發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)信號跟蹤功能的設(shè)置及使用

張 健，彭 飛

（西安航天動力研究所，陜西西安 710100）

0 引言

數(shù)控系統(tǒng)報警故障根據(jù)報警類型分為數(shù)控系統(tǒng)報警、伺服報警和PMC 報警3 種，其中PMC 報警是最常出現(xiàn)的報警類型。從報警的特點分為固定報警和偶發(fā)性報警。對于固定出現(xiàn)的報警，可根據(jù)報警號和PMC 控制邏輯分析進行故障排查，相對偶發(fā)性報警容易處理一些。而對于偶發(fā)性出現(xiàn)的PMC 報警，其特點為報警無規(guī)律、可自行恢復、用肉眼觀察不到快速閃爍的報警信號等特點，致使故障排查時間很長。FANUC 數(shù)控系統(tǒng)信號跟蹤功能是一種專用于FANUC 數(shù)控系統(tǒng)中分析信號變化、跟蹤信號狀態(tài)的一種工具，在設(shè)備出現(xiàn)PMC 偶發(fā)性故障時，靠常規(guī)檢查手段無法準確、及時判斷故障點，信號跟蹤功能可以對設(shè)備外圍輸入、輸出信號及內(nèi)部信號的狀態(tài)變化及時間進行直觀的顯示，準確捕捉住信號變化的時間點及各信號狀態(tài)，結(jié)合PMC程序?qū)Ω鞣N信號之間的邏輯關(guān)系進行分析，以便準確判斷設(shè)備故障點。

1 信號跟蹤功能的進入

要使用跟蹤功能，首先需要進入跟蹤畫面，設(shè)定跟蹤參數(shù)。按下操作面板上SYSTEM 功能鍵、按下［>］擴展鍵、找到［PMC維護］軟鍵按下、再次按下［>］擴展鍵、找到［跟蹤設(shè)定］軟鍵按下，切換到跟蹤參數(shù)設(shè)定畫面。第1 頁為跟蹤方式設(shè)定畫面（圖1），第2 頁為跟蹤地址設(shè)定畫面（圖2），使用［PAGE↑］或［PAGE↓］按鍵進行切換。

圖1 跟蹤方式設(shè)定畫面

圖2 跟蹤地址設(shè)定畫面

2 信號跟蹤功能各參數(shù)的意義

（1）采樣/方式/周期：根據(jù)設(shè)定的采樣時間記錄信號；采樣/方式/信號變化：在設(shè)定的信號有變化時記錄；采樣/分辨率：采樣周期的設(shè)定，一般用8 ms；采樣/時間：設(shè)定周期方式的采樣時間；采樣/框：設(shè)定信號變化方式時的記錄次數(shù)。

（2）停止條件/無：使用軟件停止信號跟蹤；停止條件/緩沖區(qū)滿：內(nèi)部緩沖滿時停止信號跟蹤；停止條件/觸發(fā)：以設(shè)定的地址、方式動作后停止信號跟蹤；停止條件/觸發(fā)/位置：跟蹤的停止條件為“觸發(fā)”時可設(shè)定，按相對于采樣時間（或次數(shù)）的比例設(shè)定停止觸發(fā)的位置。需要根據(jù)用途進行設(shè)定，如查看觸發(fā)條件前的信號變化時設(shè)定較大的值，查看觸發(fā)條件后的信號變化時設(shè)定較小的值。

（3）采樣條件/觸發(fā)：以設(shè)定的地址和方式進行采樣；采樣條件/變化時：在信號有變化時進行采樣。

注：采樣條件只有在采樣方式為信號變化時有效。在跟蹤參數(shù)設(shè)定畫面的第2 頁上，設(shè)定將要采樣的信號地址。

3 執(zhí)行跟蹤

參數(shù)設(shè)定完成后按下［跟蹤］軟鍵、按下［操作］軟鍵、按下［開始］軟鍵。此時開始手動跟蹤信號。

如果需要在啟動時自動啟動跟蹤功能，通過PMC 設(shè)定畫面的設(shè)定，可在通電后自動地啟用跟蹤功能。在這種情況下，需要事先進行跟蹤參數(shù)的設(shè)定。

按下操作面板上SYSTEM 功能鍵、按下［>］擴展鍵、找到［PMC 配置］軟鍵按下、再次按下［設(shè)定］軟鍵、找到［跟蹤啟動］改為自動，或者修改PMC 參數(shù)中的K906.5=1 也可以。

在執(zhí)行跟蹤過程中，實時顯示跟蹤結(jié)果。跟蹤參數(shù)設(shè)定畫面中設(shè)定的跟蹤停止條件成立時，結(jié)束跟蹤的執(zhí)行。此外，按下［停止］軟鍵，也將中斷執(zhí)行?！靶盘栕兓狈绞綍r，將捕捉信號的變化并進行采樣，直到觸發(fā)信號有變化，跟蹤顯示才會更新。跟蹤的執(zhí)行結(jié)束后，可根據(jù)跟蹤撲捉畫面分析跟蹤結(jié)果。

4 在維修中的使用

一臺FANUC 加工中心，不定期出現(xiàn)換刀故障，系統(tǒng)報警“1129 ARM SEN.DETECT ERR.PLS CHK.CIRCUIT”。意思是機械換刀臂發(fā)現(xiàn)錯誤，請檢查電路。檢查線路及各信號動作均正常，消除報警后可正常使用。有時1 天1 次，有時幾天1 次，每次報警會導致正在加工的程序停止，嚴重影響產(chǎn)品加工質(zhì)量和加工效率。通過分析該機床換刀邏輯動作順序，初步判斷是換刀臂位置檢測傳感器線路出現(xiàn)不穩(wěn)定情況導致該故障，查閱電路圖紙可知此換刀臂有4 只傳感器，輸入信號為X0.4—X0.7，經(jīng)PMC 內(nèi)部程序處理轉(zhuǎn)換為R0.4—R0.7，據(jù)此通過信號跟蹤功能監(jiān)控此4 個輸入信號在換刀時的變化情況，通過換刀正常時撲捉換刀整個動作過程中4 個信號變化進行保存，換刀臂正常信號跟蹤參數(shù)設(shè)置如圖3 所示，其中R102.0 為換刀臂開始動作信號，采樣信號地址設(shè)置如圖4 所示。

圖3 跟蹤參數(shù)設(shè)置畫面

圖4 采樣信號地址設(shè)置畫面

設(shè)置好各項參數(shù)后啟動信號跟蹤功能，設(shè)備進行手動換刀操作，這時撲捉到的正常邏輯順序畫面如圖5 所示。

圖5 正常邏輯順序畫面

然后通過PMC 程序查看1129 號報警由報警信號A0.6 控制，打開開機自動跟蹤功能進行監(jiān)控，由PMC 信號A1.6 的變化來觸發(fā)停止跟蹤，在出現(xiàn)1129 報警時再次捕捉畫面如圖6所示。

圖6 報警時再次捕捉畫面

經(jīng)過兩個捕捉畫面的對比發(fā)現(xiàn)，在故障出現(xiàn)時，R0.6 信號在圖6 中光標位置處有幾十毫秒的無信號狀態(tài)，與正常換刀時捕捉到的信號邏輯變化不同，系統(tǒng)PMC 程序檢測到了不同的狀態(tài)，導致觸發(fā)PMC 報警，由于R0.6 信號對應于外部輸入信號X0.6，對X0.6 信號電氣回路進行檢查，線路正常，各接線端子接線良好，懷疑X0.6 信號傳感器工作不穩(wěn)定，對此傳感器進行更換，使用至今再無此故障報警。

5 結(jié)束語

FANUC 數(shù)控系統(tǒng)是目前主流數(shù)控系統(tǒng)之一，只有掌握了它的信號跟蹤功能的使用方法，才能通過設(shè)置跟蹤參數(shù)來分析偶發(fā)性故障的產(chǎn)生原因，達到快速、準確修復故障，大幅縮短提高數(shù)控機床維修時間，提升設(shè)備的利用率。