發那科數控系統信號跟蹤功能的設置及使用

張 健，彭 飛

（西安航天動力研究所，陜西西安 710100）

0 引言

數控系統報警故障根據報警類型分為數控系統報警、伺服報警和PMC 報警3 種，其中PMC 報警是最常出現的報警類型。從報警的特點分為固定報警和偶發性報警。對于固定出現的報警，可根據報警號和PMC 控制邏輯分析進行故障排查，相對偶發性報警容易處理一些。而對于偶發性出現的PMC 報警，其特點為報警無規律、可自行恢復、用肉眼觀察不到快速閃爍的報警信號等特點，致使故障排查時間很長。FANUC 數控系統信號跟蹤功能是一種專用于FANUC 數控系統中分析信號變化、跟蹤信號狀態的一種工具，在設備出現PMC 偶發性故障時，靠常規檢查手段無法準確、及時判斷故障點，信號跟蹤功能可以對設備外圍輸入、輸出信號及內部信號的狀態變化及時間進行直觀的顯示，準確捕捉住信號變化的時間點及各信號狀態，結合PMC程序對各種信號之間的邏輯關系進行分析，以便準確判斷設備故障點。

1 信號跟蹤功能的進入

要使用跟蹤功能，首先需要進入跟蹤畫面，設定跟蹤參數。按下操作面板上SYSTEM 功能鍵、按下［>］擴展鍵、找到［PMC維護］軟鍵按下、再次按下［>］擴展鍵、找到［跟蹤設定］軟鍵按下，切換到跟蹤參數設定畫面。第1 頁為跟蹤方式設定畫面（圖1），第2 頁為跟蹤地址設定畫面（圖2），使用［PAGE↑］或［PAGE↓］按鍵進行切換。

圖1 跟蹤方式設定畫面

圖2 跟蹤地址設定畫面

2 信號跟蹤功能各參數的意義

（1）采樣/方式/周期：根據設定的采樣時間記錄信號；采樣/方式/信號變化：在設定的信號有變化時記錄；采樣/分辨率：采樣周期的設定，一般用8 ms；采樣/時間：設定周期方式的采樣時間；采樣/框：設定信號變化方式時的記錄次數。

（2）停止條件/無：使用軟件停止信號跟蹤；停止條件/緩沖區滿：內部緩沖滿時停止信號跟蹤；停止條件/觸發：以設定的地址、方式動作后停止信號跟蹤；停止條件/觸發/位置：跟蹤的停止條件為“觸發”時可設定，按相對于采樣時間（或次數）的比例設定停止觸發的位置。需要根據用途進行設定，如查看觸發條件前的信號變化時設定較大的值，查看觸發條件后的信號變化時設定較小的值。

（3）采樣條件/觸發：以設定的地址和方式進行采樣；采樣條件/變化時：在信號有變化時進行采樣。

注：采樣條件只有在采樣方式為信號變化時有效。在跟蹤參數設定畫面的第2 頁上，設定將要采樣的信號地址。

3 執行跟蹤

參數設定完成后按下［跟蹤］軟鍵、按下［操作］軟鍵、按下［開始］軟鍵。此時開始手動跟蹤信號。

如果需要在啟動時自動啟動跟蹤功能，通過PMC 設定畫面的設定，可在通電后自動地啟用跟蹤功能。在這種情況下，需要事先進行跟蹤參數的設定。

按下操作面板上SYSTEM 功能鍵、按下［>］擴展鍵、找到［PMC 配置］軟鍵按下、再次按下［設定］軟鍵、找到［跟蹤啟動］改為自動，或者修改PMC 參數中的K906.5=1 也可以。

在執行跟蹤過程中，實時顯示跟蹤結果。跟蹤參數設定畫面中設定的跟蹤停止條件成立時，結束跟蹤的執行。此外，按下［停止］軟鍵，也將中斷執行?！靶盘栕兓狈绞綍r，將捕捉信號的變化并進行采樣，直到觸發信號有變化，跟蹤顯示才會更新。跟蹤的執行結束后，可根據跟蹤撲捉畫面分析跟蹤結果。

4 在維修中的使用

一臺FANUC 加工中心，不定期出現換刀故障，系統報警“1129 ARM SEN.DETECT ERR.PLS CHK.CIRCUIT”。意思是機械換刀臂發現錯誤，請檢查電路。檢查線路及各信號動作均正常，消除報警后可正常使用。有時1 天1 次，有時幾天1 次，每次報警會導致正在加工的程序停止，嚴重影響產品加工質量和加工效率。通過分析該機床換刀邏輯動作順序，初步判斷是換刀臂位置檢測傳感器線路出現不穩定情況導致該故障，查閱電路圖紙可知此換刀臂有4 只傳感器，輸入信號為X0.4—X0.7，經PMC 內部程序處理轉換為R0.4—R0.7，據此通過信號跟蹤功能監控此4 個輸入信號在換刀時的變化情況，通過換刀正常時撲捉換刀整個動作過程中4 個信號變化進行保存，換刀臂正常信號跟蹤參數設置如圖3 所示，其中R102.0 為換刀臂開始動作信號，采樣信號地址設置如圖4 所示。

圖3 跟蹤參數設置畫面

圖4 采樣信號地址設置畫面

設置好各項參數后啟動信號跟蹤功能，設備進行手動換刀操作，這時撲捉到的正常邏輯順序畫面如圖5 所示。

圖5 正常邏輯順序畫面

然后通過PMC 程序查看1129 號報警由報警信號A0.6 控制，打開開機自動跟蹤功能進行監控，由PMC 信號A1.6 的變化來觸發停止跟蹤，在出現1129 報警時再次捕捉畫面如圖6所示。

圖6 報警時再次捕捉畫面

經過兩個捕捉畫面的對比發現，在故障出現時，R0.6 信號在圖6 中光標位置處有幾十毫秒的無信號狀態，與正常換刀時捕捉到的信號邏輯變化不同，系統PMC 程序檢測到了不同的狀態，導致觸發PMC 報警，由于R0.6 信號對應于外部輸入信號X0.6，對X0.6 信號電氣回路進行檢查，線路正常，各接線端子接線良好，懷疑X0.6 信號傳感器工作不穩定，對此傳感器進行更換，使用至今再無此故障報警。

5 結束語

FANUC 數控系統是目前主流數控系統之一，只有掌握了它的信號跟蹤功能的使用方法，才能通過設置跟蹤參數來分析偶發性故障的產生原因，達到快速、準確修復故障，大幅縮短提高數控機床維修時間，提升設備的利用率。