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摘要：通過對fanuc系統的研究和機床維護的實踐，把數控機床的維護工作通過FANUCPICTURE和PMC功能體現到系統中，為數控機床的維護和保養提供簡易有效的處理方案。本文介紹通過現有工具和手段，新增設備伺服電池電量監控與報警功能，提高設備維護效率，降低停機風險的實例。

關鍵詞：數控機床；維護；PMC；FANUCPICTURE

0引言

隨著機械工業的快速發展，機械自動化正朝著機械智能化的方向發展，數控機床是企業關鍵產品的關鍵設備，一旦故障停機，影響和損失將是巨大的。多數企業注重機床的使用效率，不重視機床的故障診斷維護，不重視日常生產中診斷和維護環境的創造和投入，出現故障時，臨時搶修，不僅降低了機床的使用效率，而且耽誤了生產周期。為了響應節能降耗的號召，減少人力物力成本的投入，同時也最大限度地提高數控機床的使用效益，本文介紹了一個簡易有效的維護方案。

1PMC的功能作用

在FANUC數控系統中，PMC（programmablemachinecontroller）是在傳統意義上的PLC基礎上衍生而來的，有別于傳統PLC的基本功能，一些關于模擬量、運動控制等都是有本質上的區別，PMC更傾向于將一些數控機床的模擬量轉變為G地址，在梯形圖中直接引用，更加簡單和靈活[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，開發環境為VisualBasic，集成了編譯和鏈接功能，具有較強的圖形顯示和貼圖功能，并且提供腳本編輯功能與簡單的計算功能[2]。

3伺服電池電量監控與報警的開發

3.1伺服電池研究背景

FANUC絕對脈沖編碼器供電電池電量下降時，系統會在面板報警提示電池故障，此時APC字符閃爍，需更換電池，如果未及時更換，直到電池電量降低為零，此時拉閘斷電等操作導致伺服軸零點丟失（設備未斷電但電池為零的情況零點暫時不會丟失），再次開機后設備無法正常工作，需再次對對應軸進行零點重設與更換電池，從而造成不必要的維修工作與生產時間的浪費。最初的解決辦法是安排專人定期逐臺排查面板電池報警提示信息，發現有報警信息的機床，立即更換對應機床的伺服電池。然而，在龐大的生產車間中，數控機床多達數百甚至上千臺，安排專人定期逐臺檢查，耗費人力物力，而且在實際生產實踐中，人工排查因為員工個人的因素，排查結果往往不太可靠，會出現“漏網之魚”，2019年5月至2020年5月一年中，上汽通用五菱重慶分公司發動機工廠在安排員工定期排查實踐過程中，仍然發生2起因伺服電池電量為零導致零點丟失的設備故障，造成了不必要的人力與生產時間浪費，因此，很有必要開發伺服電池電量實時監控與報警功能，替代專人定期逐臺檢查，降低人力投入，增加可靠性。

3.2伺服電池電量監控與報警的實現

利用Fanuc系統自帶的伺服電池電量監控信號F172.7（電量低）和F172.6（電量為零）進行PMC程序邏輯設計，監控報警流程如圖1所示。數控機床正常開機運行后，由信號F172.7和F172.6開始檢查伺服電池電量情況，如果電量正常，設備可以正常運行。當檢測到電池電量低后設備報警，我司現場對應工位暗燈板會報警，同時故障音樂響起，呼叫對應員工處理，機床面板提示更換電池或屏蔽報警，員工可根據實際情況選擇性處理，如更換電池，系統檢測電量OK后報警自動消除，如果當前無電池備件或需處理其它更緊急事務等特殊情況，可臨時屏蔽報警（K12.1）優先恢復生產，等待后續有條件時處理。為了預防屏蔽報警后員工忘記處理的情況，特在屏蔽報警后增加了一個計時T，當屏蔽后超過約8小時后仍未處理，設備會再次報警提示更換電池，如無條件處理可再次手動屏蔽K12.1，如此反復，直到更換電池，檢測電量正常為止。當檢測到電池電量為零時，機床會報警提示更換電池，并重設零點等操作。不過，通常在電池電量降低時就已經更換電池處理了，幾乎不會出現電池電量為零的情況，不會因此掉零點。我司自新增伺服電池電量監控與報警功能以來，至今一年左右的時間，未出現因伺服電池電量為零導致設備丟零點的故障。

3.3PMC程序

根據監控報警流程圖，編制PMC程序[3]，如圖2所示。以伺服電池電量低為例，未屏蔽報警情況下，Fanuc系統檢測到電量低，信號F172.7常開接通，電量為零的信號F172.6常開未接通，常閉接通，屏蔽信號K12.1常開未接通，常閉接通，固定延時3s后二級報警線圈R6650.5接通，系統循環停止進行報警，呼叫支持信號R6445.1接通，呼叫專業人員信號R7908.1接通，設備自動呼叫專業人員響應處理，如圖3所示。通過FanucPic-ture編輯的程序，在Fanuc面板上顯示報警信息以及對應措施，如圖4所示。屏蔽報警信息后，K信號K12.1常開接通，常閉斷開。考慮到加工一個循環約3分鐘，PMC重新掃描一次，每次循環電池電量狀態信號F172.7和F172.6都會被重新掃描確認一次，即每加工循環完一次電池電量狀態信號也會斷開接通一次，使用延時繼電器計時每個循環開始也會清零重新計，無法計時8h（1個生產班次時間），故摒棄使用延時繼電器，考慮到不必嚴格執行8h延時報警，利用計數器（SUB5）計時，延時8h左右報警即可。計數器觸發信號使用F172.7的特殊符號|P|，該觸點為上升沿觸點，檢測到該觸點狀態由“0→1”的掃描周期中，將輸出置為“1”，僅保持一個掃描周期。工藝要求每個加工循環約3分鐘，設計思路為讓計數器對一個完整加工循環進行計數，計數150次，也就是加工150個循環后報警，加工時間累積可達450分鐘，即7.5h，算上員工推拉工件損耗時間，約8h，即屏蔽報警后在8h左右仍未處理，系統會再次報警呼叫專業人員處理。如此既可以在無電池備件或有更緊急事務處理時優先屏蔽報警恢復生產，也可以提醒屏蔽后忘記繼續處理的情況，提醒頻次在一個班次時間，能夠覆蓋到每一班至少1次。

3.4FanucPicture新增面板報警信息

通過FanucPicture軟件編寫面板報警信息[4-5]，如圖5所示，與PMC報警線圈R6650.5關聯，PMC中R6650.5接通后，觸發面板報警提示所編輯的信息，如圖4所示。

4結語

通過現有工具和手段，新增伺服電池電量監控與報警功能，同時在機床上實際調試，最終該方案達到了設計要求。本文給出的設計方法不僅提高了設備維護效率，降低了停機風險，而且通過這一方案的成功實施，為設備維護人員在日常維護中，提供了一種維護方案和解決思路。

作者：歐陽艷 黃成生 張林 于海峰 李遠彬 單位：上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司