发那科数控系统信号跟踪功能的设置及使用

张 健，彭 飞

（西安航天动力研究所，陕西西安 710100）

0 引言

数控系统报警故障根据报警类型分为数控系统报警、伺服报警和PMC 报警3 种，其中PMC 报警是最常出现的报警类型。从报警的特点分为固定报警和偶发性报警。对于固定出现的报警，可根据报警号和PMC 控制逻辑分析进行故障排查，相对偶发性报警容易处理一些。而对于偶发性出现的PMC 报警，其特点为报警无规律、可自行恢复、用肉眼观察不到快速闪烁的报警信号等特点，致使故障排查时间很长。FANUC 数控系统信号跟踪功能是一种专用于FANUC 数控系统中分析信号变化、跟踪信号状态的一种工具，在设备出现PMC 偶发性故障时，靠常规检查手段无法准确、及时判断故障点，信号跟踪功能可以对设备外围输入、输出信号及内部信号的状态变化及时间进行直观的显示，准确捕捉住信号变化的时间点及各信号状态，结合PMC程序对各种信号之间的逻辑关系进行分析，以便准确判断设备故障点。

1 信号跟踪功能的进入

要使用跟踪功能，首先需要进入跟踪画面，设定跟踪参数。按下操作面板上SYSTEM 功能键、按下［>］扩展键、找到［PMC维护］软键按下、再次按下［>］扩展键、找到［跟踪设定］软键按下，切换到跟踪参数设定画面。第1 页为跟踪方式设定画面（图1），第2 页为跟踪地址设定画面（图2），使用［PAGE↑］或［PAGE↓］按键进行切换。

图1 跟踪方式设定画面

图2 跟踪地址设定画面

2 信号跟踪功能各参数的意义

（1）采样/方式/周期：根据设定的采样时间记录信号；采样/方式/信号变化：在设定的信号有变化时记录；采样/分辨率：采样周期的设定，一般用8 ms；采样/时间：设定周期方式的采样时间；采样/框：设定信号变化方式时的记录次数。

（2）停止条件/无：使用软件停止信号跟踪；停止条件/缓冲区满：内部缓冲满时停止信号跟踪；停止条件/触发：以设定的地址、方式动作后停止信号跟踪；停止条件/触发/位置：跟踪的停止条件为“触发”时可设定，按相对于采样时间（或次数）的比例设定停止触发的位置。需要根据用途进行设定，如查看触发条件前的信号变化时设定较大的值，查看触发条件后的信号变化时设定较小的值。

（3）采样条件/触发：以设定的地址和方式进行采样；采样条件/变化时：在信号有变化时进行采样。

注：采样条件只有在采样方式为信号变化时有效。在跟踪参数设定画面的第2 页上，设定将要采样的信号地址。

3 执行跟踪

参数设定完成后按下［跟踪］软键、按下［操作］软键、按下［开始］软键。此时开始手动跟踪信号。

如果需要在启动时自动启动跟踪功能，通过PMC 设定画面的设定，可在通电后自动地启用跟踪功能。在这种情况下，需要事先进行跟踪参数的设定。

按下操作面板上SYSTEM 功能键、按下［>］扩展键、找到［PMC 配置］软键按下、再次按下［设定］软键、找到［跟踪启动］改为自动，或者修改PMC 参数中的K906.5=1 也可以。

在执行跟踪过程中，实时显示跟踪结果。跟踪参数设定画面中设定的跟踪停止条件成立时，结束跟踪的执行。此外，按下［停止］软键，也将中断执行。“信号变化”方式时，将捕捉信号的变化并进行采样，直到触发信号有变化，跟踪显示才会更新。跟踪的执行结束后，可根据跟踪扑捉画面分析跟踪结果。

4 在维修中的使用

一台FANUC 加工中心，不定期出现换刀故障，系统报警“1129 ARM SEN.DETECT ERR.PLS CHK.CIRCUIT”。意思是机械换刀臂发现错误，请检查电路。检查线路及各信号动作均正常，消除报警后可正常使用。有时1 天1 次，有时几天1 次，每次报警会导致正在加工的程序停止，严重影响产品加工质量和加工效率。通过分析该机床换刀逻辑动作顺序，初步判断是换刀臂位置检测传感器线路出现不稳定情况导致该故障，查阅电路图纸可知此换刀臂有4 只传感器，输入信号为X0.4—X0.7，经PMC 内部程序处理转换为R0.4—R0.7，据此通过信号跟踪功能监控此4 个输入信号在换刀时的变化情况，通过换刀正常时扑捉换刀整个动作过程中4 个信号变化进行保存，换刀臂正常信号跟踪参数设置如图3 所示，其中R102.0 为换刀臂开始动作信号，采样信号地址设置如图4 所示。

图3 跟踪参数设置画面

图4 采样信号地址设置画面

设置好各项参数后启动信号跟踪功能，设备进行手动换刀操作，这时扑捉到的正常逻辑顺序画面如图5 所示。

图5 正常逻辑顺序画面

然后通过PMC 程序查看1129 号报警由报警信号A0.6 控制，打开开机自动跟踪功能进行监控，由PMC 信号A1.6 的变化来触发停止跟踪，在出现1129 报警时再次捕捉画面如图6所示。

图6 报警时再次捕捉画面

经过两个捕捉画面的对比发现，在故障出现时，R0.6 信号在图6 中光标位置处有几十毫秒的无信号状态，与正常换刀时捕捉到的信号逻辑变化不同，系统PMC 程序检测到了不同的状态，导致触发PMC 报警，由于R0.6 信号对应于外部输入信号X0.6，对X0.6 信号电气回路进行检查，线路正常，各接线端子接线良好，怀疑X0.6 信号传感器工作不稳定，对此传感器进行更换，使用至今再无此故障报警。

5 结束语

FANUC 数控系统是目前主流数控系统之一，只有掌握了它的信号跟踪功能的使用方法，才能通过设置跟踪参数来分析偶发性故障的产生原因，达到快速、准确修复故障，大幅缩短提高数控机床维修时间，提升设备的利用率。