張信永++楊建國

摘 要：FANUC數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，母板上安裝有各種功能的子卡，出現(xiàn)硬件故障時，可方便的用替換法維修。而對于用戶參數(shù)的恢復調(diào)試，應結(jié)合機床的硬件配置、功能及實際使用情況，合理確定參數(shù)值，并做好數(shù)據(jù)的備份工作。

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng) 故障診斷 數(shù)據(jù)備份 參數(shù)恢復 調(diào)試

中圖分類號：TP307 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0016-02

某廠生產(chǎn)的CK6150數(shù)控車床，采用FANUC 0i-mate數(shù)控系統(tǒng)，開機后出現(xiàn)報警信息：“970 NMI OCCURRED IN PMCLSI”，機床無法啟動。查閱相關(guān)資料知，該報警的含義是：PMCLSI內(nèi)部發(fā)生NMI（非屏蔽中斷）或RAM出現(xiàn)奇偶錯誤，故筆者初步斷定數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需進行診斷與維修。

1 數(shù)控系統(tǒng)硬件故障的診斷維修

FANUC 0i-mate數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，母板上安裝有各種功能的子卡，如軸控制卡、顯示卡、CPU卡、FROM/SRAM卡及模擬主軸模塊等，系統(tǒng)由輸出電壓為直流24伏的電源單元供電。由于本單位有相同類型的數(shù)控系統(tǒng)，故維修診斷采用替換法進行。為確保替換上的板卡不出現(xiàn)意外，筆者對供電模塊進行了檢查，經(jīng)測量，該模塊供電電壓穩(wěn)定輸出在直流24 V，工作正常，可以進行板卡的替換維修工作。首先替換母板，上電后系統(tǒng)依然報警，無法啟動，考慮到系統(tǒng)的顯示功能工作正常，接著分別更換了軸卡及CPU卡，上電后，系統(tǒng)終于可以正常啟動了，由此確定系統(tǒng)的母板（型號為：A20B-8101-0285/02A）、軸卡（型號為：A20B-3300-0393/02A）、CPU卡（型號為：A20B-3300-029/04C）已損壞，需要更換。至此，數(shù)控系統(tǒng)硬件故障的診斷維修工作初步完成。

2 數(shù)控系統(tǒng)用戶參數(shù)的恢復與調(diào)試

在更換了數(shù)控系統(tǒng)的母板、軸卡、CPU卡后，系統(tǒng)雖然能正常啟動，但依然出現(xiàn)了“935”號報警，即用來存儲參數(shù)和加工程序等數(shù)據(jù)的SRAM發(fā)生了ECC錯誤。我們知道，在FROM/SRAM卡里，存儲有CNC系統(tǒng)軟件及機床廠家開發(fā)的用戶程序（PMC梯形圖）等，開機后，系統(tǒng)軟件和用戶軟件只有正常登錄到DRAM模塊和伺服卡上的RAM后，數(shù)控機床才能正常工作。一般情況下，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)自帶的系統(tǒng)軟件用戶是無法刪除的，出現(xiàn)錯誤的應是機床廠家開發(fā)的用戶軟件。

造成此錯誤的可能原因有三個：一是鋰電池沒電，導致FROM/SRAM卡內(nèi)的數(shù)據(jù)丟失；二是FROM/SRAM卡內(nèi)的數(shù)據(jù)被破壞，如進行了上電清零操作；三是FROM/SRAM卡本身損壞。前期進行硬件維修時，已對鋰電池及FROM/SRAM卡進行了檢查，硬件本身無故障，故確定FROM/SRAM卡內(nèi)數(shù)據(jù)已破壞或丟失，需要恢復數(shù)據(jù)后機床才能正常工作。但由于單位維修人員多次更換，無法找到機床原始參數(shù)，聯(lián)系機床廠家，該單位因各種原因已處于停產(chǎn)狀態(tài)，也無法提供原始參數(shù)。另外，在筆者維修此故障前，前一維修人員在維修時對機床進行了清零操作，而在清零前又沒有及時對數(shù)據(jù)進行備份，無奈之下，筆者只能依據(jù)FANUC公司提供的維修手冊及機床說明書，同時結(jié)合本機床的實際情況，對主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等進行恢復與調(diào)試。

2.1 伺服參數(shù)及主軸參數(shù)的初始化

參數(shù)的初始化主要有伺服參數(shù)的初始化及主軸參數(shù)的初始化，為保證系統(tǒng)純凈，筆者在初始化前，對系統(tǒng)做了全清操作，即上電時，同時按住MDI面板上的RESET鍵和DEL鍵完成清零工作。進入系統(tǒng)后，把寫保護開關(guān)打開（PWE=1），由于是數(shù)控車床，先將“1010”參數(shù)（CNC控制軸數(shù)）及“8130”參數(shù)（總控制軸數(shù)）置為2，再將機床說明書參數(shù)表中的“9920”至“9976”參數(shù)值輸入到系統(tǒng)中，斷電重啟，以使所輸入的參數(shù)生效，完成以上工作后，就可以對伺服參數(shù)和主軸參數(shù)初始化了。

（1）伺服參數(shù)初始化。

伺服參數(shù)初始化步驟為：①將數(shù)控系統(tǒng)置于“急?！睜顟B(tài)，并將寫保護開關(guān)打開；②定義各軸的伺服軸號：將“1023”參數(shù)設(shè)為X=1，Z=2；定義FSSB設(shè)定方式：將“1902”參數(shù)“#0”位設(shè)置為0，即將FSSB設(shè)定方式設(shè)為自動設(shè)定；將“2000”參數(shù)中的X和Z，均置為00001010；③定義伺服畫面是否顯示：將“3111”參數(shù)“#0”位設(shè)置為1，令系統(tǒng)可以顯示伺服畫面。設(shè)置完畢后，斷電重啟。下一步打開伺服初始化頁面：按面板上的SYSTEM鍵，按擴展鍵，點擊SV-PRM軟鍵，伺服初始化頁面打開。此頁面的伺服參數(shù)，應結(jié)合所維修機床的硬件系統(tǒng)，按照機床說明書上的SERVOSETTING設(shè)定表上的數(shù)據(jù)輸入。其中，INITIALSETBIT參數(shù)已由參數(shù)“2000”指定；由于本機床X軸伺服電機采用β8/3000i，Z軸伺服電機采用β12/2000i，故MOTORIDNO（電機代碼參數(shù)號）X軸和Z軸分別輸入158、169；由于使用串行口脈沖編碼器，AMR設(shè)定為00000000；指令脈沖倍乘比CMR設(shè)為2；本機床采用半閉環(huán)控制，故VELOCITYPULSENO.（速度反饋脈沖數(shù)）及POSITIONPULSENO.（位置反饋脈沖數(shù)）應按半閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)定，速度反饋脈沖數(shù)為8192，位置反饋脈沖數(shù)X軸和Z軸分別為6000和8000。至此，“SERVOSETTING”設(shè)置完成。

（2）主軸參數(shù)初始化。

對于主軸參數(shù)的初始化，首先應搞清本機床采用的是串行主軸還是模擬主軸。因為FANUC0i系統(tǒng)這兩種接口均具備。本機床采用的是數(shù)控系統(tǒng)模擬量輸出加變頻器加三相異步感應電動機的形式，應為模擬主軸，也稱為變頻主軸。因此，在初始化之前，應將參數(shù)“3701”的“#1”位設(shè)定為1，目的是屏蔽掉串行主軸，否則，會出現(xiàn)“750”號報警。主軸參數(shù)初始化步驟為：①打開寫保護開關(guān)，將參數(shù)“4019”的“#7”位設(shè)定為1，允許系統(tǒng)進行自動初始化操作；②依據(jù)機床說明書提供的材料，將“4133”（主電機代碼）參數(shù)設(shè)置為300；③將CNC斷電重啟，主軸參數(shù)自動初始化完畢。endprint

2.2 用戶參數(shù)全面恢復與調(diào)試

伺服參數(shù)及主軸參數(shù)初始化后，即可全面進行用戶參數(shù)的恢復與調(diào)試工作。雖然FANUC系統(tǒng)參數(shù)從“0000”開始到“9999”截止，但機床廠家開發(fā)的用戶參數(shù)僅修改了其中的一小部分，其余參數(shù)默認即可。由于是依據(jù)機床說明書手工恢復參數(shù)，為防止輸入錯誤，筆者在錄入時，依據(jù)機床的功能分段錄入，具體操作如下：（1）錄入交流模擬主軸用戶參數(shù)，該參數(shù)從“4001”開始到“4134”截止。在這些參數(shù)中，應注意將“4002”參數(shù)的“#1”位設(shè)為1，即選擇使用位置編碼器，以保證主軸轉(zhuǎn)速讀取正常；（2）伺服參數(shù)從2003到2165，由于本機床X軸采用β8-3000i（標準20A）伺服電機，Z軸采用β2-2000i（標準20A）伺服電機，故應按照X軸電機代號158、Z軸電機代號169輸入?yún)?shù)，否則，伺服電機不能正常工作或損壞；（3）NC參數(shù)從“1001”至“1852”；“3001”至“3771”；“4002”至“4015”；“5001”至“5130”，此部分參數(shù)較多，錄入時要注意，凡是機床說明書未提供的參數(shù)，一律默認FANUC原始參數(shù)，這樣可提高錄入速度，減少錯誤發(fā)生；（4）除以上參數(shù)外，還有一些參數(shù)需要恢復，主要有：計時器（TIMER）參數(shù)、數(shù)據(jù)表（DATA）、保持型繼電器參數(shù)等，這些參數(shù)和機床的功能密切相關(guān)。

需要注意的是，在對用戶參數(shù)恢復與調(diào)試時，并不是簡單的將說明書上的參數(shù)隨便輸入到系統(tǒng)中，而要結(jié)合本機床硬件配置、功能選擇、實際應用等情況，合理確定參數(shù)，否則，機床不僅不能正常工作（如出現(xiàn)報警），還可能造成事故隱患。例如：（1）本機床的卡盤為液壓卡盤，需在計時器參數(shù)和保持型參數(shù)中正確設(shè)定相關(guān)數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)表data中的D2為卡盤類型選擇，本機床應選1，表示選用外卡式液壓卡盤；數(shù)據(jù)表data中的D3為卡盤未夾緊時是否報警，本機床應選0，表示卡盤未夾緊時報警，同時禁止主軸啟動，以保證操作者安全；（2）參數(shù)“1410”為空運行速度設(shè)定，應依據(jù)操作者操作的熟練程度動態(tài)調(diào)整此參數(shù)，若操作者動作不熟練，應將此值設(shè)定低些，保證機床及人身安全。若操作者動作熟練，可將此值設(shè)定高些，以提高生產(chǎn)效率；（3）由于本機床選用了手搖脈沖發(fā)生器（電子手輪），參數(shù)“7110”不能依據(jù)機床說明書將此參數(shù)置0，應結(jié)合本機床選用的0i-mate數(shù)控系統(tǒng)，將其置3，以保證選中手搖脈沖發(fā)生器，否則，此功能將無法使用。

2.3 數(shù)據(jù)的備份

經(jīng)過對數(shù)控系統(tǒng)用戶參數(shù)恢復與調(diào)試，機床能夠正常運行后，應及時備份數(shù)據(jù)。筆者建議，備份數(shù)據(jù)宜首選FANUC專用的CF卡，并妥善保管，避免丟失。為保險起見，應將CF卡里的數(shù)據(jù)另存到計算機中，并打包，以免計算機中的殺毒軟件將其誤殺。

3 結(jié)語

數(shù)控機床是集機電液于一體的自動化控制機床，結(jié)構(gòu)復雜，在使用過程中難免會出現(xiàn)各種各樣故障。作為維修人員，除了要會判斷是軟件故障還是硬件故障之外，還要能結(jié)合機床的硬件配置、功能及實際使用情況，對故障進行合理診斷與維修。同時也要注意，在數(shù)控機床使用過程中，要做好日常維護與保養(yǎng)工作，如數(shù)據(jù)的備份等，目的是減少機床故障的發(fā)生及方便以后的維修工作。

參考文獻

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