FANUC0iD系統的FSSB網絡配置方法研究

雷楠南

(三門峽職業技術學院 汽車學院,河南 三門峽 472000)

0 引言

在配置FANUC0iD系統的數控機床上，伺服系統的硬件連接是利用FSSB(FANUC串行伺服總線)進行連接的。FANUC數控系統利用FSSB光纜將CNC與伺服放大器及分離型檢測器進行連接，通過FSSB參數設定建立主控器(CNC控制器)與從控器(伺服放大器、分離型檢測器等)之間的對應關系[1]。FSSB網絡配置即FSSB參數設定，通過參數設定建立數控機床坐標軸與伺服放大器、分離型檢測器之間的對應關系[2]，進而實現它們之間的數據雙向傳輸[3]。FSSB硬件連接時，從CNC的COP10A連接至第一個從控器的COP10B，再從第一個從控器的COP10A連接至下一個從控器的COP10B，依次類推。在數控機床伺服系統調試時，必須首先完成FSSB網絡配置，然后在此基礎上實現伺服設定和優化，保證伺服系統的正常運行。

1 FANUC0iD系統FSSB常見報警及網絡配置方法

1.1 FSSB設定時常見的報警

FANUC0iD系統在初次上電或參數全清情況下，一般會出現如圖1所示的報警，系統默認語種為英語，可通過語言設置轉換為中文界面。此處，主要介紹與FSSB設定相關的報警，因此對于界面轉換及其他報警不作過多闡述。在FANUC0iD系統調試過程中，常見的FSSB報警有“SV1026軸的分配非法”和“SV5136放大器數目不足”報警。此外，“SV1067 FSSB：配置錯誤(軟件)”和“SV5137 FSSB：配置錯誤”等報警也較為常見。常見的FSSB報警及故障排除見表1。

表1 常見的FSSB報警及故障排除

圖1 FANUC系統初次上電常見報警

1.2 FSSB網絡配置方法

FANUC數控系統FSSB網絡配置的目的是建立CNC與伺服放大器之間的對應關系，即建立數控軸與伺服軸之間的對應關系。這種對應關系的建立只需通過FSSB參數設定即可實現[4]，如表2所示。當然，在數控系統調試時，不能直接進行FSSB參數設定，通常應先完成進給軸基本參數的設置。

表2 FSSB參數設定

FSSB參數的設定方法有“自動設定”、“手動設定1”、“手動設定2”三種[5]。“自動設定”是將參數1902#0設置為0，然后在FSSB的設定畫面上進行自動設定；“手動設定2”是將參數1902#0設置為1，然后查找參數1023、1905、1910～1919、1936和1937并設定正確的參數值；采用“手動設定1”方法容易導致系統一些功能和數值不能用，所以該方法應用較少。為了說明FSSB參數值如何確定，下面以半閉環和閉環系統為例來闡述FSSB參數值的確定方法。

半閉環系統FSSB配置如圖2所示，FANUC0i-MD系統連接了3個伺服放大器構成半閉環控制系統。在該系統中3個單軸伺服放大器驅動3臺伺服電機，按照從屬裝置安裝順序編號規則，離CNC最近的編號為1，其余依次類推，則3個伺服放大器作為從屬裝置按安裝順序編號為1、2、3。因此，在設定伺服軸號參數1023時，對應的參數值分別為1、2、3。在設定參數1023時，還要注意系統中軸的總數必須和放大器數相等。參數1910～1919為從屬器1～10的轉換地址號，從屬器即與CNC相連的任何伺服放大器或分離型檢測器接口單元。按照從屬器的連接順序，每一個從屬器都被指定一個序號(1～10)，離CNC最近的編號為1。具體設定時，應根據從屬器是伺服放大器還是分離型檢測器接口單元來設定這些參數[6]，其設定方法如下：當從屬器是放大器時，該值設為參數1023中的值減去1；當從屬器是分離型檢測器接口單元時，第1個分離型檢測器接口單元的值設為16(應該離CNC最近)，第2個分離型檢測器接口單元的值設為48(離CNC最遠)；無從屬器時，參數值設為40。在如圖2所示的半閉環伺服系統中，只連接了X、Y、Z三個伺服放大器，也無其他分離型檢測單元，所以1910～1912參數設定值分別為0、1、2；而參數1913～1919設定值分別為40。半閉環系統FSSB配置參數見表3。

表3 半閉環系統FSSB配置參數

圖2 半閉環系統FSSB配置

全閉環系統FSSB配置如圖3所示，FANUC0i-MD系統連接了3個伺服放大器且連接有光柵檢測單元構成全閉環控制系統。與半閉環系統相比，全閉環系統使用了分離型檢測器(光柵適配器)單元[7]，因此必須設定參數1936、1937。參數1936、1937的設定值為光柵適配器單元的占用接口號(第n軸光柵尺接口)減1，即占用接口號為1時(第一軸的光柵尺接口)，設定值為1-1=0；占用接口號為2時(第二軸的光柵尺接口)，設定值為2-1=1。同時，還必須設定參數1905的第6、7位(是否使用光柵適配器M1和M2)。使用M1時，1905#6=1；使用M2時，1905#7=1。對于不使用分離型檢測器(光柵)的伺服軸，1905參數的第6、7位應設為0。在如圖3所示系統中[8]，除了連接了X、Y、Z三個伺服放大器，還連接有2個分離型檢測單元，所以1910～1914參數設定值分別為0、1、2、16和48；而參數1915～1919設定值分別為40。全閉環系統FSSB配置參數如表4所示。

圖3 全閉環系統FSSB配置

表4 全閉環系統FSSB配置參數

2 FSSB網絡配置實踐及調試

由于FSSB自動設定方法可快速地設定所有FSSB參數，因此本文主要介紹自動設定方法。為了便于說明FSSB網絡配置方法，此處以配置FANUC0imateMD系統的XK714數控銑床為例進行FSSB網絡配置實踐。因為該數控機床進給伺服系統連接了3個伺服放大器驅動三臺伺服電機，所以伺服系統構成半閉環控制系統，FSSB配置按半閉環系統配置即可。

若采用FSSB自動設定方法，基本軸參數未設定，則會出現無法顯示伺服放大器，如圖4(a)所示；而FSSB的自動設定須在“放大器設定”頁面進行，所以必須讓放大器在該頁面顯示,如圖4(b)所示。顯示出放大器的方法是設定如表5所示坐標軸基本參數，再次進入FSSB設定畫面時，便可顯示出FSSB串行總線上連接的伺服放大器。

表5 進給坐標軸的基本設定參數

圖4 FSSB自動設定

采用FSSB自動設定方法的前提條件是將參數1902#0設置為0，然后通過數控系統“參數設定支援”頁面中的“FSSB(AMP)”進行。具體步驟如下：在系統界面上進入“參數設定支援”頁面，單擊“操作”，將光標移動至“FSSB(AMP)”處，單擊“選擇”，出現參數設定頁面；然后，當光標顯示位于放大器設定頁面的“軸”欄時，輸入與各機床軸對應的控制軸號；最后，單擊“設定”軟鍵，根據系統提示切斷數控系統電源，并重啟系統即可實現FSSB的自動設定。在FSSB設定結束后，可通過確認參數1902#1(ASE)是否變為1來判斷設定是否成功。如果參數1902#1(ASE)變為1，說明FSSB設定成功；同時，1910～1912參數值自動設定為0、1、2；1913～1919參數自動設定為40。完成FSSB自動設定后，系統參數如圖5所示。

圖5 FSSB參數設定成功

3 結束語

在FANUC0i-D系統的伺服系統運行過程中，FANUC串行伺服總線(FSSB)起著重要作用。利用FSSB可大大簡化CNC與伺服放大器及分離型檢測器之間的連接。因為FSSB承擔著CNC與伺服放大器及分離型檢測器之間的高速串行數據通信作用，所以FSSB網絡配置正確與否會影響到整個數控系統的數據控制和運行。由此可見，FSSB網絡配置至關重要。一般情況下，在數控機床進給軸基本參數設定正確情況下，數控系統上電后可通過FSSB識別到伺服系統中所有從控器，然后利用FSSB“自動設定”方法可完成所有FSSB參數的設定。