FSSB在FANUC 18I数控系统中的应用

郭德山，李广林，刘树喜，赵宗红

（上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司发动机工厂，山东青岛 266555）

0 引言

上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司发动机工厂缸体、缸盖加工区域主要使用的是FANUC 18I 数控系统，这是一款具有网络功能的超小型、超薄型控制单元与LCD 分离型的CNC。FSSB（Fanuc Serial Servo Bus，发那科串行伺服总线）是连接NC 与伺服放大器的高速串行总线，FSSB 采用的是光缆传输，因此传输速度远远高于RS232Profibus 的传输速度。主要连接着4 个功能部件：NC、伺服放大器、光栅接口（SDU）、双安检模块，并承载着这4 个功能部件之间的数据双向传递，如插补指令、半闭环、全闭环反馈指令、NC 报警信息、NC 与双安检模块的比较指令等。

1 FSSB 连接方式

NC 本体侧的FSSB 用光缆连接器COP10A 与第一级连接的伺服放大器侧的光缆连接器COP10B 相连接。以此类推，当有多个伺服放大器的时候，都是从前一级的伺服放大器的光缆连接器COP10A 到后一级的伺服放大器的光缆连接器COP10B，最多可以连接8 轴。缸体缸盖区域的加工中心有7 个轴，分别是XYA（B）UVW，分布在4 个放大器上面，连接示意如图1 所示。

图1 FSSB 总线连接示意

2 FSSB 调试

在系统连接并通电运行后，首先要进行伺服参数的调整，包括基本伺服参数的设定以及按照机床的机械特性和加工要求进行的优化调整。机床的基本参数的设定中最重要的一个步骤就是FSSB 基本参数设定，FSSB 好比人体的神经脉络，因为只有将他的参数完善起来，才能将系统的各个部分有序的连接起来，各个功能模块所需的或者所要求的信号串起来。

现在有1 台裸机，在设置完所有的轴的参数和伺服电机的初始化参数之后，有下面的3 种方法设定下面的FSSB 参数：1023、1905、1910～1919、1936～1937。具体参数的含义请参照相关的参数说明书查阅。

2.1 自动设置

使用FSSB 画面输入放大器和轴的配置。将装置关机再开机，则系统自动设置1023、1905、1910～1919、1936～1937 号参数。如果机床没有异常设置，优先选用这种初始化的方法。具体设置方法如下。

为了用FSSB 画面实现自动设置，设置如下参数：1902#0=0，1902#1=0。①在参数1023 号参数中设置伺服轴号。1023 号参数中轴的总数必须和放大器轴数相等；②初始化伺服参数；③关机重启；④进入FSSB 画面，对放大器、轴、维护画面进行设定操作后，关机重新启动，参数1023、1905、1910～1919、1936～1937参数会自动设置。当控制器的参数1902#1=1 后，表明FSSB 设置完成。如果1902#1 没有变成1，表明FSSB 还没有设置完成。在确认机床硬件没有问题的前提下，重复以上步骤，直至1902#1 变为1。

2.2 手动设置2

手动输入1023、1905、1910～1919、1936～1937 号全部参数。在自动设置不成功的前提下，可以选用此种方式进行初始化，下面以机床手动设置方式为例子，详细介绍设定步骤。

（1）设定参数1902#0=0，190231=0，可在FSSB 的设定画面上面进行手动设定方式2。

（2）在参数1023 设定伺服轴数，参数设置如图2 所示。

图2 1023 参数设置

（3）参数1905#0 是设定伺服数据传输接口，有快速和慢速两种伺服数据传输接口类型。其选择方法如下所述：单轴放大器，两种类型都可用，对于双轴放大器，两个轴不能同时使用快速接口，但两轴可同时使用慢速接口；对于3 轴放大器，第1 和第2 轴的使用规则，与两轴放大器相同，第3 轴的使用规则与单轴放大器相同。对于参数1023 设为奇数的轴，除了高速电流回路和高速接口轴外，可使用快速型，也可使用慢速型。但对于参数1023 设为偶数的轴，只能使用慢速型。设置如图3 所示。

图3 1905 参数设置

（4）参数1910～1919 是设定从属器1～10 的转换地址号。从属器是指与CNC 连接的伺服放大器和分离型检测器的接口单元。按照连接顺序，每个从属器都被指定一个序号，从CNC 出来的光纤，连接的第1 个为1。从属器是放大器和分离型检测器接口单元时设定方法不同，具体如下：当从属器是放大器时，设定序号为1023 中的值减去1；当从属器是分离型检测接口单元时：第一个分离型检测器接口单元的值设为16；第2 个分离型检测单元设为48；没有从属器时，设置为40。根据设定要求，设置如图4 所示。

图4 1910～1919 参数设置

（5）参照参数1910～1919 的设定，设定1936、1937：XYA（B）是全闭环控制，光栅尺反馈信号的接口在第一个分离器上面，所以参数1936 设定如图5 所示；参数1937 设置如图6 所示。

设定完成后，关机再开机就完成了手动设置FSSB。

2.3 手动设置1

DSP 轴的排列取决于1023 号参数的设置，1905，1910～1919，1936，1937 号参数不用设定。因此在配置上面有一些限制，本方法就不在此赘述。优先选用前两种方法。

图5 参数1936 设置

图6 参数1937 设置

3 FSSB 故障诊断

FSSB 故障报警中最典型的报警是926，这个报警属于系统报警，所以当此报警出现时，机床的HMI 面板会出现黑屏的现象，每个放大器也会有相应的报警。在16I 之前的版本，出现926 系统报警之后，需要根据报警画面中有效的二进制码分析，然后再查找相关的说明书，根据说明书的说明，查找报警的可能的FSSB 的站点，再根据此站点机床的硬件配置确认相关的零部件，比较麻烦，而且有的时候还容易误导方向；而且当关机重新启动后，该报警画面就找不到了，不利于后续的故障解决。在高版本的数控系统中，此问题得到了改善，在0ID 或者31I 中，当出现926 报警后，报警画面直接就显示存在问题的站点，而且准确率很高。另外，报警画面的重现，也可以通过参数的设置显示在系统报警画面中，及利于后面的故障的分析及解决。下面以18I 系统的故障为例说明：机床正常加工，在移动X 轴到某个区域的时候，机床报警926 系统故障报警画面如图7 所示。

表1 STATUS 状态

此画面，主要利用就是白色方框内的诊断信息，通过此二位码诊断出问题的单元。将二维码画面放大：根据MODE 信息和STATUS 信息的状态，诊断问题点如图8 所示。

图7 926 系统故障报警

图8 诊断问题点

说明：

（1）MODE 信息的12～15 位显示的是发生故障报警的驱动部分的号码。从报警画面看，12～15 位为1000，即FSSB 报警发生在第8 站，从FSSB 的设置来看，第8 站是分离型检测器也就是SDU 这个站点。

（2）在从STATUS 信息来，故障就能定位。从报警画面对比得出，此报警属于C 型，故障来源于外部报警，而且是从属部分错误。STATUS 见表1。

从以上的分析可以得出：报警来自于SDU 的从属部分出现问题导致报警，再根据机床实际运行的状态可以得出是X 轴的光栅尺这一路出现了问题。当然FSSB 还有其他报警，在这里就不在赘述。

4 结束语

正确的FSSB 参数配置是进行机床调试的基础，参数的设定出现问题，会出现很多报警，因此正确使用诊断工具在机床调试中不可或缺的。希望通过上述详细介绍，能让大家对FSSB 有个更深层次的了解。