FANUC系统数控机床安全门锁功能的实现

2019-06-03韦永书吴志良潘懋钊

装备制造技术 2019年2期

韦永书，张晓，吴志良，潘懋钊

（柳州五菱汽车工业有限公司，广西柳州545007）

0 引言

数控机床的控制系统有很多种，常用的有西门子系统、发那科系统、三菱系统、海德汉系统、广数系统。每种控制系统的功能命令虽然有差别，但是它们的原理都是一样的，都由NC系统块、伺服驱动单元、伺服电机、输入输出模块等构成。NC系统块的控制大脑由PMC梯形图、各类数据参数、系统参数等组成。随着数控机床的普及使用和对安全方面的较高要求，有必要深入研究每个系统的构成及控制原理，以便可以根据需要对设备进行改造完善，满足现场使用需求。在此，本文以一台FANUC系统数控机床增加安全门锁功能的实现为例，深入剖析了一些功能命令的使用原理。

1NC系统的操作与编辑

对系统进行编辑，首先要取得电脑编辑软件与NC系统之间的通讯或转接的介质，在编辑系统前要对系统进行备份，编辑好后的PMC要拷贝到系统中。通讯的方法有很多种，常用的有通过数据线通讯、通过网络接口通讯。转接的方法一般有两种，一种是通过USB接口对系统进行备份或者恢复，一种是通过PC ATA卡进行备份或者恢复。下面是FANUC系统用CF卡备份或恢复数据的具体操作及PMC的编辑。

1.1 FANUC系统数据的备份与恢复

（1）FANUC系统中加工程序、参数、螺距误差补偿、宏程序、PMC程序、PMC数据，在机床不使用时是依靠控制单元上的电池进行保存的，如发生NC电池没电，或其他意外，会导致这些数据的丢失。因此，有必要做好这些数据的备份工作，一旦数据丢失，可以通过恢复这些数据的办法，保证机床的正常运行。

（2）数控系统的启动和计算机的启动一样，会有一个引导的过程，此时需要将一张PC ATA卡插入显示器左侧的存储卡插槽中。同时按住显示器下面最右边两个软键或同时按住MDI键中的6和7两个软键，持续按住这两个键时接通NC电源，直至显示BOOT系统菜单画面[1]。

BOOT系统的菜单和作业内容如图1所示。

图1BOOT系统菜单

（3）系统数据的备份和恢复选择“5、SRAM DATA BACKUP”，出现一个子菜单：

1）SRAM BACKUP（CNC→MEMORY CARD）数据备份

2）RESTORE SRAM （MEMORY →CARD CNC）数据恢复

（4）PMC梯形图及 PMC参数的备份选择“4、SYSTEM DATA SAVE”，出现一个子菜单，通过按向下方向键直至出现PMC1.000，按SELECT选择键，等待几秒钟按YES按键，然后退出。PMC备份完毕。PMC 的恢复选择“1、SYSTEM DATA LOADING”，然后选择PMC1.000，按SELECT选择键，等待几秒钟按YES按键，然后退出。PMC恢复完毕。

1.2 PMC的编辑

（1）PMC程序的编辑一般在电脑软件上编写完成后，再拷贝到系统中调式。有些厂家为了保护PMC不被随意修改，对PMC进行了加密处理，此时需要破解密码，输入编辑密码才能进行编辑操作。

（2）但是存储卡备份的PMC梯形图为存储卡格式的PMC（后缀.000.001等），由于其为机器语言格式，不能由计算机的Ladder 3（计算机格式.LAD）直接识别和读取并进行修改和编辑，所以必须进行格式转换。同样，当在计算机上编辑好的PMC程序也不能直接存储到M-CARD上，也必须通过格式转换，然后才能装载到 CNC 中[1，3]。

（3）编辑完成后的PMC程序装载到CNC中调式，调式的过程中会遇到一些小问题，此时可以直接在CNC系统中修改程序，然后继续调式至预期的效果。在系统中直接修改PMC程序时需要对编辑相关的参数进行设置才能编辑。编辑参数分为两个步骤进行设置，首先在MDI模式下，数次按“OFFSET SETTING”键，显示SETTING的便捷画面，把“参数写入”有“0”改成“1”，此时会出现“报警 100”，如需要解除报警，可同时按“CAN”键和“RESET”键；其次按“SYSTEM”键，找到PMC配置画面，选择进入PMC设定画面，将编辑许可、编辑后保存、RAM可写入、PMC停止许可、编程器功能有效切换到“是”。然后就可以对PMC程序进行在线编辑了[1]。

2FANUC LADDER-III6.3软件的应用

2.1 存储卡格式与计算机格式的转换

2.1.1 M-CARD格式（后缀.000.001等）->计算机格式（.LAD）

（1）运行LADDERⅢ软件，在该软件下新建一个类型与备份的M-CARD格式的PMC程序类型相同的空文件。

（2）选择FILE中的IMPORT（即导入 M-CARD格式文件），软件会提示导入的源文件格式，选择MCARD格式即可。执行下一步找到要进行转换的MCARD格式文件，按照软件提示的默认操作一步步执行即可将M-CARD格式的PMC程序转换成计算即可，直接识别的.LAD格式文件，这样就可以在计算机上进行修改和编辑操作了[1]。

2.1.2 计算机格式（.LAD）->M-CARD格式

（1）当把计算机格式（.LAD）的PMC转换成MCARD格式的文件后，可以将其存储到M-CARD上，通过M-CARD装载到CNC中，而不用通过外部通讯工具（例如：RS-232-C或网线）进行传输。在LADDERⅢ软件中打开要转换的PMC程序。现在TOOL中选择COMPILE将该程序进行编译成机器语言，如果没有提示错误，则编译成功，如果提示有错误，要退出修改后重新编译，然后保存，再选择FILE中的EXPORT[1]。

（2）在选择EXPORT后，软件提示选择输出的文件类型，选择M-CARD格式。确定M-CARD格式后，选择下一步指定文件名，按照软件提示的默认操作即可得到转换了格式的PMC程序，注意该程序的图标是一个WINDOWS图标（即操作系统不能识别的文件格式，只有FANUC系统才能识别）[1]。转换好的PMC程序即可通过存储卡直接装载到CNC中。