巧用Function Block功能簡化FANUC梯形圖程序

王 印，池文慧

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

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巧用Function Block功能簡化FANUC梯形圖程序

王 印，池文慧

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州545007）

摘要：研究了FANUC Function Block的功能原理，分析了FB功能塊的運行機制邏輯，闡述了FB功能塊在簡化編程方面的作用。結合實際案例介紹FB功能塊的設計方法與過程，提高數控機床PMC編程的效率。

關鍵詞：FANUC Function Block；PMC編程；模塊化

FANUC 30i/31i/32i-MA系列數控系統，作為選項功能，配置了PMC（Programmable machine controller可編程機床控制器）[1]梯形圖的Function Block功能。該功能可以對梯形圖中的模塊化功能子程序進行歸納，同時將功能化子程序合并為一個功能塊[2]，相當于在PMC中新建了用戶自定義的功能指令，極大地簡化梯形圖結構，提高程序的緊湊型和可移植性。并且Function Block功能塊還具備密碼保護功能，防止被誤改，從而提升梯形圖的安全性。本文結合發動機廠大量應用的FANUC 31i數控系統的加工中心PMC編程實例，通過歸納PMC程序中的功能化子程序的結構特點，提出改進的編程方案，旨在簡化PMC梯形圖編程，提高編程效率。

1　Function Block功能原理

Function block是梯形圖程序的特殊應用。如圖1所示，在實際的編程過程中，有部分的梯形圖程序出現頻率非常高，比如，PMC判斷各伺服軸是否到位，比較伺服軸的坐標值是否在目的坐標的設定誤差內，PMC利用窗口讀功能讀取大量的宏變量數據，這些的梯形圖寫法、結構相同，如果重復編寫，將使得程序非常龐大，加大編程的工作量。因此，對于高頻使用的梯形圖程序，通過定義Function Block功能塊，設置功能塊的輸入輸出參數，即可在程序中反復運用這一功能塊，可減少編程時間，提高編程效率。

圖1　Function Block功能原理

2　Function Block功能塊實例

2.1FB功能塊實例

常見的如氣缸的動作，兩個到位傳感器檢測位置，當兩個傳感器同時接通表示傳感器異常；當兩個傳感器同時斷開一定時間后表示氣缸動作異常，按圖2編寫功能塊程序，在之后的氣缸、油缸動作的監測等同類動作，都可以通過復制梯圖語句，重新修改地址，即可實現。

圖2　Function Block功能塊實例

以上可以看出，這些類似功能的PMC梯圖語句除了輸入輸出信號的不同，其整個邏輯處理過程是相同的。因此就可以利用另外一種編程方法，可以更簡便高效地實現一系列類似功能的編寫，就是Function Block功能塊。

將上述提到的氣缸動作檢測需要用到的異或邏輯程序進行編輯封裝，即可得到如圖3所示的FB模塊。

圖3　Function Block功能塊封裝

FB模塊相當于自定義的PMC功能指令，因此可非常方便的進行調用。那么所有氣缸類似的雙位置傳感器的檢查程序編寫即可通過調用Sensor_PairCheck模塊，設定輸入輸出地址，即可輕松實現。

2.2FB庫文件管理

（1）FB庫文件調用

FB庫文件用以存放已編寫完的FB模塊，在梯圖中通過直接調用FB庫文件，即可使用FB庫文件中的所有FB模塊，從而避免了將FB模塊一個個重復的拷貝至原有梯圖中Function Block目錄下的繁瑣操作（如圖4所示）。而反編譯之后的存儲卡文件重新在Ladder 3上進行編譯時，FB模塊會自動生成在Function Block目錄下。

圖4　Function Block功能塊庫文件歸檔

（2）FB庫文件保護

將常用的梯圖處理程序封裝為FB模塊，FB模塊本身也提供了讀寫密碼的設定，可以實現FB模塊的保護，這和梯圖的讀寫密碼類似。

FB庫文件也提供了一種保護方法。通過如下設定：Tool-Option-Compile中取消Output FB Definition的勾選（見圖5）。完成上述設定后，編譯后生成的存儲卡文件中不含FB源文件，即FB模塊的源文件不會被輸出。FB源文件的不輸出并不影響梯圖中FB模塊所在程序段的正常執行。而將其反編譯時，Function Block目錄下為空，之前的Sensor_PairCheck模塊源文件不會出現。而在此基礎上，再進行編譯時，即會產生報警，提示無Sensor_PairCheck模塊，無法完成梯圖編譯。那么可知，即使從NC拷貝出梯圖，但也無法直接使用，除非將使用FB模塊的程序段全部刪除才能進行編譯。因此，可對重要的程序段進行FB封裝，在編譯時不輸出FB源文件，而一二級程序或者子程序中調用的FB模塊即成為了黑匣子，無法破譯，確保了PMC程序的安全性。

圖5　Function Block功能塊保護

3　結束語

通過在機床PMC程序中應用 Fanuc Function Block功能，極大地提高了編程的便利性以及安全性，并且功能塊可以推廣到同類型數控系統的不同設備上，有很高的實用價值。

參考文獻：

[1]宋松，王悅，楊中力.圖解FANUC PMC編程與應用[M].北京:機械工業出版社，2011.

[2]北京發那科機電有限公司.FANUC PMC設計與編程培訓教程[M].北京:高等教育出版社，2011.

中圖分類號：TG659

文獻標識碼：B

文章編號：1672-545X（2016）04-0162-02

收稿日期：2016-01-02

作者簡介：王印（1983-），男，湖北咸寧人，本科，工程師，研究方向為設備管理；池文慧（1983-），男，甘肅武威人，本科，工程師，研究方向為數控加工。

Simplified FANUC LAD Program by Smart Application of Function Block Fuction

WANG Yin，CHI Wen-hui
（SAIC-GM-Wuling Auto Co.，Ltd，Liuzhou Guangxi 545007，China）

Abstract:This paper studied on the principle of the FANUC Function Block，analyzed the operation principle of FB function block，elaborated the FB function block in simplified programming.Combined with the actual case to introduce the design method and process of FB function block，improved the efficiency of CNC machine programming of PMC.

Key words:FANUC function block；PMC programming；modularization；