FANUC0i-TD 系統整機診斷維護軟件開發及應用

王宏龍

(齊重裝備股份有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

隨著機械制造業的迅猛發展，機械自動化一直向著機械智能化的趨勢在發展。而人機交互界面的二次開發技術成了近幾年來國內機械制造行業研究的一個熱點。它的興起為機械自動化到機械智能化提供了較大的推力。目前人機交互界面的應用領域大多在于典型工件的加工領域，診斷維護軟件是隨著加工界面的應用而產生的。它為機床故障提供了診斷與維護手段，在數控系統中顯示機床故障的實際位置，通過PLC等手段自動恢復機床故障前的初始狀態，簡化機床維修的難度，減少了機床維修的時間，這項技術將得到機械制造業的廣泛應用。

1 基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護軟件的介紹

基于FANUC PICTURE 開發的SVT 數控高速立式車床診斷維護界面分為兩大方面，第一方面是診斷功能，使用FANUC PICTURE 的圖文功能快速的指示出機床的故障位置。第二方面是維護功能，使用FANUC PICTURE 的人機對話功能，通過界面與系統接口建立聯系，使機床恢復到無報警狀態。

1.1 診斷界面的開發介紹

(1)根據我公司生產的數控高速單柱立車床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系統)的設計理念與結構、機床的實際使用情況和用戶報警的處理方案，以此構建診斷界面的基本框架，如圖1。

(2)診斷界面中利用SoildWorks 軟件建立三維示意圖，增強界面的直觀性的同時，通過FANUC PICTURE 中的Image display control 功能［3］將機床三維建模圖形顯示在診斷維護界面中。使用二維和三維立體顯示，突出界面內容的可視化、直觀化優點，如圖2。

(3)通過FANUC PICTURE 中的Screen switch control 功能［3］使主畫面可以切換到子畫面中，使得相應的故障位置顯示的更加準確明了，如圖3。

(4)編制與每個可操作界面相配套的PLC 獨立程序，通過PLC 接口信號與界面通訊，以FANUC PICTURE 中的Framed button control 顯示機床報警位置，如圖4。

(5)制作橫梁、主軸、潤滑、刀庫診斷界面的MEM文件，用CF 卡傳輸到帶有PICTURE 功能的FANUC 0i-TD 系統中。

1.2 維護界面的開發介紹

(1)根據我公司生產的數控高速單柱立式車床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系統)的設計理念與結構，確定橫梁、主軸、潤滑、刀庫維護功能研究內容。

(2)使用FANUC PICTURE 內部功能Framed button control、Numeral indication control with key input、Numeral indication control for calling a ten -key pad、Screen switch and image control［3］，建立界面窗體工程，如圖5。

(3)使用FP 控件及函數調用，實現界面控件的管理［3］，菜單對話框資源載入及界面與PLC 的通訊，如圖6。

(4)制作整機界面MEM 文件，并傳輸到帶有PICTURE 功能的FANUC 0i -TD 系統中，進行調試。在現有機型SVT160X12/8A -NC ＜200712223 -0808LX＞(FANUC 0i-TD 系統)機床上得到實際應用。

2 基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護界面的應用

數控機床在企業中是關鍵產品的關鍵設備，一旦故障停機，對其的影響和損失往往會很大。但是，各大企業把機床的重心更多傾向于其使用的效能，而對機床故障的投入不夠重視，更對其診斷與維護工作關注太少，日常不注意對診斷與維護工作條件的創造和投入，故障出現時臨時抱佛腳的現象出現很普遍，不但影響的機床的使用效率，而且還延誤了生產的周期，因此為了最大化的提高使用數控機床的效益，我們一定要重視診斷維護的工作，創造出良好的維修環境與條件。

2.1 基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護軟件在企業生產中的應用

而筆者開發的診斷維護軟件恰好的提供這樣的維護環境，減少人力資源的浪費，一臺裝有SVT 數控高速立式車床診斷維護軟件的齊重數控立車，您就相當于請到了一位資深的高級工程師，它引導你去把機床恢復到初始的狀態，而這些復雜操作即使是機床的操作人員也可以自行的完成，節省了企業對維修方面很大的一部分開支，提高了機床的使用效率。

2.2 基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護軟件在人才培養中的應用

在使用此種診斷維護軟件時，也是熟悉復雜機床的過程，通過熟悉電氣控制機床的各部位信號，從而了解機床的各部分動作，這樣診斷維護軟件就好像是一臺培訓機一樣讓你詳細了解機床和維護機床，這種方式大大的改善了公司對人才培養方面的缺乏與困惑狀況。

2.3 基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護軟件在機床實際中的應用

筆者開發的SVT 診斷維護軟件在機床使用中的一個亮點在于它的一鍵還原能力，例如一臺配有刀庫的機床，想要去理解這刀庫的結構和PLC 控制要花費很長時間去研究，此SVT 診斷維護軟件，它具備可直觀判斷機床的故障位置，以及防止誤操作的一鍵還原能力，這樣機床故障出現時就可以對照機床的相應提示去恢復機床的初始狀態。

例如:在刀庫換刀過程中出現了無條件報警，通過還原按鍵去引導操作人員操作有故障的刀庫，這樣好處在于，通過明確故障位置，有利于機床故障的排查，防止操作人員的誤操作，以免給機床帶來不必要的損失與維修周期。圖7 為刀庫診斷維護界面圖。

圖中黃色按鍵代表可執行的操作，綠色代表刀庫的完成狀態，這樣的設計思想是提示維修人員的執行步驟，降低維修期間的誤操作故障率。

3 基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護界面發展狀態與前景

3.1 FANUC PICTURE 的優勢

FANUC PICTURE 功能具備適用多種FAUNC 系統，其開發環境為Visual Basic，其自身集成了編譯和鏈接功能，且不需要編寫復雜的程序指令，可以在PC上簡單、快捷地創建機床操作畫面，具有界面制作周期短，界面制作簡單等優點，并且FANUC PICTURE 功能提供腳本編輯功能與計算功能，可搭配宏編譯器執行器或者C 語言執行器共同配合使用。如不需要復雜的計算模式，FANUC PICTURE 軟件是進行FANUC 人機界面開發的理想軟件。

3.2 國內外同類研究現狀和發展趨勢

國外界面二次開發研究起步相對中國起步要早的很多，而且至今技術已經相當成熟，已經成為機床的重要技術配置之一。功能界面的開發是產品區別于其他同類品牌產品的個性特征，正逐步成為滿足用方市場特定需求的解決方案。

國內界面二次開發還處于初級起步階段，實際生產應用少，機床市場還未充分意識到界面開發的潛在經濟價值。不過，目前越來越多的國內機床制造商注意到了界面軟件的開發具有低投入高回報的市場價值。因此，搶先一步開發和投入生產將為制造商搶占市場先機。

3.3 二次開發提升產品檔次

基于FANUC PICTURE 開發的SVT 數控高速立式車床診斷維護軟件的面市，將優于市場中沒有裝載診斷維護界面的同款機型配置。如果沒有裝載診斷維護界面，機床故障出現系統只是簡單的提供了文本式的報警說明，用戶很難理解和查找問題的出處。而裝載了診斷維護軟件的系統，它增強了機床的故障直觀性以及維護機床故障的便捷性，使系統界面直接指導用戶操作和維護機床，從而降低用戶維護機床的難度、大大降低售后服務成本和培訓的投入，筆者開發的診斷維護軟件，將會給機床帶來檔次上的提升。

3.4 FANUC PITURE 開發軟件預期社會效益及推廣應用前景

目前，使用FANUC PICTURE 針對于我公司生產的高速立式車床開發的診斷維護軟件，在實際應用中，界面診斷的可視性與直觀性以及界面維護操作的特點都會更加突出。因為FANUC PICTURE 軟件開發難度小，容易操作等特點，使FANUC PICTURE開發的診斷維護軟件的制作周期大大縮短，以及隨著產品設計的標準化、標準PLC 的推行及圖庫的建立，將實現多機型，多系列產品的普遍應用。我公司將成為國內為數不多的提供FANUC PICTURE 開發的診斷與維護界面一體的機床制造商企業。基于FANUC PICTURE 開發的診斷維護軟件也將成為產品的新賣點，它將為我公司產品在同類機床市場提供的競技助力。

［1］FANUC.FANUC Series 0i-MODEL D/FANUC Series 0i Mate-MODEL D 車床系統操作說明書［Z］.B-64304CM-1/02.

［2］［美］彼得.斯密德(Peter Smid).FANUC 數控系統用戶宏程序與編程技巧［M］.北京:化學工業出版社，2007.

［3］FANUC.FANUC PICTURE Operator's Manual［Z］.B-66284EN/06.

［4］季海娟.Visual Basic6.0 基礎教程［M］.北京:清華大學出版社，2005.