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FANUC CNC系统与机床的连接及调整

作者：北京发那科机电有限公司王玉琪

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FANUC数控系统是最畅销的机床控制系统之一。目前，在国内使用的FANUC数控系统主要有0系统和0i系统。针对广大用户的实际情况，本文简要叙述这两种系统的连接及调试方法，掌握了这两种系统，其它FANUC系统的调试则迎刃而解。

1 系统与机床的连接

0i系统的连接图如下图，0系统和其它系统与此类似。图中，系统输入电压为DC24V±10%，约7A。伺服和主轴电动机为AC200V(不是220V)输入。这两个电源的通电及断电顺序是有要求的，不满足要求会出现报警或损坏驱动放大器。原则是要保证通电和断电都在CNC的控制之下。具体时序请见“连接说明书(硬件)”。

0i系统连接图

其它系统如0系统，系统电源和伺服电源均为AC200V输入。

伺服的连接分A型和V型，由伺服放大器上的一个短接棒控制。A型连接是将位置反馈线接到CNC系统；B型连接是将其接到伺服放大器。0i和近期开发的系统用B型。0系统大多数用A型。两种接法不能任意使用，与伺服软件有关。连接时最后的放大器的JX1B需插上FANUC提供的短接插头，如果遗忘会出现#401报警。另外，若选用一个伺服放大器控制两个电动机，应将大电动机电枢接在M端子上，小电动机接在L端子上，否则电动机运行时会听到不正常的嗡嗡声。

FANUC系统的伺服控制可任意使用半闭环或全闭环，只需设定闭环型式的参数和改变接线，非常简单。

主轴电动机的控制有两种接口：模拟(0～10VDC)和数值(串行传送)输出。模拟口需用其它公司的变频器及电动机。

用FANUC主轴电动机时，主轴上的位置编码器(一般是1024条线)信号应接到主轴电动机的驱动器上(JY4口)。驱动器上的JY2是速度反馈接口，两者不能接错。

目前使用的I/O硬件有两种：内装I/O印刷板和外部I/O模块。I/O板经系统总线与CPU交换信息；I/O模块用I/O LINK电缆与系统连接，数据传送方式采用串行格式，所以可远程连接。编梯形图时这两者的地址区是不同的。而且，I/O模块使用前需首先设定地址范围。

为了使机床运行可靠，应注意强电和弱电信号线的走线、屏蔽及系统和机床的接地。电平4.5V以下的信号线必须屏蔽，屏蔽线要接地。连接说明书中把地线分成信号地、机壳地和大地，请遵照执行连接。另外，FANUC系统、伺服和主轴控制单元及电动机的外壳都要求接大地。为了防止电网干扰，交流的输入端必须接浪涌吸收器(线间和对地)。如果不处理这些问题，机床工作时会出现#910、#930报警或是不明原因的误动作。

2 调试步骤

步骤一：接线

按照设计的机床电柜接线图和系统“连接说明书(硬件)”中(书号：B-61393或B-63503)绘出的接线图仔细接线。

步骤二：通电

拔掉CNC系统和伺服(包括主轴)单元的保险，给机床通电。如无故障，装上保险，给机床和系统通电。此时，系统会有#401等多种报警。这是因为系统尚未输入参数，伺服和主轴控制尚未初始化。

步骤三：设定参数

1) 系统功能参数(即所谓的保密参数) 这些参数是订货时用户选择的功能，系统出厂时FANUC已经设好。0C和0i不必设，但是，0D(0TD和0TM)系统须根据实际机床功能设定#932～#935的参数位。机床出厂时，必须将系统功能参数表交给机床用户。

2) 进给伺服初始化将各进给轴使用的电动机控制参数调入RAM区，并根据丝杠螺距和电动机与丝杠间的变速比配置CMR和DMR。设参数SVS，使显示器画面显示伺服设定屏(Servo Set)。0系统设参数#389/0位=0；0i系统设参数#3111/0位=1。然后在伺服设定屏上设下列各项：

a. 初始化位设0 此时，显示器将显示P/S 000报警，其意义是要求系统关机，重新启动。但不要马上关机，因为其它参数尚未设入。应返回设定屏继续操作。
b. 指定电动机代码(ID) 根据被设定轴实际使用的电动机型号在“伺服电动机参数说明书(B-65150)”中查出其代码，设在该项内。
c. AMR设0。
d. 设定指令倍比CMR CMR=命令当量/位置检测当量，通常为1。但该项要求设为其值的3 倍，所以设为2。
e. 设定柔性变速比(N/M) 根据滚珠丝杠螺距和电动机与丝杠间的降速比设定该值。计算公式为

N	=	进给轴移动脉冲数/电动机转一转

M		1 000 000

计算中1个脉冲的当量为1µm。式中的分子实际就考虑了电动机轴与丝杠间的速比。将该式约为真分数，其值即为N和M。该式适用于经常用的伺服半闭环接法，全闭环和使用分离型编码器的半闭环另有算法。

f. 设定电动机的转向 111表示电动机正向转动，-111为反向转动。
g. 设定转速反馈脉冲数固定设为8129。
h. 设定位置反馈脉冲数固定设为12500。
i. 设定参考计数器容量机床回零点时要根据该值寻找编码器的一转信号以确定零点。该值等于电动机转一转时进给轴的移动脉冲数。

按上述方法对其它各轴进行设定，设定完成后关闭系统并重新开机，伺服初始化完成。

3) 设定伺服参数 0系统#500～#595的有关参数；0i系统#1001～#1700的有关参数。这些是控制进给运动的参数，包括：位置增益、G00的速度、F的允许值、移动时允许的最大跟随误差、停止时允许的最大误差、加>减速时间常数等。参数设定不当，会产生#4X7报警。

4) 主轴电动机的初始化设定初始化位和电动机的代码。只有FANUC主轴电动机才进行此项操作。

5) 设定主轴控制的参数设定各换档档次的主轴最高转速、换档方法、主轴定向或定位的参数、模拟主轴的零漂补偿参数等。

上述参数设好后应关机，重新启动。此时显示器仍显示#408或#750等报警，这是因为主轴控制尚未编制梯形图。

6) 设定系统和机床的其它有关参数参数意义见“参数说明书”。

7) 编梯形图，调机要想主轴电动机转动，必须把控制指令送到主轴电动机的驱动器，*SSTP是这一指令的控制信号，因此在梯形图中必须把它置1。

不同的CNC系统使用不同型式的PMC，不同型式的PMC用不同的编程器。FANUC近期开发的PMC可以方便地用软件转换。可以用编辑卡在CNC系统上现场编制梯形图，也可以把编程软件装入PC机，编好后传送给CNC。近期的系统中梯形图是存储在F-ROM中，因此编好的或传送来的梯形图应写入F-ROM，否则关机后梯形图会丢失。编梯形图最重要的注意点是一个信号的持续(有效)时间和各信号的时序(信号的互锁)。在FANUC系统的连接说明书(功能)中对各控制功能的信号都有详细的时序图。调机时或以后机床运行中如发现某一功能不执行，应首先检查接线然后检查梯形图。

调机实际上是把CNC的I/O控制信号与机床强电柜的继电器、开关、阀等输入/输出信号一一对应起来，实现所需机床动作与功能。为方便调机和维修，CNC系统中提供了PMC信号的诊断屏幕。在该屏上可以看到各信号的当前状态。

综上所述，调机有三个要素：接线、编梯形图和设置参数。调试中出现问题应从这三方面着手处理，不要轻易怀疑系统。梯形图调好后应写入ROM。0系统用的是EPROM，所以需要专用的写入器；0i等其它系统用F-ROM，只需在系统上执行写入操作即可。

FANUC系统运行可靠，调试容易，因此在国内外得到了广泛应用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/13/2005)


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