FANUC系統(tǒng)在設(shè)備維護(hù)方面的開(kāi)發(fā)運(yùn)用范文

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摘要：通過(guò)對(duì)fanuc系統(tǒng)的研究和機(jī)床維護(hù)的實(shí)踐，把數(shù)控機(jī)床的維護(hù)工作通過(guò)FANUCPICTURE和PMC功能體現(xiàn)到系統(tǒng)中，為數(shù)控機(jī)床的維護(hù)和保養(yǎng)提供簡(jiǎn)易有效的處理方案。本文介紹通過(guò)現(xiàn)有工具和手段，新增設(shè)備伺服電池電量監(jiān)控與報(bào)警功能，提高設(shè)備維護(hù)效率，降低停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)例。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；維護(hù)；PMC；FANUCPICTURE

0引言

隨著機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化正朝著機(jī)械智能化的方向發(fā)展，數(shù)控機(jī)床是企業(yè)關(guān)鍵產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機(jī)，影響和損失將是巨大的。多數(shù)企業(yè)注重機(jī)床的使用效率，不重視機(jī)床的故障診斷維護(hù)，不重視日常生產(chǎn)中診斷和維護(hù)環(huán)境的創(chuàng)造和投入，出現(xiàn)故障時(shí)，臨時(shí)搶修，不僅降低了機(jī)床的使用效率，而且耽誤了生產(chǎn)周期。為了響應(yīng)節(jié)能降耗的號(hào)召，減少人力物力成本的投入，同時(shí)也最大限度地提高數(shù)控機(jī)床的使用效益，本文介紹了一個(gè)簡(jiǎn)易有效的維護(hù)方案。

1PMC的功能作用

在FANUC數(shù)控系統(tǒng)中，PMC（programmablemachinecontroller）是在傳統(tǒng)意義上的PLC基礎(chǔ)上衍生而來(lái)的，有別于傳統(tǒng)PLC的基本功能，一些關(guān)于模擬量、運(yùn)動(dòng)控制等都是有本質(zhì)上的區(qū)別，PMC更傾向于將一些數(shù)控機(jī)床的模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)镚地址，在梯形圖中直接引用，更加簡(jiǎn)單和靈活[1]。

2FanucPicture的功能作用

FANUCPICTURE適用于多種FANUC(16i/18i/21i-A/B系列、30i/31i/32i-A/B系列、0i-C/D系列等)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)環(huán)境為VisualBasic，集成了編譯和鏈接功能，具有較強(qiáng)的圖形顯示和貼圖功能，并且提供腳本編輯功能與簡(jiǎn)單的計(jì)算功能[2]。

3伺服電池電量監(jiān)控與報(bào)警的開(kāi)發(fā)

3.1伺服電池研究背景

FANUC絕對(duì)脈沖編碼器供電電池電量下降時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在面板報(bào)警提示電池故障，此時(shí)APC字符閃爍，需更換電池，如果未及時(shí)更換，直到電池電量降低為零，此時(shí)拉閘斷電等操作導(dǎo)致伺服軸零點(diǎn)丟失（設(shè)備未斷電但電池為零的情況零點(diǎn)暫時(shí)不會(huì)丟失），再次開(kāi)機(jī)后設(shè)備無(wú)法正常工作，需再次對(duì)對(duì)應(yīng)軸進(jìn)行零點(diǎn)重設(shè)與更換電池，從而造成不必要的維修工作與生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)。最初的解決辦法是安排專人定期逐臺(tái)排查面板電池報(bào)警提示信息，發(fā)現(xiàn)有報(bào)警信息的機(jī)床，立即更換對(duì)應(yīng)機(jī)床的伺服電池。然而，在龐大的生產(chǎn)車間中，數(shù)控機(jī)床多達(dá)數(shù)百甚至上千臺(tái)，安排專人定期逐臺(tái)檢查，耗費(fèi)人力物力，而且在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，人工排查因?yàn)閱T工個(gè)人的因素，排查結(jié)果往往不太可靠，會(huì)出現(xiàn)“漏網(wǎng)之魚”，2019年5月至2020年5月一年中，上汽通用五菱重慶分公司發(fā)動(dòng)機(jī)工廠在安排員工定期排查實(shí)踐過(guò)程中，仍然發(fā)生2起因伺服電池電量為零導(dǎo)致零點(diǎn)丟失的設(shè)備故障，造成了不必要的人力與生產(chǎn)時(shí)間浪費(fèi)，因此，很有必要開(kāi)發(fā)伺服電池電量實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警功能，替代專人定期逐臺(tái)檢查，降低人力投入，增加可靠性。

3.2伺服電池電量監(jiān)控與報(bào)警的實(shí)現(xiàn)

利用Fanuc系統(tǒng)自帶的伺服電池電量監(jiān)控信號(hào)F172.7（電量低）和F172.6（電量為零）進(jìn)行PMC程序邏輯設(shè)計(jì)，監(jiān)控報(bào)警流程如圖1所示。數(shù)控機(jī)床正常開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，由信號(hào)F172.7和F172.6開(kāi)始檢查伺服電池電量情況，如果電量正常，設(shè)備可以正常運(yùn)行。當(dāng)檢測(cè)到電池電量低后設(shè)備報(bào)警，我司現(xiàn)場(chǎng)對(duì)應(yīng)工位暗燈板會(huì)報(bào)警，同時(shí)故障音樂(lè)響起，呼叫對(duì)應(yīng)員工處理，機(jī)床面板提示更換電池或屏蔽報(bào)警，員工可根據(jù)實(shí)際情況選擇性處理，如更換電池，系統(tǒng)檢測(cè)電量OK后報(bào)警自動(dòng)消除，如果當(dāng)前無(wú)電池備件或需處理其它更緊急事務(wù)等特殊情況，可臨時(shí)屏蔽報(bào)警（K12.1）優(yōu)先恢復(fù)生產(chǎn)，等待后續(xù)有條件時(shí)處理。為了預(yù)防屏蔽報(bào)警后員工忘記處理的情況，特在屏蔽報(bào)警后增加了一個(gè)計(jì)時(shí)T，當(dāng)屏蔽后超過(guò)約8小時(shí)后仍未處理，設(shè)備會(huì)再次報(bào)警提示更換電池，如無(wú)條件處理可再次手動(dòng)屏蔽K12.1，如此反復(fù)，直到更換電池，檢測(cè)電量正常為止。當(dāng)檢測(cè)到電池電量為零時(shí)，機(jī)床會(huì)報(bào)警提示更換電池，并重設(shè)零點(diǎn)等操作。不過(guò)，通常在電池電量降低時(shí)就已經(jīng)更換電池處理了，幾乎不會(huì)出現(xiàn)電池電量為零的情況，不會(huì)因此掉零點(diǎn)。我司自新增伺服電池電量監(jiān)控與報(bào)警功能以來(lái)，至今一年左右的時(shí)間，未出現(xiàn)因伺服電池電量為零導(dǎo)致設(shè)備丟零點(diǎn)的故障。

3.3PMC程序

根據(jù)監(jiān)控報(bào)警流程圖，編制PMC程序[3]，如圖2所示。以伺服電池電量低為例，未屏蔽報(bào)警情況下，F(xiàn)anuc系統(tǒng)檢測(cè)到電量低，信號(hào)F172.7常開(kāi)接通，電量為零的信號(hào)F172.6常開(kāi)未接通，常閉接通，屏蔽信號(hào)K12.1常開(kāi)未接通，常閉接通，固定延時(shí)3s后二級(jí)報(bào)警線圈R6650.5接通，系統(tǒng)循環(huán)停止進(jìn)行報(bào)警，呼叫支持信號(hào)R6445.1接通，呼叫專業(yè)人員信號(hào)R7908.1接通，設(shè)備自動(dòng)呼叫專業(yè)人員響應(yīng)處理，如圖3所示。通過(guò)FanucPic-ture編輯的程序，在Fanuc面板上顯示報(bào)警信息以及對(duì)應(yīng)措施，如圖4所示。屏蔽報(bào)警信息后，K信號(hào)K12.1常開(kāi)接通，常閉斷開(kāi)?？紤]到加工一個(gè)循環(huán)約3分鐘，PMC重新掃描一次，每次循環(huán)電池電量狀態(tài)信號(hào)F172.7和F172.6都會(huì)被重新掃描確認(rèn)一次，即每加工循環(huán)完一次電池電量狀態(tài)信號(hào)也會(huì)斷開(kāi)接通一次，使用延時(shí)繼電器計(jì)時(shí)每個(gè)循環(huán)開(kāi)始也會(huì)清零重新計(jì)，無(wú)法計(jì)時(shí)8h（1個(gè)生產(chǎn)班次時(shí)間），故摒棄使用延時(shí)繼電器，考慮到不必嚴(yán)格執(zhí)行8h延時(shí)報(bào)警，利用計(jì)數(shù)器（SUB5）計(jì)時(shí)，延時(shí)8h左右報(bào)警即可。計(jì)數(shù)器觸發(fā)信號(hào)使用F172.7的特殊符號(hào)|P|，該觸點(diǎn)為上升沿觸點(diǎn)，檢測(cè)到該觸點(diǎn)狀態(tài)由“0→1”的掃描周期中，將輸出置為“1”，僅保持一個(gè)掃描周期。工藝要求每個(gè)加工循環(huán)約3分鐘，設(shè)計(jì)思路為讓計(jì)數(shù)器對(duì)一個(gè)完整加工循環(huán)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)150次，也就是加工150個(gè)循環(huán)后報(bào)警，加工時(shí)間累積可達(dá)450分鐘，即7.5h，算上員工推拉工件損耗時(shí)間，約8h，即屏蔽報(bào)警后在8h左右仍未處理，系統(tǒng)會(huì)再次報(bào)警呼叫專業(yè)人員處理。如此既可以在無(wú)電池備件或有更緊急事務(wù)處理時(shí)優(yōu)先屏蔽報(bào)警恢復(fù)生產(chǎn)，也可以提醒屏蔽后忘記繼續(xù)處理的情況，提醒頻次在一個(gè)班次時(shí)間，能夠覆蓋到每一班至少1次。

3.4FanucPicture新增面板報(bào)警信息

通過(guò)FanucPicture軟件編寫面板報(bào)警信息[4-5]，如圖5所示，與PMC報(bào)警線圈R6650.5關(guān)聯(lián)，PMC中R6650.5接通后，觸發(fā)面板報(bào)警提示所編輯的信息，如圖4所示。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)現(xiàn)有工具和手段，新增伺服電池電量監(jiān)控與報(bào)警功能，同時(shí)在機(jī)床上實(shí)際調(diào)試，最終該方案達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本文給出的設(shè)計(jì)方法不僅提高了設(shè)備維護(hù)效率，降低了停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，而且通過(guò)這一方案的成功實(shí)施，為設(shè)備維護(hù)人員在日常維護(hù)中，提供了一種維護(hù)方案和解決思路。

作者：歐陽(yáng)艷 黃成生 張林 于海峰 李遠(yuǎn)彬 單位：上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司