fanuc數(shù)控系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：應用優(yōu)勢；數(shù)控系統(tǒng)；參考的；返回故障；報警

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 10-0195-01

fanuc公司自成立以來，不斷推出高水平的數(shù)控技術(shù)，近年來，這種數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控機床加工中的應用比例也在不斷增加。然而，沒有任何一種技術(shù)是毫無缺陷的，它們在使用的過程中難免會發(fā)生這樣那樣的故障，由此可見，事先了解FANUC數(shù)控系統(tǒng)在機床加工過程中可能會發(fā)生的典型故障不僅可以在故障發(fā)生時及時解決，還能幫助企業(yè)結(jié)合自身的發(fā)展狀況合理的引進使用這種數(shù)控系統(tǒng)。

一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)在機床加工中的應用優(yōu)勢

能夠成為多數(shù)制造業(yè)企業(yè)的新型寵兒，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)必然有它別具一格的特點。在以往的FANUC數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用大板結(jié)構(gòu)，不過，新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)。FANUC專用的LSI，不僅可以提高集成度和可靠性，還有利于降低成本。每一CNC裝置上可配上多種控制軟件，適用于多種機床，而這種CNC裝置體積通過采用面板裝配式、內(nèi)裝式PMC（可編程機床控制器）不斷減小。此外，在插補、加減速成和診斷等方面FANUC數(shù)控系統(tǒng)都在不斷增加新的功能。

二、FANUC數(shù)控系統(tǒng)在機床加工中的典型故障和排故過程

FANUC數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控機床加工中會發(fā)生一些典型的故障，因此在排故之前一定要根據(jù)綜合因素來診斷故障發(fā)生的原因，只有進行全面的分析，根據(jù)現(xiàn)有故障進行排查診斷才能采取行之有效的排故措施，真正的解決故障而不會引起其他部件再發(fā)故障。

（一）進給伺服系統(tǒng)故障

1.TG報警：TG紅燈點亮

故障現(xiàn)象：電機的速度異常，不按指令進行出現(xiàn)失速或者暴走的現(xiàn)象，由此判斷，從指令至速度的反饋一路，均存在致使故障發(fā)生的原因。

排故過程：（1）如果是單軸結(jié)構(gòu)，則可通過互換單元來進行判斷故障存在于控制單元還是電機自身，若為雙軸，則將各軸指令線和動力線對調(diào)，通常來說，單元出現(xiàn)故障的比率較大。（2）假如通電之后就出現(xiàn)報警，那故障有可能存在于主回路晶體管。然后使用萬用表進行相關測量，并更換晶體管模塊；但若是報警情況出現(xiàn)在高速，而低速運轉(zhuǎn)正常，那極有可能是電機或者控制板發(fā)生故障，這些可以利用交換伺服單元的方法來判別。（3）更換隔離放大器A76L-0300-0077。（4）觀察報警情況的頻率高低，如果頻率較高，即報警不斷則是單元或是控制板故障，否則故障可能存在于電機自身。

2.放電回路過熱：顯示5

故障現(xiàn)象：內(nèi)部放電電阻、外部放電電阻或變壓器的熱保護開關跳開

排故過程：（1）查內(nèi)部放電電阻上的熱保護開關是否斷開。（2）查外部放電單元的熱開關是否斷開。（3）查變壓器的熱保護開關是否斷開。（4）如果無外接放電電阻或變壓器熱開關，檢查RC-R1和TH1-TH2是否短接（應短接）。

3.斷路器跳開：BRK燈亮

故障現(xiàn)象：主回路的兩個無保險斷路器檢測到電流異常并跳開，或檢測回路有故障。

排故過程：（1）正常情況下，ON燈亮綠色，因此應檢查回路電源輸入端的無保險斷路器是否跳開。（2）若跳開且無法閉合，判斷主回路存在短路，應細致查看主回路的整流橋、大電容、晶體管模塊等。（3）控制板報警回路出現(xiàn)故障

4.風扇報警：LED顯示PMM（425報警）

故障現(xiàn)象：伺服放大器檢測到內(nèi)部冷卻風扇故障。

排故過程：（1）觀察內(nèi)部風扇的運轉(zhuǎn)情況，如停止轉(zhuǎn)動，則將風扇拆下觀察其清潔程度，若存在污垢可用汽油或酒精洗干凈后再安裝。（2）檢查風扇電源線的連接狀況，是否正確。（3）更換風扇，如果進行更換后依舊存在報警情況，則更換伺服放大器。

（二）主軸驅(qū)動系統(tǒng)故障

缺相：LED顯示AL-04

故障現(xiàn)象：主軸3相交流200V如果有一路沒有，控制板就可檢測到并發(fā)出04號報警。

排故過程：（1）用萬用表檢查三相交流200V是否正常。（2）首先，使用萬能表來檢查三相交流200V和三個輸入保險是否存在異常，如果保險燒斷，則及時更換。同時，檢查主回路是否存在短路位置，通常是晶體管模塊的后面部分有短路位置，同時檢查控制板的驅(qū)動回路波形。（3）如果三相保險及電壓都正常，檢查控制板與單元的連接插座是否接觸好。（4）測量控制板上的雙二極管DBG1-DBG6，如果有短路或斷路的情況需及時更換，若一切正常，更換光偶PC6-PC11。

（三）更換主控制板或送修

1.過載報警（AL-09）

故障現(xiàn)象：控制板檢測到晶體管散熱器的溫度過高，或檢測回路故障。

排故過程：（1）觀察檢測故障現(xiàn)象與時間長短是否有關，若故障出現(xiàn)與長時間開機后，在停機之后并沒有報警信號發(fā)出，則判斷是電機的負載過大，因此應檢查機械負載或電機或切削量是否太大。（2）用萬用表測量控制板的插座CN5的6、7腳應該是短路的，若開路，檢查單元上熱控開關是否損壞，如果存在短路現(xiàn)象，則更換控制板上的HY4（RV05）。（3）控制板上可能有斷線，可檢查與CN5的6、7腳連線。

2.風扇報警（LED顯示，PMM顯示425報警）

第2篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：410#報警 411#報警 FANUC系統(tǒng)

數(shù)控機床編碼器、光柵尺、反饋電纜伺、服放大器、伺服電機或傳動機構(gòu)出現(xiàn)故障時往往系統(tǒng)會觸發(fā)誤差過大報警，如FANUC系統(tǒng)的410#報警和411#報警。

410#報警：SERVO ALARM：n- TH AXIS- EXCESS ERROR

報警解釋：①第n軸的停止位置偏差值超過參數(shù)1829的設定值。②在簡易同步控制中，同步補償量超過參數(shù)8325的設定值。

411#報警：SERVO ALARM：n- TH AXIS- EXCESS ERROR

報警解釋：第n軸移動時的位置偏差值超過參數(shù)1828的設定值。

一、工作原理

如圖1所示，在數(shù)控機床進行伺服控制的過程中，系統(tǒng)的移動指令經(jīng)脈沖分配處理，進入誤差寄存器，對誤差寄存器的數(shù)值遞增，通過伺服的速度回路以及電流回路，由伺服放大器驅(qū)動伺服電機轉(zhuǎn)動，使安裝在電機后面的增量式編碼器發(fā)出數(shù)字脈沖，反饋到伺服放大器，通過FSSB光纜由進入誤差寄存器，對誤差寄存器的數(shù)值進行遞減，正常情況下誤差寄存器里的數(shù)值始終保持在一定范圍以內(nèi)，伺服停止時，誤差寄存器的數(shù)值為0。如果移動指令或編碼器反饋兩者中有一個沒有，就會造成誤差寄存器里的絕對數(shù)值過大，在移動時，如果誤差寄存器里的絕對數(shù)值>參數(shù)1828里設定的數(shù)值，機床就會出現(xiàn)411報警，在停止時如果誤差寄存器里的絕對數(shù)值>參數(shù)1829里設定的數(shù)值，機床就會出現(xiàn)410報警。誤差寄存器的數(shù)值可以在FANUC系統(tǒng)的診斷 300號看到。

圖1 誤差計數(shù)器的讀數(shù)過程

二、故障原因

通過以上分析可知，每當伺服使能接通，或者軸定位完成時，都要進行上述誤差比較。當以上誤差比較超值后，就會出現(xiàn)410#報警，即停止時的誤差過大。當伺服軸執(zhí)行插補指令時，指令值隨時分配脈沖，反饋值也隨時讀入脈沖，誤差計數(shù)器隨時計算實際誤差值。當指令值、反饋值其中之一不能正常工作時，均會導致誤差計數(shù)器數(shù)值過大，即產(chǎn)生411#移動中誤差多大報警。

那么哪些環(huán)節(jié)會導致上述兩種情況的發(fā)生呢？通過維修記錄的統(tǒng)計，多數(shù)情況下是發(fā)生在反饋環(huán)節(jié)上。另外機械過載、全閉環(huán)振蕩等都容易導致上述報警的發(fā)生，現(xiàn)將典型情況歸納如下：①編碼器損壞；②光柵尺放大器故障；③光柵尺臟或損壞；④反饋電纜損壞，斷線、破皮等；⑤伺服放大器故障，包括驅(qū)動晶體管擊穿、驅(qū)動電路故障、動力電纜斷線虛接等；⑥伺服電機損壞，包括電機進油、進水、電機匝間斷路等；⑦機械過載，包括導軌嚴重缺油，導軌損傷、絲杠損壞、絲杠兩端軸承損壞，聯(lián)軸器松動或損壞等。

三、實例分析

實例1：某FANCU 0iTB數(shù)控系統(tǒng)半閉環(huán)控制數(shù)控車床，Z軸移動時出現(xiàn)411#報警。首先通過伺服診斷畫面觀察Z軸移動時的誤差值。通過觀察，發(fā)現(xiàn)Z軸低速移動時位置偏差數(shù)值尚未得到及時調(diào)整就出現(xiàn)了411#報警。這種現(xiàn)象是比較典型的指令與反饋不協(xié)調(diào)，有可能是反饋丟失脈沖，也有可能是負載過大而引起的誤差過大。

由于是半閉環(huán)系統(tǒng)，所以反饋裝置就是電動機后面的脈沖編碼器，該機床使用FANCU 0iTB數(shù)控系統(tǒng)，并且X和Z軸均配置αi系列數(shù)字伺服電機，所以編碼器的互換性好，并且比較方便，因此維修人員首先更換了兩個軸的脈沖編碼器。但是完成后故障依舊存在，初步排除了編碼器問題。通過查線、測量，確認反饋電纜即連接也沒有問題。視線轉(zhuǎn)向機械部分，技術(shù)人員將電機與機床脫離，將電動機從聯(lián)軸器上拆下，通電旋轉(zhuǎn)電機，無報警，排除了數(shù)控系統(tǒng)和伺服電機故障。檢查機械傳動部分，使用扳手手動旋轉(zhuǎn)絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠很沉，明顯超出正常值，說明進給軸傳動鏈存在機械故障，通過鉗工檢修，修復Z軸絲杠機械問題，重新安裝電動機，機床工作正常。

實例2：某FANUC 0iMC系統(tǒng)半閉環(huán)立式數(shù)控銑床，Y軸解除急停開關后數(shù)秒隨即產(chǎn)生410#報警。

410#報警是由于停止時誤差過大引起的，一般也是由于反饋、驅(qū)動、機械這三種因素引起的。凡是這類誤差過大的報警，首先要觀察伺服運轉(zhuǎn)（SV-TURN）畫面。通過觀察，發(fā)現(xiàn)松開急停開關后“位置偏差”數(shù)值快速加大，并出現(xiàn)報警，此時機床竄動一下并停止。

如何快速簡易的判斷位置編碼器故障？可以先按下急停開關，用手動或借助工具使電動機轉(zhuǎn)動。此時，如果SV-TURN畫面中位置偏差也跟著變化，說明編碼器沒有問題。使用此方法，通過伺服診斷畫面看到反饋脈沖良好，基本排除脈沖編碼器及反饋環(huán)節(jié)的問題。經(jīng)過仔細觀察發(fā)現(xiàn)，通電時間不長，電動機溫升可達60～70度。通過搖表測量，發(fā)現(xiàn)電動機線圈對地短路，更換電機后，機床工作正常。

四、結(jié)語

在系統(tǒng)出現(xiàn)410#或411#報警的時候，要檢查伺服放大器、編碼器、伺服電機、伺服電機的動力電纜和編碼器的反饋電纜、伺服軸的機械負載等方面的情況。

參考文獻：

第3篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：直流調(diào)速；主電路；參數(shù)；選型

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A

0 引言

數(shù)控機床FANUC 6主軸驅(qū)動直流調(diào)速系統(tǒng)是一種雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，通過“電流控制環(huán)（ACR）+速度控制環(huán)（ASR）”的方式，對直流伺服電動機電樞進行調(diào)速。其主回路電源部分采用V-M（晶閘管-電動機調(diào)速）方式，可靠性高、快速性好、成本較低[1]。但是該方式需要長期承受過電壓、過電流及電壓電流的階躍變化，對于相關元器件的性能要求較高，因此在主電路元件的參數(shù)選型設計中需要經(jīng)過精確、復雜的計算。利用傳統(tǒng)的手工設計方式，既麻煩又容易出錯。本文主要針對這一問題提出優(yōu)化改造方案，并利用MatLab軟件建立主電路器件參數(shù)的快速計算及仿真分析程序，可用于機床的設計、改造和維修中，大大減少了計算工作量，具有很強的現(xiàn)實意義。

1 晶閘管整流主電路的計算原理

FANUC 6主軸驅(qū)動直流調(diào)速系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。圖中的UPE為晶閘管可控整流組件，通過觸發(fā)器GT控制觸發(fā)脈沖的導通時間，從而改變供電電壓Ud，根據(jù)直流電機轉(zhuǎn)速計算公式[2]可知轉(zhuǎn)速將會平滑調(diào)整。

作為V-M方式的核心組件，晶閘管整流器的性能決定了整流電壓的效果。由于晶閘管是單向?qū)щ?，因此要獲得四象限運行，需要采用正逆兩組全控整流電路。所以晶閘管會反復承受反向過電壓、過電流以及快速電流電壓換向變化，如果晶閘管選擇不當或者保護裝置、散熱方式設計不合理就會容易被損壞。

晶閘管整流主電路的選型計算主要包括三個方面的內(nèi)容，分別是：

1.1 整流變壓器參數(shù)的計算

整流變壓器的相關參數(shù)主要有二次相電壓U2φ和二次側(cè)容量S，是變壓器選型的設計依據(jù)，通過計算的參數(shù)范圍可查詢現(xiàn)有的電力變壓器產(chǎn)品規(guī)格來選定設備。

變壓器二次相電壓U2φ的計算公式為

U （s）= （1）

其中，Udmax為整流電壓；nΔU為晶閘管正向?qū)▔航?，通常?；αmin為最小控制角，對與可逆?zhèn)鲃酉到y(tǒng)通常取30°；電網(wǎng)電壓波動系數(shù)β通常取0.9；A為理想情況下整流電壓與二次電壓之比，C為線路接線方式系數(shù)，Udl為變壓器短路電壓比，100kVA以下時Udl=0.05，I2 / I2e為變壓器二次側(cè)過載倍數(shù)λ。

變壓器二次側(cè)容量S計算公式為

S = 3U2？準 I2 （2）

對于三相橋式整流電路其二次電流I2的計算公式為

I2 = 0.816IN λ （3）

其中，IN為主電路額定電流。

1.2 晶閘管參數(shù)的計算

晶閘管選型的主要參數(shù)依據(jù)為額定電壓UTN和額定電流IT。

三相全控橋式整流電路元件峰值電壓UTM計算公式為 U = U （4）

晶閘管額定電壓UT N計算公式為

U = （2～3）U （5）

額定電流IT計算公式為

I = （1.5～2） × 0.367 × λ?I （6）

1.3 平波電抗器參數(shù)的計算

為了保證電流的整流效果穩(wěn)定平滑，需要串入帶氣隙的鐵心電抗元件，稱為平波電抗器。其主要參數(shù)包括：

滿足電流連續(xù)時的臨界電感值L1計算公式為：

L = K （7）

其中，K1為電路臨界電感計算系數(shù)，對于三相全控橋式電路通常取0.693。

滿足脈動要求時的臨界電感值L2計算公式如下：

L = （8）

其中，UdM /U2φ為電壓脈動系數(shù)，對于三相整流電路通常取0.46；fd為輸出最低頻率分量的頻率值通常取300HZ；Si為電流脈動系數(shù)，對于三相整流電路通常取5%～10%。

負載電動機的電樞電感LD計算公式為：

L = K （9）

其中，KD為計算系數(shù)，對于無補償電動機一般取8～10；UN、IN、nN為電機的額定指標；P為電動機磁極對數(shù)。

變壓器漏電感LB的計算公式為：

L = K （10）

其中，KB為計算系數(shù)，對于三相全控橋電路通常取3.9。

平波電抗器實際電感LK的計算公式為：

LK = max （L1，L2） - （2LB+LD） （11）

2 主電路參數(shù)選型模型建立及計算

根據(jù)上述的計算原理，現(xiàn)以下列數(shù)據(jù)為例說明如何進行整流主電路參數(shù)選型。

負載電機額定數(shù)據(jù)：PN=21KW，UN=220V，IN=51.5A，nN=1500 r/min，Ce = 0.1353Vmin/r。電機電樞電阻Ra=0.33Ω，允許過載倍數(shù)λ=1.5。電樞回路總電阻RΣ = 0.9Ω，電力拖動系統(tǒng)機電時間常數(shù)Tm = 0.055 s。整流裝置滯后時間常數(shù)Ts =0.0017 s，電流反饋系數(shù)β = 0.1294V/A，電流濾波時間常數(shù)Toi = 0.0025 s，電磁時間常數(shù)Tl = 0.038 s，轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α = 0.0067Vmin/r，轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)Ton = 0.014 s，轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn≤8%。晶閘管裝置放大系數(shù)Ks = 36。

2.1 整流變壓器參數(shù)計算

2.1.1 變壓器次級相電壓U2？準

由公式（1）可得：

U （s）= =125V

2.1.2 變壓器次級容量S2

由公式（2）可得：

S =3U I =3×125×0.816×51.5×1.5=2363VA

取變壓器次級容量S2為30KVA。

2.2 晶閘管參數(shù)的選擇

2.2.1 額定電流IT

由公式（6）可得：

I =（15～2）×0.367×51.5×1.5=（42.5～56.7）A

取額定電流IT為50A 。

2.2.2 額定電壓UTN

由公式（4）可得：

U = ×125=306V

所以，由公式（5）可得晶閘管額定電壓額定電壓為U =（2～3）U =（2～3）306=（612～918）V

取額定電壓UTN為800V。

2.3 平波電抗器的計算

2.3.1 臨界電感L1

由公式（7）可得：

L = 0.693× = 33.64（mH）

2.3.2 臨界電感L2

由公式（8）可得：

L = × ×10 =5.93（mH）

2.3.3 電動機電樞電感LD

由公式（9）可得：

L = 10 =7.12（mH）

2.3.4 變壓器電感LB

由公式（10）可得：

L = 3.9× =0.47（mH）

2.3.5 平波電抗器實際電感LK

由公式（11）可得：

LK = max（L1，L2） - （2LB+LD） = 25.58 mH，故取26mH。

3 MatLab參數(shù)快速計算程序建立

將上述計算模型通過MatLab程序化，并將相關的設計用表數(shù)據(jù)建立為配套數(shù)據(jù)文件，由程序完成自動查閱并根據(jù)程序化的經(jīng)驗設計原則選擇適當?shù)脑O計參數(shù)，從而大大加快了設計周期，降低了設計的工作量。為了提高程序的組態(tài)能力和復用性，還可以將主計算程序封裝為函數(shù)由外部程序通過參數(shù)傳遞進行調(diào)用，以下是部分的程序段關鍵源代碼。

3.1 將實例數(shù)據(jù)以參數(shù)傳遞的形式進行函數(shù)調(diào)用

clc

%**********************************

S_N_S=2/100；S_N_D=10；

S_N_Sigma_n=8/100；S_N_Sigma_i=5/100；

S_N_Delta_N=10/100；S_N_Delta_N2=8/100；

S_N_Ts=1；

S_Ks=36；

S_Pn=21*1000；S_Un=220；S_In=51.5；S_Nn=1500；S_Ra=0.33；S_lambda=1.5；

S_R_sigma=0.9；S_Tm=0.055；

S_Toi=0.002；S_Ts=0.0017；S_Ton=0.01；

S_Alpha=10/S_Nn；

S_Beta=10/（S_lambda*S_In）；

%***********************************

Solution（S_N_S，S_N_D，S_N_Sigma_n，S_N_Sigma_i，S_N_Delta_N，S_N_Delta_N2，S_N_Ts，S_Ks，S_Pn，S_Un，S_In，S_Nn，S_Ra，S_lambda，S_R_sigma，S_Tm，S_Toi，S_Ts，S_Ton，S_Alpha，S_Beta）；

3.2 變流變壓器容量的計算和選擇

ra=In*R_sigma/Un；

U2 = （Un*（1+ra*（lambda-1）） + 2*1） / （2.34*（0.9*cos（30*pi/180）-0.5*0.05*lambda））；

I2=lambda*0.816*In；

S=3*U2*I2/1000；

3.3 平波電抗器的設計

Lm=1000*（0.46*140）/（2*pi*300*0.1*In）；

Li=（0.693*U2）/（0.05*In）；

La=1000*（10*220）/（2*2*Nn*In）；

Lb=（3.9*U2*0.05）/In；

if Lm>Li

Lk=Lm；

else

Lk=Li；

end

Lk=Lk-La-2*Lb；

L_sigma=Lk+La+2*Lb；

通過與FANUC 6主軸驅(qū)動直流調(diào)速系統(tǒng)Simulink仿真設計程序[3]對接可形成完整的調(diào)速系統(tǒng)設計鏈，如圖2所示這樣就能夠直觀地看到主電路當前的元件參數(shù)選型對于整個調(diào)速系統(tǒng)主要性能的最終影響，真正實現(xiàn)“所見即所得”的快速虛擬設計技術(shù)。

4 結(jié)論

本文討論了如何建立數(shù)控機床FANUC 6主軸驅(qū)動直流調(diào)速系統(tǒng)主電路器件選型計算模型，并利用MatLab軟件提出了工程計算的程序化與校正模型快速仿真分析相結(jié)合的計算機輔助設計模式。使工程人員能夠通過簡單的初始數(shù)據(jù)輸入，就可立即得到參數(shù)選型的計算結(jié)果和數(shù)據(jù)對調(diào)速系統(tǒng)性能影響的仿真效果。為實際工程設計和系統(tǒng)維修改造提供了快速、理想的自動化操作平臺，提高了設計效率，降低了設計成本。

參考文獻

[1] 王兆安等. 電力電子技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002.

第4篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

【關鍵字】數(shù)控系統(tǒng)；主流系統(tǒng)；認識體會

當前，西門子（SIEMENS）與發(fā)那科（FANUC）都是很好的數(shù)控系統(tǒng)，占據(jù)了大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)市場，都為中國的數(shù)控機床業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。兩相比較，西門子（SIEMENS）對環(huán)境要求比較高，發(fā)那科（FANUC）能更好的用于工業(yè)環(huán)境。另一方面，從易用性的角度出來，西門子（SIEMENS）的數(shù)控系統(tǒng)一般功能較多，西門子840D是20世紀90年代后期的全數(shù)字化高度開放式數(shù)控系統(tǒng)，它的人機界面更易操作，更易掌握，軟件內(nèi)容更加豐富，具有高度模塊化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)。840D的計算機化、驅(qū)動的模塊化和驅(qū)動接口的數(shù)字化，這三化代表著當今數(shù)控的發(fā)展方向。應用于眾多數(shù)控加工領域，能實現(xiàn)鉆、車、銑、磨等數(shù)控功能。其采用32位微處理器，實現(xiàn)CNC控制，可完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。最多可控制31個軸（最多31個主軸）。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯(lián)和曲線表插補，這些功能為加工各類曲線曲面類零件提供了便利條件。840D系統(tǒng)提供有標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Window98/2000下開發(fā)自定義的界面。此外，2個通用接口RS-232可使主機與外設進行通信，用戶還可通過磁盤驅(qū)動器接口和打印機并行接口完成程序存儲、讀入及打印工作。通過RS-232接口可方便地使840D與西門子編程器或普通的個人電腦連接起來，進行加工程序、PLC程序、加工參數(shù)等各種信息的雙向通訊。它的硬件結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊、模塊化，軟件內(nèi)容更加豐富，功能更強大，其軟件系統(tǒng)開放式系統(tǒng)理念的一個重要特點是，可以在數(shù)控核心部分，使用標準的開發(fā)工具對用戶指定的系統(tǒng)循環(huán)和功能宏進行調(diào)整，代表并引領著當今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。因此， SEIMENS數(shù)控系統(tǒng)最突出的優(yōu)勢在于功能非常豐富和強大，它是一個全數(shù)字化、高度開放的系統(tǒng)，因此，設備制造商可以比較容易地在進行二次開滿足不同的應用需求。

發(fā)那科（FANUC）數(shù)控系統(tǒng)也很典型，其系統(tǒng)穩(wěn)定易用，操作界面友好，實用性很強，發(fā)那科更加容易上手， 應用非常廣泛。常見的FANUC O系列，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應性很強。FANUC系統(tǒng)具有主軸控制回路為位置閉環(huán)控制，主軸電機的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸（Z軸）進給完全同步，從而實現(xiàn)高速高精度攻絲。復合加工循環(huán)可用簡單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓，可以自動生成多次粗車的刀具路徑，簡化了車床編程。適用于切削圓柱上的槽，能夠按照圓柱表面的展開圖進行編程?？芍苯又付ㄖT如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)角半徑值等尺寸，這些尺寸在零件圖上指定，這樣能簡化部件加工程序的編程?？蓪z杠螺距誤差等機械系統(tǒng)中的誤差進行補償，補償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲在CNC的存儲器中。CNC內(nèi)裝PMC編程功能，PMC對機床和外部設備進行程序控制。機床隨機存儲模塊可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)行器程序。由于使用的是閃存芯片，故無需專用的RAM寫入器或PMC的調(diào)試RAM。

國內(nèi)中高端用戶大多采用的即是SEIMENS、FANIC等這些國際知名公司的數(shù)控系統(tǒng)，尤其是在制造業(yè)這樣的生產(chǎn)線上，這些品牌的數(shù)控系統(tǒng)占據(jù)著中高端的主流市場，主流數(shù)控系統(tǒng)以SEIMENS 840D和820D數(shù)控系統(tǒng)為代表，我所在的公司于2006年全面啟動新廠搬遷建設，一期、二期購置了多臺當今主流數(shù)控系統(tǒng)的進口數(shù)控設備，設備非常先進，目前共有數(shù)控機床幾十臺，其中有大約1/3的數(shù)控機床是歐洲一些國家的廠商生產(chǎn)的，所配備的數(shù)控系統(tǒng)大部分是當今主流的SEIMENS 840D系統(tǒng)，占整個車間數(shù)控系統(tǒng)的70%以上，還有部分是FANIC數(shù)控系統(tǒng)，從2008年投產(chǎn)使用到現(xiàn)在，單從數(shù)控系統(tǒng)來看，我認為：SEIMENS 840D系統(tǒng)技術(shù)先進、功能較強、程序比較完善；發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮得特別好，而且NC程序也比較容易理解。SEIMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)顯著的技術(shù)優(yōu)勢在于計算機化，驅(qū)動的模塊化，控制與驅(qū)動接口的數(shù)字化，這也代表著當今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。它的硬件結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊、模塊化；軟件內(nèi)容更加豐富，功能更強大。SEIMENS 840D可用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制，其典型特征是德國NILES公司的N40、N50車銑復合加工中心，其數(shù)控系統(tǒng)具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銑削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會有任何相互影響。

當然，相對來說，西門子數(shù)控系統(tǒng)價格較高，在我廠的實際生產(chǎn)運行中穩(wěn)定性不夠好，特別是系統(tǒng)報警故障、電源模塊和伺服驅(qū)動模塊容易燒壞等出現(xiàn)的故障，對我們的生產(chǎn)尤其是維修工作影響較大，有時要花費大量費用用于請外國專家修理和更換部件，費用比較工時比較大。一年少則一次多則大約會發(fā)生多次此類情況。能盡量將所有技術(shù)資料進行漢化，這樣更有利于其技術(shù)和產(chǎn)品的推廣。

在這幾年的大批量生產(chǎn)工作中，數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮得特別好是日本的FANIC系統(tǒng)的數(shù)控設備，而且其使用的年數(shù)比這些新購置的設備早，NC程序也比較容易理解，價格也較便宜。FANIC數(shù)控系統(tǒng)的特點是性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)在設計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。其數(shù)控系統(tǒng)具有很強的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力，其工作環(huán)境可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，對自身的系統(tǒng)采用了比較好的保護電路，因此可以說適應性很強，很潑辣。

在實際生產(chǎn)中，生產(chǎn)單位工作現(xiàn)場的數(shù)控機床、數(shù)控系統(tǒng)的維修和調(diào)整問題還是比較頻繁的，這些問題帶來的維修費用和停產(chǎn)損失一直是生產(chǎn)單位十分頭痛和無法承受的損失，生產(chǎn)單位也迫切希望供應商、商能積極地幫助解決這些問題，特別是加強技術(shù)和應用方面的培訓，包括操作、編程、調(diào)整和維修等。另外，用戶對備件儲備、快速響應服務等也提出了一些期望。相信數(shù)控系統(tǒng)將來也會進一步降低成本價格，提高集成性、可靠性和操作的舒適性，體積更加密集型、系統(tǒng)柔性和開放性及拓寬功能會更加全面，最終將大大提高數(shù)控機床生產(chǎn)能力的效率。

【參考文獻】

[1]李佳特.NC技術(shù)的回顧與展望[J].設備管理與維修，2006（1）.

第5篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：FANUC；數(shù)控機床；主軸；PLC

數(shù)控機床的控制部分由CNC和PLC組成。實現(xiàn)刀具相對于工件各坐標軸幾何運動規(guī)律的數(shù)字控制由CNC完成；機床輔助功能的順序控制由PLC完成。數(shù)字控制和順序控制二者缺一不可，它們之間可以通過規(guī)定的接口信號進行相互間的信息交互[1]，分工合作實現(xiàn)對數(shù)控機床各項功能的控制，完成加工任務。主軸運動的控制主要包括主軸起停控制、主軸正反轉(zhuǎn)控制和主軸轉(zhuǎn)速高低的控制等。對于數(shù)控車削中心，主軸一般還應具備C軸功能；對于鏜銑加工中心，為了方便機械手換刀，還要求主軸具備準停功能。主軸控制一般由數(shù)控系統(tǒng)中的PLC來完成[2]。目前，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的數(shù)控機床市場占有率較高。FANUC數(shù)控系統(tǒng)對主軸的控制信號有兩種形式：串行主軸和模擬主軸。FANUC公司生產(chǎn)的主軸電機及其與之配套的驅(qū)動器采用串行主軸控制；非FANUC公司生產(chǎn)的主軸電機，可以由變頻器驅(qū)動，采用模擬主軸控制[3]。模擬主軸比串行主軸更為經(jīng)濟，所以對模擬主軸的運動控制進行研究具有重要意義。本文以FANUC0iMate-TD系統(tǒng)的數(shù)控機床作為載體，通過編制PLC程序，實現(xiàn)手動和自動模式下模擬主軸的起停及正反轉(zhuǎn)控制。

一、控制要求

在手動操作模式即JOG方式下，通過數(shù)控機床操作面板上的按鈕“主軸點動”“主軸正轉(zhuǎn)”“主軸?！薄爸鬏S反轉(zhuǎn)”能夠?qū)崿F(xiàn)相應的主軸運動。在自動操作模式即“MEM”“MDI”“DNC”等方式下，通過運行加工程序中的M03（主軸正轉(zhuǎn)）、M04（主軸反轉(zhuǎn)）和M05（主軸停）指令實現(xiàn)對主軸的自動控制。

二、控制方式

（一）手動控制。數(shù)控機床上的操作面板通過I/OLink總線與PLC相連[4]。操作面板上的主軸控制按鍵為PLC的輸入信號。PLC會對信號輸入端進行實時掃描，輸入信號經(jīng)PLC邏輯處理后，向機床側(cè)及系統(tǒng)輸出相應的控制信號，驅(qū)動機床側(cè)的執(zhí)行元件動作，實現(xiàn)對主軸的控制功能；同時，PLC也會向操作面板輸出控制信號，令相應按鍵的指示燈亮。（二）自動控制。主軸的M輔助功能控制是由加工程序發(fā)出的控制命令，例如，M03、M04、M05等，經(jīng)PLC處理后輸出去控制主軸電機工作。M指令的執(zhí)行過程如下：CNC讀到加工程序中的M指令時，就輸出相應的M指令信息。FANUC0i-D系統(tǒng)M代碼輸出地址為F10～F13[5]。通過系統(tǒng)讀取M代碼的延時時間后，CNC輸出M代碼選通信號F7.0。PLC接收到M代碼選通信號后，執(zhí)行譯碼。譯碼結(jié)束后，運行順序程序，執(zhí)行相應的M代碼功能。M功能執(zhí)行結(jié)束后，PLC向CNC發(fā)送輔助功能結(jié)束信號G4.3。CNC收到G4.3信號后，經(jīng)過輔助功能結(jié)束延長時間，切斷系統(tǒng)的M代碼選通信號F7.0。M代碼選通信號斷開后，切斷輔助功能結(jié)束信號G4.3，然后系統(tǒng)切斷M代碼輸出信息信號。至此，該條M指令執(zhí)行完畢。

三、PLC程序設計

（一）M代碼譯碼程序。加工程序中的輔助功能代碼必須經(jīng)過PLC譯碼后才能進行邏輯運算，從而實現(xiàn)相應的控制功能。M03、M04、M05的譯碼程序，如圖1所示。功能指令DCNV將CNC傳送過來的M代碼轉(zhuǎn)換成BCD代碼的形式，再通過譯碼指令DEC令某中間繼電器為1，每個中間繼電器對應一個M代碼。這里的R200.3、R200.4、R200.5分別對應的是M03、M04、M05。圖1M代碼PLC譯碼程序（二）主軸起停及正反轉(zhuǎn)控制程序。手動和自動模式下主軸起停及正反轉(zhuǎn)控制的PLC程序，如圖2所示。系統(tǒng)處于JOG模式時，F(xiàn)3.2置1，按下操作面板上的主軸點動按鍵（X11.3）或主軸正轉(zhuǎn)按鍵（X11.5），會使得主軸電機正轉(zhuǎn)輸出信號Y3.6以及主軸正轉(zhuǎn)按鍵上的信號燈輸出信號Y7.2置1，則電機正轉(zhuǎn)且正轉(zhuǎn)按鍵上的信號燈亮。按下主軸停止按鍵(X11.2)，會使得輸出信號置0，則主軸電機停并且信號燈滅。同理，按下主軸反轉(zhuǎn)按鍵（X11.6），會使主軸電機反轉(zhuǎn)輸出信號Y3.5以及主軸反轉(zhuǎn)按鍵上的信號燈輸出信號Y7.4置1，則電機反轉(zhuǎn)且反轉(zhuǎn)按鍵上的信號燈亮。自動控制模式下，通過圖1所示譯碼程序輸出的中間繼電器結(jié)果來控制主軸電機執(zhí)行相應的運動。M指令執(zhí)行情況為：執(zhí)行M03時中間繼電器R200.3置1，從而使得Y3.6置1，電機正轉(zhuǎn)；執(zhí)行M04時中間繼電器R200.4置1，從而使得Y3.5置1，電機反轉(zhuǎn)；執(zhí)行M05時，R200.5的常閉觸點會將主軸電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)輸出信號斷開，從而實現(xiàn)停機。

四、結(jié)論

該PLC程序通過在FANUC0iMate-TD系統(tǒng)的數(shù)控機床上調(diào)試驗證，完全能夠?qū)崿F(xiàn)相應的功能。本文為FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機床模擬主軸基本運動的控制提供了有效的思路和方法，也為機床維修技術(shù)人員提供了相關問題的維修指導。在機床維修的過程中，監(jiān)控PLC程序的執(zhí)行情況以及信號地址的實時狀態(tài)，對主軸及其它輔助功能的故障診斷和處理能夠起到指導性作用。

參考文獻：

[1]張洪濤．基于FANUC系統(tǒng)的數(shù)控車床PMC程序設計［J］．電氣自動化，2015（6）．

[2]周蘭．FANUC0i-D/0iMate-D數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試與PMC編程[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2012．

[3]黃文廣．FANUC數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試[M]．北京：高等教育出版社，2011．

[4]張志軍．FANUC數(shù)控機床操作面板PMC程序設計[J]．自動化與儀器儀表，2015（7）．

第6篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：數(shù)控機床；維修；教學效果

數(shù)控機床是綜合應用機（械）、電（氣）、液（壓）、氣（動）、光（電）等先進技術(shù)的典型機電一體化的產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)復雜，涉及的知識面廣，加之數(shù)控機床的種類較多，數(shù)控系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)各不相同，這就給《數(shù)控機床維修》的教學帶來了困難。而中職學校學生的基礎相對薄弱、學習的主動性、自覺性不高，對這樣的學生，為使其熟練掌握數(shù)控機床故障維修的基本技能，就迫切需要調(diào)整教學模式和教學方法。本文將從以下幾個方面講述中職學校數(shù)控機床維修教學的方法。

一、激發(fā)學生的學習興趣

興趣是最好的老師。要提高學生的學習興趣，單靠老師進行“學一門、愛一門”等空洞的說教沒有多大作用。通過幾年教學實踐，我總結(jié)出以下幾方面心得。

1.理論教學和實踐技能相結(jié)合，充分引起學生的關注和思考。在授課過程中，采用以市場占有率較高的FANUC數(shù)控系統(tǒng)為實習教學平臺，老師先進行實際操作，并講解注意事項和教學重點，讓學生切實感受到老師所講的內(nèi)容，這樣邊講邊練，并隨時提出問題，讓學生真正體會到“學以致用”。例如在講FANUC數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時，我把FANUC數(shù)控系統(tǒng)功能模塊分解，然后將FANUC數(shù)控系統(tǒng)硬件組成部分一一展現(xiàn)在學生面前，并講授每一個硬件的原理和作用是什么，它們的連接關系是怎樣的，最后，我又將這些拆下的硬件歸位，重新將它們組裝完畢，然后啟動FANUC數(shù)控系統(tǒng)?？粗鴶?shù)控機床的正常啟動，同學們充滿著好奇、被深深吸引，激發(fā)了興趣，學習起來自然而然。

2.讓學生帶著問題去學習，從而激發(fā)學習的興趣和動力。例如在講授內(nèi)容前我先巧設問題：“數(shù)控機床的數(shù)據(jù)屬于系統(tǒng)的軟件，依據(jù)我們的常識出現(xiàn)問題后如何處理？”從而引入數(shù)控機床數(shù)據(jù)備份和恢復的教學內(nèi)容，然后再引出數(shù)控機床通過什么存儲設備進行數(shù)據(jù)的備份，U盤？硬盤？還是其它？它的數(shù)據(jù)備份和計算機中的文件存儲有何區(qū)別等問題，這樣環(huán)環(huán)相扣，和現(xiàn)實生活相聯(lián)系，把學生吸引到你所設計的問題上來，讓他跟著你的思路和特定的問題來進行學習，學習的過程就變的“潤物細無聲”了。

二、創(chuàng)新教學內(nèi)容的安排，優(yōu)化教學資源

一個好的教學內(nèi)容的安排，能起到事半功倍的效果。

1.把握教學重點，有的放矢。通過維修數(shù)控機床的經(jīng)驗和相關資料的分析，我知道對于FANUC數(shù)控系統(tǒng)的機床而言，大部分的故障發(fā)生在PMC與I/O接口、強電電路和機械部分。因此，在教學內(nèi)容的設計和安排上，把教學的重點放在這些內(nèi)容上。這些易發(fā)生故障的部位“看得見、摸得著”，易于學生動手練習維修。這樣學生學習起來比較容易接受和理解，也容易讓學生覺得“學有所成”，利于提高學生學習的信心。

2.注重教學手段的開發(fā)和應用。針對數(shù)控機床維修的教學設備一般比較昂貴，且傳動部件精度要求高和部分器件不便拆卸的特點，我就用相機或錄像機，利用外出學習、參觀或自己動手進行實踐的機會，積累一些視頻資料，并制作相關的電子課件等教學資源，借助于多媒體教學手段，將抽象的知識和一些生產(chǎn)實例傳授給學生，使學生獲得感官認識和相關知識的學習，并達到舉一反三，觸類旁通的學習效果。

3.注重課程優(yōu)化設置。由于中職學校學生的基礎較差，理解和接受能力不高，在教學過程中，常常會碰到學生在學習后面的知識時，以前學過的專業(yè)知識有時也忘得差不多了，很難維持知識的連貫性。例如學生先學完《電力拖動》、《普通機床機械結(jié)構(gòu)》等課程，再學習《數(shù)控機床維修》這門課程的話，在實際教學中不可避免的要復習，甚至重新講解前面所學的內(nèi)容，這就使教學的難度加大，也造成了教學實踐的重復和浪費。在實際教學過程中我將數(shù)控機床結(jié)構(gòu)、電氣控制、PMC等專業(yè)課程內(nèi)容重新安排，課程中用到哪些知識點，我就講授那部分知識。這有利于學生系統(tǒng)的學習，知識的連貫性和完整性也得到很大提高，提高了學生的學習效果。

三、注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新才能

.現(xiàn)代社會知識創(chuàng)造、更新的速度非常快，這就要求我們必須重視學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在學習的過程中，注重的是探究精神的形成、發(fā)現(xiàn)知識的過程、創(chuàng)造性解決問題的方法，而不是簡單地獲取結(jié)果。例如當學生在維修過程中遇到問題時，我們教師不要忙著給予答案，而應先讓他們試著分析問題產(chǎn)生的原因，并啟發(fā)他們找到解決問題的辦法。學生的創(chuàng)新能力也就在分析問題、解決問題的過程中得到了培養(yǎng)和發(fā)展。

四、營造氛圍，因材施教

為了鞏固學生的知識，技能，利用學生自尊心強、爭強好勝的心理，在教學中，定期安排一些小競賽。同時，安排一部分學得快的學生擔任“小老師”，分別輔導其他學生。輔導過程中，“小老師”可能也發(fā)現(xiàn)不少自身存在的問題或誤解，通過老師的幫助，“小老師”和“小學生”教學相長，共同獲得了提高。這樣，不僅使學生之間增進了溝通和友誼，培養(yǎng)學生的合作精神和競爭意識，還有助于因材施教，從而真正實現(xiàn)每個學生都得到發(fā)展的目標。

綜上所述，我認為在中職學校的數(shù)控機床維修的教學中應注重激發(fā)學生的學習興趣，優(yōu)化教學資源，重視和關注每一名學生的發(fā)展，因材施教，并結(jié)合教學實際，不斷創(chuàng)新教育教學方法，切實提高教學效率和教學質(zhì)量。

參考文獻

[1] 徐紅艷.提高中職《數(shù)控機床維修》教學效果的思考

[2] 趙智.高職高專計算機專業(yè)課程教學改革探索[J].教育與職業(yè)

第7篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

【關鍵詞】FANUC 0iTD;數(shù)控機床;機床改造

我公司CK3263B臥式數(shù)控車床是沈陽機床廠80年代生產(chǎn)的，主要用于軸類、盤類零件的加工。原車床使用FANUC 6系統(tǒng)，機床主要配置如下：FANUC交流主軸，兩個直流伺服軸，8工位轉(zhuǎn)塔換刀，主軸4換擋位。但是由于使用年限較長，數(shù)控系統(tǒng)及電氣元件老化嚴重，系統(tǒng)存儲程序容量小，故障率高，備件購買困難，造成維修困難及停機時間較長，影響工廠生產(chǎn)，決定對其進行電氣化改造。

1.改造方案

該機床機械、液壓部分性能良好，部件磨損較少，能滿足日后加工精度需要，因此只對數(shù)控系統(tǒng)及伺服驅(qū)動、電氣系統(tǒng)進行改造，原交流主軸驅(qū)動及電機保持較好，決定保留繼續(xù)使用，原機床加工使用要求：X、Z軸能插補聯(lián)動，轉(zhuǎn)塔自動換刀，系統(tǒng)最小精度單位0.001L，重復定位精度達到0.007L，PMC具有50個輸入點，32個輸出點，主軸能夠4檔換速。為了保留原機床的延續(xù)性，決定采用FANUC 0iTD系統(tǒng)、SVM數(shù)字伺服驅(qū)動結(jié)合交流模擬主軸，PMC編程控制機床動作。

2.FANUC 0iD系統(tǒng)性能

（1）FANUC 0iD系統(tǒng)是日本發(fā)那科公司在2008年9月新推出的高性價比數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)字伺服采用HRV3及HRV4，系統(tǒng)新增納米插補等功能，同時具有AICC（高精度輪廓控制），特別適用于高速、高精度、小程序段加工，標準配置以太網(wǎng)卡，8.4in彩色液晶顯示器。

（2）改造所用基本配置：

①CNC硬件：FANUC 0iTD系統(tǒng)，型號A02B-0319-H101，8.4寸液晶顯示器。

②伺服驅(qū)動單元（SVM）：AISV 160/160 HRV2/3LEVEL-UP，雙軸驅(qū)動。

③I/O單元：型號A02B-0309-C001，可接96個輸入點，64個輸出點。

④數(shù)字伺服交流電機：X軸：AiF40/3000直軸AⅡ1000型（6KW）;

Z軸：AiF40/3000直軸帶抱閘AⅡ1000型（6KW）。

⑤驅(qū)動電源（PSM）：Aips 11 Level-up，型號A06B-6140-H011。

3.硬件連接

此臺數(shù)控車床共有一個交流主軸，兩個伺服軸，一個I/O模塊，CNC系統(tǒng)集成在顯示器后面，系統(tǒng)與驅(qū)動電源、伺服模塊、電機連接如圖1所示。CNC與I/O模塊由外部24V電源單元供電，I/O模塊與CNC用I/O LINK總線連接，SVM與CNC通過FSSB光纜連接，控制電機運動，PSM外接三相動力電源，通過直流母線給伺服驅(qū)動（SVM）供電。系統(tǒng)的控制電路與機床的急停電路重新設計，更加注重穩(wěn)定性與安全性。

圖1 系統(tǒng)連接圖

PMC控制器的程序存儲在CNC中，輸入信號來自操作面板、轉(zhuǎn)塔、伺服驅(qū)動、手輪、熱保護開關、行程開關、壓力開關、故障報警信號等，輸出信號控制電磁閥、繼電器、面板的指示燈、伺服系統(tǒng)的使能等。PMC的I/O點分配如表1。

表1 PMC地址分配表

輸入地址 輸入信號 輸出地址 輸出信號

X0.0―X1.7 信號 Y0.0―Y1.7 電磁閥及主軸檔位

X2.0―X2.7 超程信號 Y2.0―Y3.7 機床準備信號

X3.0―X3.7 轉(zhuǎn)塔位置信號 Y24.0―Y31.7 面板燈輸出

X21.0―X22.7 手輪信號

X24.0―X31.7 面板輸入信號

4.PMC程序設計和機床參數(shù)設定

（1）PMC程序設計

為了原機床使用的延續(xù)性，改造時保留了原機床的PMC程序設計思想，不改變原廠家的控制邏輯，機床功能有：2個伺服軸聯(lián)動，自動冷卻，主軸轉(zhuǎn)速模擬控制，主軸換擋控制，轉(zhuǎn)塔換刀，報警信息等。

PMC主程序分level1和level2兩級，level1為高速掃描區(qū)，主要編寫回零和超程信號，level2編寫其它PMC模塊，就是上面提到的機床各個功能，可以在編程中分塊編寫，整個PMC程序是利用FANUC LADDER編程軟件完成，用網(wǎng)線傳入系統(tǒng)中并調(diào)試。

（2）FANUC 0iD系統(tǒng)參數(shù)設定和調(diào)整

FANUC系統(tǒng)是功能性很強的系統(tǒng)，參數(shù)很多，系統(tǒng)第一次通電時，先做一下參數(shù)全清，然后再設置機床運行所需的基本參數(shù)，共有如下幾項：

①基本軸設定參數(shù)

1001#0直線軸最小移動單位：0公制

1002#1 無擋塊參考點設定：0無效

1004#1最小移動單位：0 IS-B

1006#0 設定直線軸還是旋轉(zhuǎn)軸：0直線軸

1010 CNC最大控制數(shù)2

1020 各軸的編程名稱 X Z

1027 各軸伺服軸號

1815#1 分離型位置編碼器：0無光柵尺

1410 空運行速度

1424 手動快移速度

②主軸參數(shù)設定

3701#1 屏蔽串行主軸 ：1

3701#4 不使用第二串行主軸：0

3741/2/3/4 主軸各檔最高轉(zhuǎn)速

③其他參數(shù)

包括軟限位，運行速度，到位寬度，加減速時間常數(shù)，運行/停止時位置誤差，顯示相關參數(shù)，這些需要查參數(shù)手冊填入就可以了。

以上是FANUC 0iD系統(tǒng)眾多參數(shù)的最基本配置，這些參數(shù)配置完成后，機床就可以運行了，但是要達到最佳運行狀態(tài)，還要利用FANUC軟件，對伺服驅(qū)動進行優(yōu)化，完后需要根據(jù)機床實際工作狀態(tài)并逐漸修改完善。

5.系統(tǒng)調(diào)試

在數(shù)控系統(tǒng)及電氣連接完成后，必須先詳細檢查才能送電，要按照資料要求的啟動順序通電。

首先調(diào)試急停電路，然后輸入基本機床數(shù)據(jù)，確定各軸軟限位正常，再調(diào)整主軸換檔運轉(zhuǎn)正常，轉(zhuǎn)塔自動交換正常，手輪及冷卻液、液壓、等控制正常。最后對各軸絲杠螺距進行調(diào)整和補償，機床長時間試運行無報警，說明可以正常使用。

6.結(jié)束語

這臺機床改造后，恢復了機床原有各項功能，精度得到提升，達到車間的使用要求。經(jīng)過幾個月的生產(chǎn)使用，機床運行可靠，達到預期改造目標，為公司節(jié)省了額外購買機床的費用，我們也積累了FANUC電氣改造的經(jīng)驗。

參考文獻

[1]FANUC 0iD規(guī)格說明書.FANUC公司，2012.

[2]FANUC 0iD連接說明書（硬件）.FANUC公司，2012.

第8篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：數(shù)控機床；工作原理；數(shù)控系統(tǒng)；維修

科學技術(shù)的發(fā)展對機械產(chǎn)品提出了高精度、高質(zhì)量的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設備提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機床集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機械技術(shù)于一體，是高度機電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機床技術(shù)水平的重要標志。數(shù)控機床體現(xiàn)了當前世界機床技術(shù)進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產(chǎn)和計算機集成制造等先進制造技術(shù)中起著重要的基礎核心作用。由于數(shù)控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維修和維護更是不容忽視。我國在數(shù)控維修調(diào)試方面更是人才短缺，經(jīng)驗匱乏，導致國內(nèi)許多高檔數(shù)控機床都要聘請國外專家維修調(diào)試[1]。

一、 數(shù)控機床

（一） 數(shù)控機床的組成

1.主機。主機是數(shù)控機床的機械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、導軌等。

2.數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù)控機床的控制核心，其主體是一臺計算機（包括CPU、存儲器、CRT等）。

3.伺服驅(qū)動系統(tǒng)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)時數(shù)控車床切削工作的動力部分，主要實現(xiàn)主運動和進給運動。它由伺服驅(qū)動電路和驅(qū)動裝置組成。驅(qū)動裝置主要有主軸電動機、進給系統(tǒng)的步進電動機或交、直流伺服電動機等。

4.輔助裝置。輔助裝置是指數(shù)控機床的一些配套部件，包括液壓、氣動裝置及冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)和排屑裝置

（二）數(shù)控機床的基本原理

按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過數(shù)控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷、泵的開與關，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。

數(shù)控機床的工作原理可以歸納為：①控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具運動等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機床對零件切削加工。②數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應的脈沖，并通過伺服系統(tǒng)控制機床運動部件按加工程序指令運動。③伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機和伺服驅(qū)動裝置組成，通常所說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，因此說伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進給速度和進給方向位移。每個進給運動的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測量裝置，直接或間接測量執(zhí)行部件的實際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對加工的誤差進行補償。④機床本體 數(shù)控機床的本體與普通機床基本類似，不同之處是數(shù)控機床結(jié)構(gòu)簡單、剛性好，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動，主軸變速系統(tǒng)簡化了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制[5]。

（三）FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點

日本FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能，適用于各種機床和生產(chǎn)機械的特點，在市場的占有率遠遠超過其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。①系統(tǒng)在設計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。②具有很強的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對濕度為75%。③有較完善的保護措施。FANUC對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護電路。④FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。對于一般的機床來說，基本功能完全能滿足使用要求。⑤提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機床側(cè)PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。⑥具有很強的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS232C傳輸接口，使通用計算機PC和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進行，從而實現(xiàn)高速的DNC操作。⑦提供豐富的維修報警和診斷功能。

系統(tǒng)在硬件上采用兩種數(shù)字總線：在軸控制部分采用FANUC專用的FSSB串行伺服總線聯(lián)接所有的伺服驅(qū)動器；在機床面板等機床設備部分采用Fanuc I/O Link總線聯(lián)接。通過兩種總線將實時性要求不同的數(shù)據(jù)分離開[2]。

（四）伺服驅(qū)動及伺服電機的特點

1.高可靠性。完善的可靠性設計方案：如冗余設計，降額設計等，所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級，關鍵元器件全部采用進口元件，如三菱IPM模塊、EPCOS電容、fuji整流橋等。

2.高節(jié)電率。采用先進的微電腦控制技術(shù)，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型的變量泵，液壓系統(tǒng)與整機運行所需要的功率相匹配，無高壓節(jié)流溢流能量之損失，提高油泵電機功率因素至0.96以上，節(jié)電率一般可達40%～60%。

3.軟啟動。采用伺服器控制可以減小數(shù)控機床震動，延長數(shù)控機床的使用壽命，同時數(shù)控系統(tǒng)發(fā)熱量減小，油溫穩(wěn)定，延長液壓系統(tǒng)的使用壽命，為用戶節(jié)省了維護的費用。

4.超強的過載能力和動態(tài)響應速度。采用先進的矢量控制算法和獨特的限流技術(shù)，確保在機床操作過程中，能承受啟停重負載的沖擊而不跳閘，以確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性。高速的動態(tài)響應，最大限度減小零件周期的延遲現(xiàn)象。

5.完善的EMC設計。采用完善的EMC設計方案，內(nèi)部布局優(yōu)化設計，采用多種EMI對策，確保對數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的干擾減小到最小，保證其工作的工作穩(wěn)定性[4]。

二、數(shù)控機床故障維修

（一）數(shù)控機床使用中注意事項

使用數(shù)控機床之前，應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料，以便正確操作使用機床，并注意以下幾點：① 機床操作、維修人員必須是掌握相應機床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經(jīng)過技術(shù)培訓的人員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機床；②非專業(yè)人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認已經(jīng)關掉了機床總電源開關。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門，進行通電檢修；③ 除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設備、工件、人身等傷害；④修改參數(shù)后，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行，確認機床正常后再使用機床；⑤機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者；⑥ 建議機床連續(xù)運行最多24小時，如果連續(xù)運行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度；⑦機床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的后果。

（二）數(shù)控機床故障診斷維修

我們要學習車床的診斷首先要了解兩個概念：系統(tǒng)的可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下合規(guī)定的時間內(nèi)失去規(guī)定的功能。

（1）診斷的方法：①動作診斷：監(jiān)視車床動作部分，判斷個不良的部位。②狀態(tài)診斷：當機床電機動負載時，觀察運行狀態(tài)。③點檢診斷：定期點檢液壓元件，氣動元件。④操作診斷：監(jiān)視操作錯誤和程序錯誤。⑤數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷[3]。

（2）典型數(shù)控機床常見故障診斷及維修實例

①主軸出現(xiàn)噪聲的故障維修.故障現(xiàn)象：主軸噪聲較大，主軸無載荷情況下，負載表指示超過40%。分析診斷：首先檢查主軸參數(shù)設定，包括放大器型號、電動機型號及伺服增益等，在確認無誤后，則將檢點放在機械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞，經(jīng)更換軸承后，在脫開機械側(cè)的情況下檢查主軸電動機旋轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)負載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數(shù)00號設定為1，即讓主軸驅(qū)動系統(tǒng)開環(huán)運行，結(jié)果噪聲消失，說明速度檢測元件有問題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝不正，調(diào)整位置之后再運行主軸電動機，噪聲消失，機床能正常工作。

②絲杠竄動引起的故障維修.故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動液壓后，手動運行Y軸時，液壓自動中斷，CRT顯示報警，驅(qū)動失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機械、液壓等部分。任一環(huán)節(jié)有問題均可導致驅(qū)動失效，因此檢查的順序大致如下。伺服驅(qū)動裝置電動機及測量器件電動機與絲杠連接部分液壓平衡裝置開螺母和滾珠絲杠軸承其他機械部分。

（1）檢查驅(qū)動裝置外部接線及內(nèi)部元器件的狀態(tài)良好，電動機與測量系統(tǒng)正常。

（2）拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動機與絲杠的同步傳動帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動。

（3）拆開滾珠絲杠上軸承座正常。

（4）拆開滾珠絲杠下軸承座后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動，導致滾珠絲杠上下竄動。

參考文獻

1.吳國經(jīng).數(shù)控機床故障診斷與維護[M].北京：電子工業(yè)出版社出版，2005：50—56.

2.鄭曉峰.數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005：35—40.

3.蔣洪平.數(shù)控設備故障診斷與維修[M].北京：理工大學出版社，2006：80—95.

第9篇：fanuc數(shù)控系統(tǒng)范文

關鍵詞：840C數(shù)控系統(tǒng)；報警；FANUC；18i數(shù)控系統(tǒng)；840D數(shù)控系統(tǒng)；故障

中圖分類號：TG502 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）25-0034-02

1 西門子840C數(shù)控系統(tǒng)43號報警

我單位有一臺16m數(shù)控臥車，承擔了許多大型火電轉(zhuǎn)子的加工任務，前段時間經(jīng)常出現(xiàn)43號報警（PLC-CPU not ready for operation），這種報警一旦出現(xiàn)機床就會急停，這樣容易引起凹刀把轉(zhuǎn)子干廢，所以操作者都不敢精干活了。43號報警是西門子840C數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的一種故障現(xiàn)象，根據(jù)分析大概有以下四種情況容易引起該報警：（1）硬件或者軟件錯誤（包括電纜連接部分）；（2）PLC機床數(shù)據(jù)錯誤；（3）PLC程序錯誤；（4）譯碼錯誤。

考慮到機床都正常干活好幾年了，應該可以排除PLC機床數(shù)據(jù)錯誤、PLC程序錯誤和譯碼錯誤等等，主要從硬件或者軟件部分（包括電纜連接部分）進行分析查找。

因為機床出現(xiàn)該報警現(xiàn)象的時候整個數(shù)控操作面板的按鍵都全部無效，但是有時候重新送電啟動后又好了，所以初步判斷是線路連接上可能有問題。因為這個報警出現(xiàn)的時候整個PLC都無法正常啟動，所以首先就檢查PLC部分的硬件和線路連接等，最后發(fā)現(xiàn)是數(shù)控操作面板背后與PLC通訊的電纜連接不可靠，進一步檢查發(fā)現(xiàn)是西門子模塊6FC5103-0AE01-0AA1上的插座有問題，更換掉帶該硬件模塊后，再送電啟動，一切正常，經(jīng)過一段時間的觀察，該43號報警再也沒有出現(xiàn)過，故障被徹底解決。

2 本間專用數(shù)控機床在加工平面的時候分度不準確故障

該機床是從日本進口的專門用來加工發(fā)電機機座的數(shù)控機床，數(shù)控系統(tǒng)配的是FANUC 18i。因為該機床分度有兩個軸（B軸和C軸）可以實現(xiàn)，B軸主要是立柱的轉(zhuǎn)動，C軸是用在立柱不能動的時候在主軸前面進行分度。根據(jù)現(xiàn)象逐一進行排查，首先根據(jù)操作者反應B軸有間隙誤差，打表檢查發(fā)現(xiàn)立柱每轉(zhuǎn)動一圈差0.10mm左右，所以懷疑電機編碼器有問題，把電機編碼器拆出來檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題，再裝回一試就報警（445、436、364等報警），再反復檢查發(fā)現(xiàn)電纜線插頭有松動現(xiàn)象，從而引起電機過流報警（OVC-436），重新插接電纜，B軸故障解決，但是沒有發(fā)現(xiàn)B軸分度的問題，從而轉(zhuǎn)向檢查C軸，打表C軸正常，但是干活就不正常，誤差仍然很大。因為空載都正常，所以不懷疑C軸電機編碼器有問題，轉(zhuǎn)而懷疑機械傳動鏈的問題。逐一打開C軸傳動鏈檢查，單憑肉眼觀察很難發(fā)現(xiàn)故障，最后用銅棒盤整個傳動鏈，發(fā)現(xiàn)電機軸到減速箱之間的連接有松動，緊固之后再試車，一切正常。

3 五坐標數(shù)控龍門銑床3000號急停報警

我單位一臺五坐標數(shù)控龍門銑床，是從德國進口的一臺大型數(shù)控龍門銑床，配西門子840D數(shù)控系統(tǒng)。有段時間該機床突然出現(xiàn)故障，一啟動數(shù)控系統(tǒng)就出現(xiàn)3000號急停報警，整過PLC電源全部掉電，操作面板上的指示燈全部閃爍。檢查急?；芈范颊?。用萬用表測量各控制線路也沒有發(fā)現(xiàn)接地現(xiàn)象，這就覺得很奇怪，讓人無法理解為什么PLC 24V電源電壓會突然被降低了？因為有備件，所以更換一個PLC電源模塊再試，故障依舊，說明電源模塊本身是沒有問題的。再進一步檢查，通過把PLC程序逐段放入，發(fā)現(xiàn)只要一啟動W軸靜壓油泵電機，PLC指示燈一閃就引起3000號急停報警。根據(jù)分析初步判斷是有關W軸的PLC輸入點或者輸出點有接地現(xiàn)象，從而拉掉了PLC 24V直流電壓，所以開始逐步檢查與W軸油泵電機有關的PLC控制回路和PLC硬件模塊。經(jīng)過仔細的排查，最后發(fā)現(xiàn)在橫梁上面的W軸靜壓壓力檢測開關SP203、SP204上的接線有破損，絕緣不好，有漏電現(xiàn)象，處理之后再送電啟動機床，報警消除，一切正常。

4 FANUC 18i數(shù)控系統(tǒng)750報警和606報警

同樣是本間數(shù)控專用加工機床，在一次停電之后再送電時就報警750和606等。其報警內(nèi)容是：750（SPINDLE SERIAL LINK START FAULT）和606（Y軸：CNV. RADIATOR FAN FAILURE）。

根據(jù)報警分析，750報警是主軸串行啟動不良引起的。原因是開機時串行主軸放大器沒有達到正常啟動狀態(tài)時發(fā)生該報警。可能引起的原因如下：（1）線路接觸不良或線路連接錯誤。這種情況需要關機重新插拔線路或更換線纜。（2）主軸放大器不良，更換相應的部件。

查看放大器上七段碼顯示，如顯示“A”，則電路板上ROM不良，更換之。（3）參數(shù)設定錯誤。這種情形可以初始化設定。（4）CNC電路板故障。則需要更換同型號的電路板。（5）可進一步查看診斷參數(shù)分析故障原因。

根據(jù)機床的運行狀態(tài)分析，因為是停電后啟動發(fā)生的故障，所以初步懷疑線路接觸不良引起的，所以直接把相關的線路重新插接一番后再啟動，報警消除。

606報警內(nèi)容是指Y軸驅(qū)動模塊的散熱風扇有故障，但是一檢查Y軸模塊上的風扇，都正常。所以再逐一檢查各個電源模塊和驅(qū)動模塊上的風扇，最后發(fā)現(xiàn)是電源模塊上的一個風扇不轉(zhuǎn)，遂更換之，再開機啟動數(shù)控系統(tǒng)，所有報警全部消除，機床正常。

5 西門子840C數(shù)控系統(tǒng)1122（Z axis zero-speed control）報警