

对于当外部输入信号（X）在I/O LINK的设定范围内时，输出信号（Y）和PMC扫描状态发生竞争时，普通强制不能够改变其状态，此时可以采用自锁强制来进行设定。下图中">"左边的是外部信号的状态，右边的是强制输出的状态。

本小节学习要求：

1.掌握通过诊断画面查找信号状态的能力

2.具备通过强制功能来处理维修过程中的一些问题，如：报警的屏蔽等。

练习：

1.通过强制设定使伺服电机和主轴电机输出，而忽略PMC的时序过程。

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