FANUC數(shù)控系統(tǒng)是最暢銷的機(jī)床控制系統(tǒng)之一,。目前,在國內(nèi)使用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)主要有0系統(tǒng)和0i系統(tǒng),。針對(duì)廣大用戶的實(shí)際情況,,本文簡(jiǎn)要敘述這兩種系統(tǒng)的連接及調(diào)試,掌握了這兩種系統(tǒng),,其它FANUC系統(tǒng)的調(diào)試則迎刃而解,。
1 系統(tǒng)與機(jī)床的連接
0i系統(tǒng)的連接圖如下圖,,0系統(tǒng)和其他系統(tǒng)與此類似。圖中,,系統(tǒng)輸入電壓為DC42?。?plusmn;10%,約7A,。伺服和主軸電動(dòng)機(jī)為AC200V(不是 220V)輸入,。這兩個(gè)電源的通電及斷電順序是有要求的,不滿足要求會(huì)出現(xiàn)報(bào)警或損壞驅(qū)動(dòng)放大器,。原則是要保證通電和斷電都在CNC的控制之下,。具體時(shí)序請(qǐng)見“連接說明書(硬件)”。
其它系統(tǒng)如 0 系統(tǒng) , 系統(tǒng)電源和伺服電源均為 AC200V 輸入,。
伺服的連接分 A 型和 B 型 , 由伺服放大器上的一個(gè)短接棒控制,。A 型連接是將位置反饋線接到 CNC 系統(tǒng);B 型連接是將其接到伺服放大器,。 Oi 和近期開發(fā)的系統(tǒng)用 B 型,。0系統(tǒng)大多數(shù)用 A 型。兩種接法不能任意使用 , 與伺服軟件有關(guān),。連接時(shí)最后的放大器的 JX1B 需插上 FANUC 提供的短接插頭 , 如果遺忘會(huì)出現(xiàn) #401 報(bào)警,。另外 , 若選用一個(gè)伺服放大器控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī) , 應(yīng)將大電動(dòng)機(jī)電樞接在 M 端子上 , 小電動(dòng)機(jī)接在 L 端子上 , 否則電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)聽到不正常的嗡嗡聲。
FANUC 系統(tǒng)的伺服控制可任意使用半閉環(huán)或全閉環(huán) , 只需設(shè)定閉環(huán)型式的參數(shù)和改變接線 , 非常簡(jiǎn)單,。
主軸電動(dòng)機(jī)要的控制有兩種接口 : 模擬 (0~1OVDC) 和數(shù)值 (串行傳送) 輸出,。模擬口需用其它公司的變頻器及電動(dòng)機(jī)。
用 FANUC 主軸電動(dòng)機(jī)時(shí) , 主軸上的位置編碼器 ( 一般是 1024 條線) 信號(hào)應(yīng)接到主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器上 (JY4 口) ,。驅(qū)動(dòng)器上的 JY2 是速度反饋接口, 兩者不能接錯(cuò),。
目前使用的 I/0 硬件有兩種 : 內(nèi)裝 I/0 印刷板和外部 I/0 模塊。 I/0 板經(jīng)系統(tǒng)總線與 CPU 交換信息,;I/0 模塊用 I/O LINK 電纜與系統(tǒng)連接 , 數(shù)據(jù)傳送方式采用串行格式 , 所以可遠(yuǎn)程連接,。編梯形圖時(shí)這兩者的地址區(qū)是不同的。而且 ,I/0 模塊使用前需首先設(shè)定地址范圍,。
為了使機(jī)床運(yùn)行可靠 , 應(yīng)注意強(qiáng)電和弱電信號(hào)線的走線,、 屏蔽及系統(tǒng)和機(jī)床的接地。電平 4.5V 以下的信號(hào)線必須屏蔽 , 屏蔽線要接地,。連接說明書中把地線分成信號(hào)地,、機(jī)殼地和大地。請(qǐng)遵照?qǐng)?zhí)行連接,。另外,,FANUC系統(tǒng)、伺服和主軸控制單元及電動(dòng)機(jī)的外殼都要求接大地,。為了防止電網(wǎng)干擾,,交流的輸入端必須接浪涌吸收器(線間和對(duì)地),。如果不處理這些問題,機(jī)床工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)#910,、#930報(bào)警或是不明原因的誤動(dòng)作,。
2 調(diào)試步驟
2.1 步驟一:接線
按照設(shè)計(jì)的機(jī)床電柜接線圖和系統(tǒng)連接說明書(硬件)中(書號(hào):B-61393或B-63503)繪出的接線圖仔細(xì)接線。
2.2 步驟二:通電
拔掉CNC系統(tǒng)和伺服(包括主軸)單元的保險(xiǎn),,給機(jī)床通電,。如無故障,裝上保險(xiǎn),,給機(jī)床和系統(tǒng)通電,。此時(shí),系統(tǒng)會(huì)有#401等多種報(bào)警,。這是因?yàn)橄到y(tǒng)尚未輸入?yún)?shù),,伺服和主軸控制尚未初始化。
2.3 步驟三:設(shè)定參數(shù)
?、? 系統(tǒng)功能參數(shù)(既所謂的保密參數(shù)):這些參數(shù)是訂貨時(shí)用戶選擇的功能,,系統(tǒng)出廠時(shí)FANUC已經(jīng)設(shè)好,0C和0i不必設(shè),。但是,,0D(0TD和0MD)系統(tǒng),須根據(jù)實(shí)際機(jī)床功能設(shè)定#932--#935的參數(shù)位,。機(jī)床出廠時(shí)系統(tǒng)功能參數(shù)表必須交給機(jī)床用戶,。
②.進(jìn)給伺服初始化:將各進(jìn)給軸使用的電機(jī)的控制參數(shù)調(diào)入RAM區(qū),,并根據(jù)絲杠螺距和電機(jī)與絲杠間的變速比配置CMR和DMR。設(shè)參數(shù)SVS,,使顯示器畫面顯示伺服設(shè)定屏(Servo Set),。0系統(tǒng)設(shè)參數(shù)#389/0位=0;0i系統(tǒng)設(shè)參數(shù)#3111/0位=1,。然后在伺服設(shè)定屏上設(shè)下列各項(xiàng):
·初始化位置0,。此時(shí),顯示器將顯示P/S 000報(bào)警,,其意義是要求系統(tǒng)關(guān)機(jī),,重新啟動(dòng)。但不要馬上關(guān)機(jī),,因?yàn)槠渌鼌?shù)尚未設(shè)入,。應(yīng)返回設(shè)定屏繼續(xù)操作。
·指定電機(jī)代碼(ID),。根據(jù)被設(shè)定軸實(shí)際使用的電機(jī)型號(hào)在“伺服電機(jī)參數(shù)說明書(B—65150)”中查出其代碼,,設(shè)在該項(xiàng)內(nèi),。
·AMR設(shè)0。
·設(shè)定指令倍比CMR,。CMR=命令當(dāng)量/位置檢測(cè)當(dāng)量,。通常設(shè)為1。但該項(xiàng)要求設(shè)其值的1倍,,所以設(shè)為2,。
·設(shè)定柔性變速比(N/M)。根據(jù)滾珠絲杠螺距和電機(jī)與絲杠間的降速比設(shè)定該值,。計(jì)算公式如下:
計(jì)算中1個(gè)脈沖的當(dāng)量為1μm,。式中的分子實(shí)際就考慮了電機(jī)軸與絲杠間的速比。將該式約為真分?jǐn)?shù),,其值即為N和M,。該式適用于經(jīng)常用的伺服半閉環(huán)接法,全閉環(huán)和使用分離型編碼器的半閉環(huán)另有算法,。
·設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)向,。111表示電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng),-111為反向轉(zhuǎn)動(dòng),。
·設(shè)定轉(zhuǎn)速反饋脈沖數(shù),。固定設(shè)為8129。
·設(shè)定位置反饋脈沖數(shù),。固定設(shè)為12500,。
·設(shè)定參考計(jì)數(shù)器容量。機(jī)床回零點(diǎn)時(shí)要根據(jù)該值尋找編碼器的一轉(zhuǎn)信號(hào)以確定零點(diǎn),。該值等于電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的進(jìn)給軸的移動(dòng)脈沖數(shù),。
按上述方法對(duì)其它各軸進(jìn)行設(shè)定,設(shè)定完成后系統(tǒng)關(guān)機(jī)并重新開機(jī),,伺服初始化完成,。
③.設(shè)定伺服參數(shù):0系統(tǒng)#500--#595的有關(guān)參數(shù),;0i#1200--#1600的有關(guān)參數(shù),。這些是控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的參數(shù),包括:位置增益,,G00的速度,,F(xiàn)的允許值,移動(dòng)時(shí)允許的最大跟隨誤差,,停止時(shí)允許的最大誤差,,加/減速時(shí)間常數(shù)等等。參數(shù)設(shè)定不當(dāng),會(huì)產(chǎn)生#4x7報(bào)警,。
?、? 主軸電動(dòng)機(jī)的初始化 設(shè)定初始化位和電動(dòng)機(jī)的代碼。只有 FANUC 主軸電動(dòng)機(jī)才進(jìn)行此項(xiàng)操作
?、? 設(shè)定主軸控制的參數(shù) 設(shè)定各換檔檔次的主軸最高轉(zhuǎn)速,、換檔方法、主軸定向或定位的參數(shù),、模擬主軸的零漂補(bǔ)償參數(shù)等,。
⑥. 設(shè)定系統(tǒng)和機(jī)床的其它有關(guān)參數(shù) 參數(shù)意義見 " 參數(shù)說明書 " ,。
2.4 步驟四:編梯形圖,,調(diào)機(jī)
要想主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) , 必須把控制指令送到主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器 , 頭 $SIP 是這一指令的控制信號(hào) , 因此在梯 形圖中必須把它置 1。
不同的 CNC 系統(tǒng)使用不同型式的 PMC, 不同型式的 PMC 用不同的編程器,。 FANUC 近期開發(fā)的PMC 可以方便地用軟件轉(zhuǎn)換,。可以用編輯卡在 CNC 系統(tǒng)上現(xiàn)場(chǎng)編制梯形圖 , 也可以把編程軟件裝入 PC機(jī) , 編好后傳送給 CNC ,。近期的系統(tǒng)中梯形圖是存儲(chǔ)在 F- ROM 中 , 因此編好的或傳送來的梯形圖應(yīng)寫入 F-ROM, 否則關(guān)機(jī)后梯形圖會(huì)丟失,。編梯形圖最重要的注意點(diǎn)是一個(gè)信號(hào)的持續(xù) (有效) 時(shí)間和各信號(hào)的時(shí)序 (信號(hào)的互鎖) 。在 FANUC 系統(tǒng)的連接說明書 (功能) 中對(duì)各控制功能的信號(hào)都有詳細(xì)的時(shí)序圖,。調(diào)機(jī)時(shí)或以后機(jī)床運(yùn)行中如發(fā)現(xiàn)某一功能不執(zhí)行 , 應(yīng)首先檢查接線然后檢查梯形圖,。
調(diào)機(jī)實(shí)際上是把 CNC 的I/0 控制信號(hào)與機(jī)床強(qiáng)電柜的繼電器、開關(guān),、閥等輸入 / 輸出信號(hào)一一對(duì)應(yīng)起來 , 實(shí)現(xiàn)所需機(jī)床動(dòng)作與功能,。為方便調(diào)機(jī)和維修 ,CNC 系統(tǒng)中提供了 PMC 信號(hào)的診斷屏幕。在該屏上可以看到各信號(hào) 的當(dāng)前狀態(tài),。
綜上所述 , 調(diào)機(jī)有三個(gè)要素 : 接線,、編梯形圖和設(shè)置參數(shù)。調(diào)試中出現(xiàn)問題應(yīng)從這三個(gè)方面著手處理 , 不要輕易懷疑系統(tǒng),。梯形圖調(diào)好后應(yīng)寫人 ROM,。0 系統(tǒng)用的是 EPROM, 所以需要專用的寫入器;Oi 等其它系統(tǒng)用 F-ROM, 只需在系統(tǒng)上執(zhí)行寫入操作即可,。
FANUC 系統(tǒng)運(yùn)行可靠 , 調(diào)試容易 , 因此在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。