FANUC Series 0i-MODEL F Plus. CONNECTION MANUAL (FUNCTION) - page 194

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1506 - 

NOTE 

1  For M series, this parameter is valid if the function of constant 

surface speed control is enabled (bit 0 (SSC) of parameter 
No.8133 is 1). 

2  When the constant surface speed control is enabled (bit 0 (SSC) of 

parameter No. 8133 is 1), the spindle speed is clamped at the 
maximum speed, regardless of whether the G96 mode or G97 
mode is specified. 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

3787 

 

 

 

 

 

 

 

SLG 

 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit spindle 

 

 

#1  SLG

  In spindle speed calculation, gear selection status is judged from:   

0 :  Clutch/gear signals. 
1 :  Gear selection signals. 
 

NOTE 

1  Address of clutch/gear signals is as follows. 

CTH1A, CTH2A<Gn070.3, Gn070.2> (First spindle) 
CTH1B, CTH2B<Gn074.3, Gn074.2> (Second spindle) 
CTH1C, CTH2C<Gn204.3, Gn204.2> (Third spindle) 
CTH1D, CTH2D<Gn266.3, Gn266.2> (Fourth spindle) 

2  Address of gear selection signals is as follows. 

M type gear selection method 

GR1O, GR2O, GR3O<Fn034.0, Fn034.1, Fn034.2> 

T type gear selection method 

GR1, GR2    <Gn028.1, Gn028.2> (First spindle) 
GR21, GR22<Gn029.0, Gn029.1> (Second spindle) 
GR31, GR32<Gn029.2, Gn029.3> (Third spindle) 
GR41, GR42<Gn031.4, Gn031.5> (Fourth spindle) 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

3790 

 

 

 

 

 

 

MCH 

 

KSA 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

 

#0  KSA

  In the thread cutting (G33(M), G32,G34,G35,G36,G76,G92(T)) and polygon turning 

(G51.2(T)) using the analog spindle, the value of the speed indication of the spindle until 
the one rotation signal is detected at the start of thread cutting, 
0: 

It may be temporarily low, possibly 0. 

1: 

It does not change at the speed just before the start. 

 

 

#2  MCH

  In spindle gear selection method type M, 

0: 

It can be set from 0 to 4095 by parameter Nos. 3751 to 3752 with the maximum 
motor speed at the gear switching point as 4095. 

1: 

The switching point of the gear can be set by spindle speed with parameter Nos. 
3753 to 3754. 

 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1507 - 

3792 

 

The sampling frequency to obtain the average spindle speed 

 

 

[Data type]  Byte spindle 

 

[Unit of data]  No unit 

[Valid data range]  0 to 4 

The sampling frequency is 2^(parameter data).   
 

NOTE 

1  If this parameter is 0 or out of range, the sampling frequency to 

obtain the average spindle speed obeys SAM (parameter 
No.3709#0). If you would like to set sampling frequency to 1, set 
this parameter to 0, and SAM (parameter No.3709#0) to 1. 

2  If you change this parameter, operate on the condition that spindle 

rotation is stop state and the function to use spindle feedback such 
as feed per revolution is not executed. 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

3799 

 

 

SPC 

 

 

 

 

 

 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit spindle 

 

 

#6  SPC

  The position coder pulse to obtain the average spindle speed is:   

0 :  Sampled without sign data. 
1 :  Sampled with sign data. 
 

Caution 

  CAUTION 

 

This section mentioned a spindle speed control that should be prepared on the 
CNC side. But it is also necessary to design the processing of the signals to the 
spindle control unit. 

 

Refer to the manual of the spindle control unit used and take necessary actions 
on the spindle control unit. 

 

10.6 

SPINDLE OUTPUT CONTROL BY THE PMC 

Overview 

The PMC can control the speed and polarity of each spindle motor, connected. 
The first to fourth spindles each have their own individual interfaces. By using a PMC ladder program, 
the user can control the spindles as desired. This section describes how to use the PMC to control spindle 
rotation and provides example applications. 
 

NOTE 

 

Ladder sequence of the spindle output control by the PMC can be easily 
incorporated by using PMC function. The FANUC LADDER-III CD, function block 
that can be incorporated easily spindle output control by the PMC is stored in the 
form of a library. 

 

For details on library of function block, refer to the documents in the FANUC 
LADDER-III CD. For details on function block, refer to the PMC Programming 
Manual (B-64513EN). 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1508 - 

Explanation 

  - 

Switching control 

This function can be used to specify the following:   

•

 

Spindle motor speed (number of rotations) 

•

 

Output polarity for each spindle motor (direction of rotation) 

Usually, the CNC is used to control the speed and polarity of the first spindle motor. If the multi-spindle 
control is added, the CNC can also control the second to fourth spindle motors. 
This function allows the user to select whether the CNC or PMC is used to control the speed and output 
polarity of the spindle motors. 
 

  - 

Specifying the spindle motor speed 

The PMC can be used to specify the spindle motor speed upon executing the following: 

•

 

Switching the controller from the CNC to the PMC, by issuing a signal used to select the spindle 
motor speed command SINDx 

•

 

Setting the spindle motor speed data, calculated by the PMC, in spindle control signals R01Ix to 
R12Ix 

When controlled by the PMC, the spindle motor speed is not affected by any signal (for example, the 
spindle speed override signal) or parameter settings (for example, the maximum speed clamp parameter) 
related to the spindle speed command of the CNC spindle control function. 

→

  If the multi-spindle control is added, however, the spindle stop signal *SSTPx <Gn027.3, 4, 5, 

Gn026.6> can be used to stop a PMC-controlled spindle. 

 
The spindle motor speed data is obtained from the following expression. Its value can range from 0 to 
4095: 

Spindle motor speed data = 

Spindle motor speed 

×

 4095 

Maximum spindle motor speed (parameter No. 4020) 

 
Remark) 
 

Usually,  the spindle speed must be controlled. If a gear train is used to connect the spindle to the 
spindle motor, first obtain the maximum spindle speed at the maximum spindle motor speed. 

Spindle motor speed data = 

Spindle speed 

×

 4095 

Maximum spindle speed 

 

By using this expression, the spindle motor speed data can easily be obtained. 

 

  - 

Specifying the output polarity for the spindle motor 

The PMC can specify the spindle motor output polarity when the following are executed: 

•

 

Switching the controller from the CNC to the PMC, by issuing a signal used to select the polarity of 
the spindle motor speed command SSINx 

•

 

Specifying the output polarity to the signal used to specify the polarity of the spindle motor selected 
by the PMC SGNx 

 

  - 

S-code and SF signals 

To control the spindle by the PMC, the PMC may be required to read the S value specified by the CNC. 
If the spindle serial output/spindle analog control function is added (if the PMC can control the spindle), 
the S-code signals <Fn022 to Fn025> and SF signal <Fn007.2> can be output only when several 
conditions, determined by the CNC spindle control, are satisfied. In some cases, the signals cannot be 
used under standard conditions. 
Specify the related bits of parameter No. 3705 according to the desired application, then use the S-code 
and SF signals. 
 

  - 

Twelve code signals corresponding to the S value (output) 

Twelve code signals corresponding to S value R01O to R12O <Fn036.0 to Fn037.3> are output to the 
first spindle motor. The output data is calculated from the results of the CNC spindle control. (See Section 
SPINDLE SPEED CONTROL.) 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1509 - 

Even while a spindle is subject to PMC control, an S command that is issued to the CNC is converted to 
spindle output data and output.   
The SIND signal determines whether the speed output command, issued to the spindle motor, is obtained 
from the twelve code signals corresponding to the S value, or from the R01I to R12I signals calculated 
and specified by the PMC. 
The use of this signal may simplify PMC ladder processing used to enable PMC spindle control. 
Using twelve code signals corresponding to S values R01O to R12O <Fn036.0 to Fn037.3>, the input 
command status of spindle output control by the PMC is not output. 
 

Example 

  - 

Sample application 1) 

Controlling the first and second spindles of a lathe system 

→

  Share the gear stages between the first and second spindles. 

 

(If the first spindle uses two gears, for example, specify parameters Nos. 3743 and 3744, thus 
enabling the use of gears 3 and 4 for the second spindle.) 

 

Perform the necessary setting to enable control of the first and second spindles by the PMC. 

 

To specify a rotation command for the first spindle, enter the gears for the first spindle in GR1 and 
GR2 and obtain the data of the twelve code signals corresponding to the S value. Specify the data as 
the speed output command for the first spindle in the PMC control interface for the first spindle. 

 

To specify a rotation command for the second spindle, enter the gears to be used for the second 
spindle in GR1 and GR2 and obtain the data of the twelve code signals corresponding to the S value. 
Specify the data as the speed output command for the second spindle in the PMC control interface 
for the second spindle. 

 

  - 

Sample application 2) 

With the stop position of the serial spindle specified externally, specifying the S value as the angle of the 
stop position for spindle orientation after the spindle positioning mode has been selected 

→

  Use the gears that are not being used for the first spindle. 

 

(In this application, gear 4 is used to calculate the spindle position. Set parameters Nos. 3744 to 
360.) 

 

Specify the M code used to set the spindle to positioning mode and stop the spindle. Enter gear 4 in 
GR1 and GR2. 

 

Then, specify a spindle positioning angle with the S command. 

 

(To specify the position of 145 degrees, for example, specify S145;.) 

 

Expression 145/360 4095 is calculated and the result is output to the twelve code signals 
corresponding to the S value (output signal). Enter the data in external stop position commands 
SHA00 to SHA11 <Gn078.0 to Gn079.3> and perform the orientation. 

 

Signal 

PMC spindle control signals 

 

SIND,SSIN,SGN,<

Gn033.7,.6,.5

>R01I-R12I<Gn032.0-Gn033.3>: for 1st spindle 

 

SIND2,SSIN2,SGN2,<

Gn035.7,.6,.5

>R01I2-R12I2<Gn034.0-Gn035.3>: for 2nd 

spindle 

 

SIND3,SSIN3,SGN3,<

Gn037.7,.6,.5

>R01I3-R12I3<Gn036.0-Gn037.3>: for 3rd 

spindle 

 

SIND4,SSIN4,SGN4,<

Gn273.7,.6,.5

>R01I4-R12I4<Gn272.0-Gn273.3>: for 4th 

spindle 

  [Classification]  Input signal 
 

[Function]  The above signals enable the control of a spindle motor by issuing commands from the 

PMC. 
Both the speed and polarity of the spindle motor (direction of rotation) can be controlled. 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1510 - 

The speed command and polarity are usually specified by the CNC. The use of these 
signals allows the user to select whether the speed and polarity are controlled by the CNC 
or PMC. 
Even if the multi-spindle control is not provided, these signals allow the second and third 
spindles to be controlled. 
When the multi-spindle control and type A are being used (if the bit 2 (MSI) of parameter 
No. 3709 is set to 0), the signals for the second to fourth spindles cannot be used. 

 

  - 

Details of the signals 

•

 

Signal used to select the spindle motor speed command SINDx 

→

  The above signal is used to select whether the spindle motor speed is controlled by the CNC or 

PMC. 
“1” : The spindle motor is controlled according to speed commands (R01Ix to R12Ix) issued by 

the PMC. 

“0” : The spindle motor is controlled according to speed commands issued by the CNC. The 

spindle speed specified with the S command is output. 

 

•

 

Signals used to input the spindle motor speed command issued by the PMC R01Ix to R12Ix 

→

  If the PMC is being used to control the spindle motor speed command, specify, in binary 

format, the value obtained using the following expression. 

Value to be specified = 

Spindle motor speed 

×

 4095 

Maximum spindle motor speed (parameter No. 4020) 

 
(Spindle motor speed) 

 

Maximum spindle 
motor speed 

Code signal 

4095 

0 

0 min

-1

 

 

 

•

 

Signal used to select the polarity of the spindle motor speed command, SSINx 

→

  The above signal selects whether the output polarity of the spindle motor speed command is 

controlled by the CNC or PMC. 
“1” : The spindle motor is controlled according to the polarity command (SGNx) issued by the 

PMC. 

“0” : The CNC controls the polarity. The polarity is determined by the bits 7 (TCW) and 6 

(CWM) of parameter No. 3706 and the M03 or M04 command. 

•

 

Signal used to specify the polarity of the spindle motor selected by the PMC, SGNx 

→

  If the PMC is used to control the output polarity of the spindle motor speed command, specify 

the polarity with this signal. 
“1” : The output polarity of the spindle is negative. 
“0” : The output polarity of the spindle is positive. 

 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1511 - 

Twelve code signals corresponding to the S value   

R01O to R12O<Fn036.0 to Fn037.3> 

  [Classification]  Output signal 
 

[Function]  The S value, specified in the CNC part program, is converted to the speed output of the 

spindle motor that is required to control the connected spindle. The converted value is 
sent to the PMC with twelve code signals, in proportional to the spindle motor speed 
output. 
The speed data, the final result of the CNC spindle control, is output to the spindle motor 
after the spindle gear ratio, spindle speed override, speed clamp, conversion of the surface 
speed into the spindle speed by the constant surface speed control command, and other 
data have been considered. 

 

Code signal 

0 

0 min

-1

 

4095 

Maximum spindle motor speed 

(Speed output to the spindle motor) 

 

 

Signal address 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

Gn032 

 

R08I 

R07I 

R06I 

R05I 

R04I 

R03I 

R02I 

R01I 

 

Gn033 

 

SIND 

SSIN 

SGN 

 

R12I 

R11I 

R10I 

R09I 

 

Gn034 

 

R08I2 

R07I2 

R06I2 

R05I2 

R04I2 

R03I2 

R02I2 

R01I2 

 

Gn035 

 

SIND2 

SSIN2 

SGN2 

 

R12I2 

R11I2 

R10I2 

R09I2 

 

Gn036 

 

R08I3 

R07I3 

R06I3 

R05I3 

R04I3 

R03I3 

R02I3 

R01I3 

 

Gn037 

 

SIND3 

SSIN3 

SGN3 

 

R12I3 

R11I3 

R10I3 

R09I3 

 

Gn272 

 

R08I4 

R07I4 

R06I4 

R05I4 

R04I4 

R03I4 

R02I4 

R01I4 

 

Gn273 

 

SIND4 

SSIN4 

SGN4 

 

R12I4 

R11I4 

R10I4 

R09I4 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

Fn036 

 

R08O 

R07O 

R06O 

R05O 

R04O 

R03O 

R02O 

R01O 

 

Fn037 

 

 

 

 

 

R12O 

R11O 

R10O 

R09O 

 

Parameter 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

3705 

 

 

 

 

EVS 

 

 

 

ESF 

 

 

SFA 

NSF 

 

 

 

 

ESF 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

 

B-64693EN-1/01

 

- 1512 - 

 

#0  ESF

 When the spindle control function (Spindle analog output or Spindle serial output) is used, 

and the constant surface speed control function is used or bit 4 (GTT) of parameter No. 
3706 is set to 1:     
0: 

S codes and SF are output for all S commands.   

1: 

For the T series: 
 

S codes and SF are not output for an S command in the constant surface speed 
control (G96) mode and a command for maximum spindle speed clamping 
(G92 S_; (G50 for G code system A)). 

 

For the M series: 
 

S codes and SF are not output for an S command in the constant surface speed 
control (G96) mode. 

 

NOTE 

 

The operation of this parameter varies between the T series and M 
series. 
For the T series:   

This parameter is valid when bit 4 (EVS) of parameter No. 3705 
is set to 1. 

For the M series:   

For an S command for maximum spindle speed clamping   
(G92 S_;), SF is not output, regardless of the setting of this 
parameter. 

 

 

#4  EVS

 When the spindle control function (Spindle analog output or Spindle serial output) is used, 

S codes and SF are: 
0: 

Not output for an S command.   

1: 

Output for an S command.   

The output of S codes and SF for an S command in constant surface speed control mode 
(G96), or for an S command used to specify maximum spindle speed clamping (G92 S_; 
(G50 for G code system A)) depends on the setting of bit 0 (ESF) of parameter No. 3705. 
 

 

#5  NSF

  For the M series, when a T type gear is selected (with bit 4 (GTT) of parameter No. 3706 

set to 1 or enable constant surface speed control (bit 0 (SSC) of parameter No.8133 is 0)), 
and an S code is specified: 
0: 

SF is output. 

1: 

SF is not output. 

 

NOTE 

 

This parameter does not affect S code output. For an S command 
for maximum spindle speed clamping (G92 S_;), SF is not output, 
regardless of the setting of this parameter. 

 

 

#6  SFA

  The SF signal is output: 

0: 

When gears are switched. 

1: 

Irrespective of whether gears are switched. 

 

 

 

#7 

#6 

#5 

#4 

#3 

#2 

#1 

#0 

3709 

 

 

 

 

 

 

MSI 

 

 

 

 

[Input type]  Parameter input 

 

[Data type]  Bit path 

 

B-64693EN-1/01

 

 

10. SPINDLE SPEED FUNCTION

 

- 1513 - 

 

#2  MSI

  In multi-spindle control, the signal used to select the spindle motor speed command SIND 

is valid   
0: 

Only when the first spindle is valid (SIND signal for the 2nd, 3rd spindle becomes 
ineffective) (TYPE-A) 

1: 

For each spindle irrespective of whether the spindle is selected (Each spindle has its 
own SIND signal). (TYPE-B) 

 

Note 

NOTE 

1  If the spindle fails to move after the PMC issues the spindle motor speed 

command, check the following: 

 

Type A is selected (the bit 2 (MSI) of parameter No. 3709 is set to 0) when the 
multi-spindle control is used. 

→

  The second to fourth spindles cannot be controlled. The first spindle can be 

controlled only when the spindle selection signal SWS1 is set to “1”. 

 

The spindle stop signal for each axis is set to “0” when the multi-spindle control 
is being used. 

→

  Spindle stop signal for each axis *SSTPx <G027.3, 4, 5, G026.6> stops the 

spindle. 

 

M03/M04 is not specified when the CNC is being used to control the output 
polarity. 

→

  If the bit 7 (TCW) of parameter No. 3706 is set to 1, the M03/M04 command 

issued to the CNC changes the output polarity for the spindle motor. If no 
M03/M04 command is specified after the CNC is turned on, the specified 
speed output is not sent to the spindle motor because the output polarity has 
not been determined. 

2  The SF signal indicates that output of the S code to the PMC has been 

completed. The signal does not indicate the end of the command for specifying 
the spindle speed. 

3  For an explanation of connecting the second, third or fourth spindle, see 

Sections "SPINDLE SERIAL OUTPUT" and "MULTI-SPINDLE CONTROL." 

4  If the multi-spindle control is not being used, the CNC does not issue any 

commands to the second to fourth spindles. The output polarity is controlled by 
the SGNx signal. It is not affected by the SSINx signal. 

 

The speed output to the spindle motor can be controlled only when the SINDx 
signal is set to “1”. 

 

10.7 

EXTENDED SPINDLE NAME 

Overview 

Extended spindle names can consist of up to three characters beginning with ‘S’, which is the first spindle 
name character. Use of extended spindle names allows commands to be issued to a particular spindle 
without specifying a P command. 
For details, see the description of extended spindle names in "MULTI SPINDLE CONTROL". 
 

Reference item 

Manual name 

Item name 

CONNECTION MANUAL (FUNCTION) (This manual) 

Multi-spindle control