FANUC數(shù)控系統(tǒng)是最暢銷的機床控制系統(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)。針對廣大用戶的實際情況,本文簡要敘述這兩種系統(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 V±10%,約7A。伺服和主軸電動機為AC200V(不是220V)輸入。這兩個電源的通電及斷電順序是有要求的,不滿足要求會出現(xiàn)報警或損壞驅(qū)動放大器。原則是要保證通電和斷電都在CNC的控制之下。具體時序請見“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)。連接時最后的放大器的 JX1B 需插上 FANUC 提供的短接插頭 , 如果遺忘會出現(xiàn) #401 報警。另外 , 若選用一個伺服放大器控制兩個電動機 , 應將大電動機電樞接在 M 端子上 , 小電動機接在 L 端子上 , 否則電動機運行時會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) , 只需設定閉環(huán)型式的參數(shù)和改變接線 , 非常簡單。
主軸電動機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機。
用 FANUC 主軸電動機時 , 主軸上的位置編碼器 ( 一般是 1024 條線) 信號應接到主軸電動機的驅(qū)動器上 (JY4 口) 。驅(qū)動器上的 JY2 是速度反饋接口, 兩者不能接錯。
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 , 所以可遠程連接。編梯形圖時這兩者的地址區(qū)是不同的。而且 ,I/0 模塊使用前需首先設定地址范圍。
為了使機床運行可靠 , 應注意強電和弱電信號線的走線、 屏蔽及系統(tǒng)和機床的接地。電平 4.5V 以下的信號線必須屏蔽 , 屏蔽線要接地。連接說明書中把地線分成信號地、機殼地和大地。請遵照執(zhí)行連接。另外,FANUC系統(tǒng)、伺服和主軸控制單元及電動機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(線間和對地)。如果不處理這些問題,機床工作時會出現(xiàn)#910、#930報警或是不明原因的誤動作。
2 調(diào)試步驟
2.1 步驟一:接線
按照設計的機床電柜接線圖和系統(tǒng)連接說明書(硬件)中(書號:B-61393或B-63503)繪出的接線圖仔細接線。
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,給機床通電。如無故障,裝上保險,給機床和系統(tǒng)通電。此時,系統(tǒng)會有#401等多種報警。這是因為系統(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)是訂貨時用戶選擇的功能,系統(tǒng)出廠時FANUC已經(jīng)設好,0C和0i不必設。但是,0D(0TD和0MD)系統(tǒng),須根據(jù)實際機床功能設定#932--#935的參數(shù)位。機床出廠時系統(tǒng)功能參數(shù)表必須交給機床用戶。
?、?進給伺服初始化:將各進給軸使用的電機的控制參數(shù)調(diào)入RAM區(qū),并根據(jù)絲杠螺距和電機與絲杠間的變速比配置CMR和DMR。設參數(shù)SVS,使顯示器畫面顯示伺服設定屏(Servo Set)。0系統(tǒng)設參數(shù)#389/0位=0;0i系統(tǒng)設參數(shù)#3111/0位=1。然后在伺服設定屏上設下列各項:
·初始化位置0。此時,顯示器將顯示P/S 000報警,其意義是要求系統(tǒng)關(guān)機,重新啟動。但不要馬上關(guān)機,因為其它參數(shù)尚未設入。應返回設定屏繼續(xù)操作。
·指定電機代碼(ID)。根據(jù)被設定軸實際使用的電機型號在“伺服電機參數(shù)說明書(B—65150)”中查出其代碼,設在該項內(nèi)。
·AMR設0。
·設定指令倍比CMR。CMR=命令當量/位置檢測當量。通常設為1。但該項要求設其值的1倍,所以設為2。
·設定柔性變速比(N/M)。根據(jù)滾珠絲杠螺距和電機與絲杠間的降速比設定該值。計算公式如下:
計算中1個脈沖的當量為1μm。式中的分子實際就考慮了電機軸與絲杠間的速比。將該式約為真分數(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。
·設定電機的轉(zhuǎn)向。111表示電機正向轉(zhuǎn)動,-111為反向轉(zhuǎn)動。
·設定轉(zhuǎn)速反饋脈沖數(shù)。固定設為8129。
·設定位置反饋脈沖數(shù)。固定設為12500。
·設定參考計數(shù)器容量。機床回零點時要根據(jù)該值尋找編碼器的一轉(zhuǎn)信號以確定零點。該值等于電機轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的進給軸的移動脈沖數(shù)。
按上述方法對其它各軸進行設定,設定完成后系統(tǒng)關(guān)機并重新開機,伺服初始化完成。
?、郏O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)。這些是控制進給運動的參數(shù),包括:位置增益,G00的速度,F(xiàn)的允許值,移動時允許的最大跟隨誤差,停止時允許的最大誤差,加/減速時間常數(shù)等等。參數(shù)設定不當,會產(chǎn)生#4x7報警。
?、? 主軸電動機的初始化 設定初始化位和電動機的代碼。只有 FANUC 主軸電動機才進行此項操作
⑤. 設定主軸控制的參數(shù) 設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)、模擬主軸的零漂補償參數(shù)等。
⑥. 設定系統(tǒng)和機床的其它有關(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
要想主軸電動機轉(zhuǎn)動 , 必須把控制指令送到主軸電動機的驅(qū)動器 , 頭 $SIP 是這一指令的控制信號 , 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??梢杂镁庉嬁ㄔ?CNC 系統(tǒng)上現(xiàn)場編制梯形圖 , 也可以把編程軟件裝入 PC機 , 編好后傳送給 CNC 。近期的系統(tǒng)中梯形圖是存儲在 F-ROM 中 , 因此編好的或傳送來的梯形圖應寫入 F-ROM, 否則關(guān)機后梯形圖會丟失。編梯形圖最重要的注意點是一個信號的持續(xù) (有效) 時間和各信號的時序 (信號的互鎖) 。在 FANUC 系統(tǒng)的連接說明書 (功能) 中對各控制功能的信號都有詳細的時序圖。調(diào)機時或以后機床運行中如發(fā)現(xiàn)某一功能不執(zhí)行 , 應首先檢查接線然后檢查梯形圖。
調(diào)機實際上是把 CNC 的I/0 控制信號與機床強電柜的繼電器、開關(guān)、閥等輸入 / 輸出信號一一對應起來 , 實現(xiàn)所需機床動作與功能。為方便調(diào)機和維修 ,CNC 系統(tǒng)中提供了 PMC 信號的診斷屏幕。在該屏上可以看到各信號 的當前狀態(tài)。
綜上所述 , 調(diào)機有三個要素 : 接線、編梯形圖和設置參數(shù)。調(diào)試中出現(xiàn)問題應從這三個方面著手處理 , 不要輕易懷疑系統(tǒng)。梯形圖調(diào)好后應寫人 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)運行可靠 , 調(diào)試容易 , 因此在國內(nèi)外得到了廣泛應用。