M代码的编写与I/O板接线方法的应用

摘要：FANUC系统程序M代码工作原理，通过新增一组M代码以及相应I/O板接线方法来分析M代码。

关键词：PMC，M代码，DECB译码，应用，I/O信号。

一、前言

从二十世纪八十年代开始，自动化工控领域的PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器的应用可谓是无处不在；其中数控机床中的PMC(Programmable Machine Controller )可编程机床控制器就是PLC一大分支，它是将控制程序装换成某种格式（机器语言）后，CPU即可对其进行译码和运算处理，并将结果存储在RAM或ROM中，CPU高速读出存储器中的每一条指令，通过算术运算来执行程序。日本FANUC系统计算机数字控制机床CNC（Computer number control）的控制程序采用的就PMC，它的梯形图结构、编写语法、功能指令与三菱PLC的梯形图十分相似，因此PMC初学者可以通过三菱PLC学习来提高入门效率。

一台完整的CNC机床是由NC系统和PMC系统组成的，NC面向操作者直接读取编写好的加工程序进行工作，但是NC无法直接像读取F或是G代码一样直接读取程序中的M代码，M代码需要经过编译后才能被识别和执行，因为它是PMC中的一个功能模块，具有简化指令提高机床控制效率的功能。一个M代码需要被有效执行就需要经过3个步骤：1.M代码的译码信号处理；2.M代码动作识别信号处理；3.M代码的结束信号处理。目前FANUC系统0i-MD以上的版本都具有在线直接编译、诊断、调试功能。M代码的译码方法有两种。一种是采用功能指令SUB4（DEC）进行译码，这种方法一次只能译码一个M代码，效率较低；另外一种是采用功能指令SUB25（DECB）进行译码，这种方法一次可以译出8个连续的M代码效率高（当设定为扩展格式时可以一次译码8n个）。SUB25（DECB）格式及解析如下图一。

二、M代码编译过程和I/O信号接线

本文案例采用的就是SUB25（DECB）功能指令，以嘉泰JT850 0i-MD系统的立式CNC的PMC程序新增一组M代码（M200/M201）来控制左右两扇防护门的自动开启和关闭的例子来说明M代码的自定义编写过程和接线方法。由于本次只是为了举例说明M代码的编译和I/O信号接线方法，因此程序没有加入时间延迟报警，左右气缸原点、位置单独信号，而是简单的将左右防护门的自动开、关采用两个气缸和一个公用电磁阀来驱动。

① 格式指定：在参数的第一位数据设定代码数据的大小。

0001：代码数据为一字节的二进制代码数据；

002：代码数据为二字节的二进制代码数据；

004：代码数据为四字节的二进制代码数据。

② 代码数据（地址）：给定一存储代码数据的地址（F0010-0013）。

③ 译码指定数：指定要译码的8个连续数字的第一位。

④ 译码结果（地址）：给定一个输出译码结果的对应地址。

表示的是从M200开始连续译码八个（M200-M207），对应的地址为R1000.0-R1000.7。

程序由三部分组成，第①部分是M代码的译码过程，第②部分是执行动作过程，第③部分是M代码的结束过程。每个M代码必需结束后才能执行下一步程序，而代码的结束需要触发G0004.3才行，因此可以采用第三部的格式，另外需要说明的是F0007.0（ACT）和G0004.3必需成对引用才能保证程序动作正常。当程序执行到M200时，继电器R1000.0接通，线圈Y100.0得电后进行自锁保持输出给电磁阀，G0004.3触发而结束M200，左右门气缸开始推进关闭，除非程序被按下复位键（F0001.1）或者执行M201，让继电R1000.1得电，常闭点断开才能断开线圈Y3.1，G0004.3触发而结束M201，电磁阀停止工作，气缸回退开门。

① 电磁阀线圈Y3.1正极DC24V接电柜CB105分线板输出端的B20（Y3.1）端口，负极接0V端口。

② 原点磁性开关需PNP型，正极接开关电源的DC24V端口，负极接0V端口，输出接CB105分线板的输入B04（X3.5）端口。

③ 位置磁性开关也是PNP型，电源接法相同，输出接CB107分线板的输入端A09 (X10.6)端口。

三、结束语

M代码是机床的一种重要辅助功能代码，它能将一系列复杂的逻辑动作简化为一个简单的代码来执行，提高了机床的工作效率。因此只要我们严谨的按M代码的译码格式和流程来编写，就能在日常的设备使用和改造的过程中充分的发挥它的优越性。

参考文献：

1、《BEIJING-FANUC PMC MODEL PA1/SA1/SA3梯形图语言编程说明书》

2、《FANUC Series 0i MODEL D/Mate MODEL D维修说明书》