FSSB在FANUC 18I數控系統中的應用

郭德山，李廣林，劉樹喜，趙宗紅

（上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司發動機工廠，山東青島 266555）

0 引言

上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司發動機工廠缸體、缸蓋加工區域主要使用的是FANUC 18I 數控系統，這是一款具有網絡功能的超小型、超薄型控制單元與LCD 分離型的CNC。FSSB（Fanuc Serial Servo Bus，發那科串行伺服總線）是連接NC 與伺服放大器的高速串行總線，FSSB 采用的是光纜傳輸，因此傳輸速度遠遠高于RS232Profibus 的傳輸速度。主要連接著4 個功能部件：NC、伺服放大器、光柵接口（SDU）、雙安檢模塊，并承載著這4 個功能部件之間的數據雙向傳遞，如插補指令、半閉環、全閉環反饋指令、NC 報警信息、NC 與雙安檢模塊的比較指令等。

1 FSSB 連接方式

NC 本體側的FSSB 用光纜連接器COP10A 與第一級連接的伺服放大器側的光纜連接器COP10B 相連接。以此類推，當有多個伺服放大器的時候，都是從前一級的伺服放大器的光纜連接器COP10A 到后一級的伺服放大器的光纜連接器COP10B，最多可以連接8 軸。缸體缸蓋區域的加工中心有7 個軸，分別是XYA（B）UVW，分布在4 個放大器上面，連接示意如圖1 所示。

圖1 FSSB 總線連接示意

2 FSSB 調試

在系統連接并通電運行后，首先要進行伺服參數的調整，包括基本伺服參數的設定以及按照機床的機械特性和加工要求進行的優化調整。機床的基本參數的設定中最重要的一個步驟就是FSSB 基本參數設定，FSSB 好比人體的神經脈絡，因為只有將他的參數完善起來，才能將系統的各個部分有序的連接起來，各個功能模塊所需的或者所要求的信號串起來。

現在有1 臺裸機，在設置完所有的軸的參數和伺服電機的初始化參數之后，有下面的3 種方法設定下面的FSSB 參數：1023、1905、1910～1919、1936～1937。具體參數的含義請參照相關的參數說明書查閱。

2.1 自動設置

使用FSSB 畫面輸入放大器和軸的配置。將裝置關機再開機，則系統自動設置1023、1905、1910～1919、1936～1937 號參數。如果機床沒有異常設置，優先選用這種初始化的方法。具體設置方法如下。

為了用FSSB 畫面實現自動設置，設置如下參數：1902#0=0，1902#1=0。①在參數1023 號參數中設置伺服軸號。1023 號參數中軸的總數必須和放大器軸數相等；②初始化伺服參數；③關機重啟；④進入FSSB 畫面，對放大器、軸、維護畫面進行設定操作后，關機重新啟動，參數1023、1905、1910～1919、1936～1937參數會自動設置。當控制器的參數1902#1=1 后，表明FSSB 設置完成。如果1902#1 沒有變成1，表明FSSB 還沒有設置完成。在確認機床硬件沒有問題的前提下，重復以上步驟，直至1902#1 變為1。

2.2 手動設置2

手動輸入1023、1905、1910～1919、1936～1937 號全部參數。在自動設置不成功的前提下，可以選用此種方式進行初始化，下面以機床手動設置方式為例子，詳細介紹設定步驟。

（1）設定參數1902#0=0，190231=0，可在FSSB 的設定畫面上面進行手動設定方式2。

（2）在參數1023 設定伺服軸數，參數設置如圖2 所示。

圖2 1023 參數設置

（3）參數1905#0 是設定伺服數據傳輸接口，有快速和慢速兩種伺服數據傳輸接口類型。其選擇方法如下所述：單軸放大器，兩種類型都可用，對于雙軸放大器，兩個軸不能同時使用快速接口，但兩軸可同時使用慢速接口；對于3 軸放大器，第1 和第2 軸的使用規則，與兩軸放大器相同，第3 軸的使用規則與單軸放大器相同。對于參數1023 設為奇數的軸，除了高速電流回路和高速接口軸外，可使用快速型，也可使用慢速型。但對于參數1023 設為偶數的軸，只能使用慢速型。設置如圖3 所示。

圖3 1905 參數設置

（4）參數1910～1919 是設定從屬器1～10 的轉換地址號。從屬器是指與CNC 連接的伺服放大器和分離型檢測器的接口單元。按照連接順序，每個從屬器都被指定一個序號，從CNC 出來的光纖，連接的第1 個為1。從屬器是放大器和分離型檢測器接口單元時設定方法不同，具體如下：當從屬器是放大器時，設定序號為1023 中的值減去1；當從屬器是分離型檢測接口單元時：第一個分離型檢測器接口單元的值設為16；第2 個分離型檢測單元設為48；沒有從屬器時，設置為40。根據設定要求，設置如圖4 所示。

圖4 1910～1919 參數設置

（5）參照參數1910～1919 的設定，設定1936、1937：XYA（B）是全閉環控制，光柵尺反饋信號的接口在第一個分離器上面，所以參數1936 設定如圖5 所示；參數1937 設置如圖6 所示。

設定完成后，關機再開機就完成了手動設置FSSB。

2.3 手動設置1

DSP 軸的排列取決于1023 號參數的設置，1905，1910～1919，1936，1937 號參數不用設定。因此在配置上面有一些限制，本方法就不在此贅述。優先選用前兩種方法。

圖5 參數1936 設置

圖6 參數1937 設置

3 FSSB 故障診斷

FSSB 故障報警中最典型的報警是926，這個報警屬于系統報警，所以當此報警出現時，機床的HMI 面板會出現黑屏的現象，每個放大器也會有相應的報警。在16I 之前的版本，出現926 系統報警之后，需要根據報警畫面中有效的二進制碼分析，然后再查找相關的說明書，根據說明書的說明，查找報警的可能的FSSB 的站點，再根據此站點機床的硬件配置確認相關的零部件，比較麻煩，而且有的時候還容易誤導方向；而且當關機重新啟動后，該報警畫面就找不到了，不利于后續的故障解決。在高版本的數控系統中，此問題得到了改善，在0ID 或者31I 中，當出現926 報警后，報警畫面直接就顯示存在問題的站點，而且準確率很高。另外，報警畫面的重現，也可以通過參數的設置顯示在系統報警畫面中，及利于后面的故障的分析及解決。下面以18I 系統的故障為例說明：機床正常加工，在移動X 軸到某個區域的時候，機床報警926 系統故障報警畫面如圖7 所示。

表1 STATUS 狀態

此畫面，主要利用就是白色方框內的診斷信息，通過此二位碼診斷出問題的單元。將二維碼畫面放大：根據MODE 信息和STATUS 信息的狀態，診斷問題點如圖8 所示。

圖7 926 系統故障報警

圖8 診斷問題點

說明：

（1）MODE 信息的12～15 位顯示的是發生故障報警的驅動部分的號碼。從報警畫面看，12～15 位為1000，即FSSB 報警發生在第8 站，從FSSB 的設置來看，第8 站是分離型檢測器也就是SDU 這個站點。

（2）在從STATUS 信息來，故障就能定位。從報警畫面對比得出，此報警屬于C 型，故障來源于外部報警，而且是從屬部分錯誤。STATUS 見表1。

從以上的分析可以得出：報警來自于SDU 的從屬部分出現問題導致報警，再根據機床實際運行的狀態可以得出是X 軸的光柵尺這一路出現了問題。當然FSSB 還有其他報警，在這里就不在贅述。

4 結束語

正確的FSSB 參數配置是進行機床調試的基礎，參數的設定出現問題，會出現很多報警，因此正確使用診斷工具在機床調試中不可或缺的。希望通過上述詳細介紹，能讓大家對FSSB 有個更深層次的了解。