FANUC0i-TD 系统整机诊断维护软件开发及应用

王宏龙

(齐重装备股份有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

随着机械制造业的迅猛发展，机械自动化一直向着机械智能化的趋势在发展。而人机交互界面的二次开发技术成了近几年来国内机械制造行业研究的一个热点。它的兴起为机械自动化到机械智能化提供了较大的推力。目前人机交互界面的应用领域大多在于典型工件的加工领域，诊断维护软件是随着加工界面的应用而产生的。它为机床故障提供了诊断与维护手段，在数控系统中显示机床故障的实际位置，通过PLC等手段自动恢复机床故障前的初始状态，简化机床维修的难度，减少了机床维修的时间，这项技术将得到机械制造业的广泛应用。

1 基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护软件的介绍

基于FANUC PICTURE 开发的SVT 数控高速立式车床诊断维护界面分为两大方面，第一方面是诊断功能，使用FANUC PICTURE 的图文功能快速的指示出机床的故障位置。第二方面是维护功能，使用FANUC PICTURE 的人机对话功能，通过界面与系统接口建立联系，使机床恢复到无报警状态。

1.1 诊断界面的开发介绍

(1)根据我公司生产的数控高速单柱立车床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系统)的设计理念与结构、机床的实际使用情况和用户报警的处理方案，以此构建诊断界面的基本框架，如图1。

(2)诊断界面中利用SoildWorks 软件建立三维示意图，增强界面的直观性的同时，通过FANUC PICTURE 中的Image display control 功能［3］将机床三维建模图形显示在诊断维护界面中。使用二维和三维立体显示，突出界面内容的可视化、直观化优点，如图2。

(3)通过FANUC PICTURE 中的Screen switch control 功能［3］使主画面可以切换到子画面中，使得相应的故障位置显示的更加准确明了，如图3。

(4)编制与每个可操作界面相配套的PLC 独立程序，通过PLC 接口信号与界面通讯，以FANUC PICTURE 中的Framed button control 显示机床报警位置，如图4。

(5)制作横梁、主轴、润滑、刀库诊断界面的MEM文件，用CF 卡传输到带有PICTURE 功能的FANUC 0i-TD 系统中。

1.2 维护界面的开发介绍

(1)根据我公司生产的数控高速单柱立式车床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系统)的设计理念与结构，确定横梁、主轴、润滑、刀库维护功能研究内容。

(2)使用FANUC PICTURE 内部功能Framed button control、Numeral indication control with key input、Numeral indication control for calling a ten -key pad、Screen switch and image control［3］，建立界面窗体工程，如图5。

(3)使用FP 控件及函数调用，实现界面控件的管理［3］，菜单对话框资源载入及界面与PLC 的通讯，如图6。

(4)制作整机界面MEM 文件，并传输到带有PICTURE 功能的FANUC 0i -TD 系统中，进行调试。在现有机型SVT160X12/8A -NC ＜200712223 -0808LX＞(FANUC 0i-TD 系统)机床上得到实际应用。

2 基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护界面的应用

数控机床在企业中是关键产品的关键设备，一旦故障停机，对其的影响和损失往往会很大。但是，各大企业把机床的重心更多倾向于其使用的效能，而对机床故障的投入不够重视，更对其诊断与维护工作关注太少，日常不注意对诊断与维护工作条件的创造和投入，故障出现时临时抱佛脚的现象出现很普遍，不但影响的机床的使用效率，而且还延误了生产的周期，因此为了最大化的提高使用数控机床的效益，我们一定要重视诊断维护的工作，创造出良好的维修环境与条件。

2.1 基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护软件在企业生产中的应用

而笔者开发的诊断维护软件恰好的提供这样的维护环境，减少人力资源的浪费，一台装有SVT 数控高速立式车床诊断维护软件的齐重数控立车，您就相当于请到了一位资深的高级工程师，它引导你去把机床恢复到初始的状态，而这些复杂操作即使是机床的操作人员也可以自行的完成，节省了企业对维修方面很大的一部分开支，提高了机床的使用效率。

2.2 基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护软件在人才培养中的应用

在使用此种诊断维护软件时，也是熟悉复杂机床的过程，通过熟悉电气控制机床的各部位信号，从而了解机床的各部分动作，这样诊断维护软件就好像是一台培训机一样让你详细了解机床和维护机床，这种方式大大的改善了公司对人才培养方面的缺乏与困惑状况。

2.3 基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护软件在机床实际中的应用

笔者开发的SVT 诊断维护软件在机床使用中的一个亮点在于它的一键还原能力，例如一台配有刀库的机床，想要去理解这刀库的结构和PLC 控制要花费很长时间去研究，此SVT 诊断维护软件，它具备可直观判断机床的故障位置，以及防止误操作的一键还原能力，这样机床故障出现时就可以对照机床的相应提示去恢复机床的初始状态。

例如:在刀库换刀过程中出现了无条件报警，通过还原按键去引导操作人员操作有故障的刀库，这样好处在于，通过明确故障位置，有利于机床故障的排查，防止操作人员的误操作，以免给机床带来不必要的损失与维修周期。图7 为刀库诊断维护界面图。

图中黄色按键代表可执行的操作，绿色代表刀库的完成状态，这样的设计思想是提示维修人员的执行步骤，降低维修期间的误操作故障率。

3 基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护界面发展状态与前景

3.1 FANUC PICTURE 的优势

FANUC PICTURE 功能具备适用多种FAUNC 系统，其开发环境为Visual Basic，其自身集成了编译和链接功能，且不需要编写复杂的程序指令，可以在PC上简单、快捷地创建机床操作画面，具有界面制作周期短，界面制作简单等优点，并且FANUC PICTURE 功能提供脚本编辑功能与计算功能，可搭配宏编译器执行器或者C 语言执行器共同配合使用。如不需要复杂的计算模式，FANUC PICTURE 软件是进行FANUC 人机界面开发的理想软件。

3.2 国内外同类研究现状和发展趋势

国外界面二次开发研究起步相对中国起步要早的很多，而且至今技术已经相当成熟，已经成为机床的重要技术配置之一。功能界面的开发是产品区别于其他同类品牌产品的个性特征，正逐步成为满足用方市场特定需求的解决方案。

国内界面二次开发还处于初级起步阶段，实际生产应用少，机床市场还未充分意识到界面开发的潜在经济价值。不过，目前越来越多的国内机床制造商注意到了界面软件的开发具有低投入高回报的市场价值。因此，抢先一步开发和投入生产将为制造商抢占市场先机。

3.3 二次开发提升产品档次

基于FANUC PICTURE 开发的SVT 数控高速立式车床诊断维护软件的面市，将优于市场中没有装载诊断维护界面的同款机型配置。如果没有装载诊断维护界面，机床故障出现系统只是简单的提供了文本式的报警说明，用户很难理解和查找问题的出处。而装载了诊断维护软件的系统，它增强了机床的故障直观性以及维护机床故障的便捷性，使系统界面直接指导用户操作和维护机床，从而降低用户维护机床的难度、大大降低售后服务成本和培训的投入，笔者开发的诊断维护软件，将会给机床带来档次上的提升。

3.4 FANUC PITURE 开发软件预期社会效益及推广应用前景

目前，使用FANUC PICTURE 针对于我公司生产的高速立式车床开发的诊断维护软件，在实际应用中，界面诊断的可视性与直观性以及界面维护操作的特点都会更加突出。因为FANUC PICTURE 软件开发难度小，容易操作等特点，使FANUC PICTURE开发的诊断维护软件的制作周期大大缩短，以及随着产品设计的标准化、标准PLC 的推行及图库的建立，将实现多机型，多系列产品的普遍应用。我公司将成为国内为数不多的提供FANUC PICTURE 开发的诊断与维护界面一体的机床制造商企业。基于FANUC PICTURE 开发的诊断维护软件也将成为产品的新卖点，它将为我公司产品在同类机床市场提供的竞技助力。

［1］FANUC.FANUC Series 0i-MODEL D/FANUC Series 0i Mate-MODEL D 车床系统操作说明书［Z］.B-64304CM-1/02.

［2］［美］彼得.斯密德(Peter Smid).FANUC 数控系统用户宏程序与编程技巧［M］.北京:化学工业出版社，2007.

［3］FANUC.FANUC PICTURE Operator's Manual［Z］.B-66284EN/06.

［4］季海娟.Visual Basic6.0 基础教程［M］.北京:清华大学出版社，2005.