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(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)工廠缸體、缸蓋加工區(qū)域主要使用的是FANUC 18I 數(shù)控系統(tǒng)，這是一款具有網(wǎng)絡(luò)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(fā)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，F(xiàn)SSB 采用的是光纜傳輸，因此傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于RS232Profibus 的傳輸速度。主要連接著4 個(gè)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(gè)功能部件之間的數(shù)據(jù)雙向傳遞，如插補(bǔ)指令、半閉環(huán)、全閉環(huán)反饋指令、NC 報(bào)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(cè)的FSSB 用光纜連接器COP10A 與第一級(jí)連接的伺服放大器側(cè)的光纜連接器COP10B 相連接。以此類推，當(dāng)有多個(gè)伺服放大器的時(shí)候，都是從前一級(jí)的伺服放大器的光纜連接器COP10A 到后一級(jí)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(qū)域的加工中心有7 個(gè)軸，分別是XYA（B）UVW，分布在4 個(gè)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(diào)試

在系統(tǒng)連接并通電運(yùn)行后，首先要進(jìn)行伺服參數(shù)的調(diào)整，包括基本伺服參數(shù)的設(shè)定以及按照機(jī)床的機(jī)械特性和加工要求進(jìn)行的優(yōu)化調(diào)整。機(jī)床的基本參數(shù)的設(shè)定中最重要的一個(gè)步驟就是FSSB 基本參數(shù)設(shè)定，F(xiàn)SSB 好比人體的神經(jīng)脈絡(luò)，因?yàn)橹挥袑⑺膮?shù)完善起來，才能將系統(tǒng)的各個(gè)部分有序的連接起來，各個(gè)功能模塊所需的或者所要求的信號(hào)串起來。

現(xiàn)在有1 臺(tái)裸機(jī)，在設(shè)置完所有的軸的參數(shù)和伺服電機(jī)的初始化參數(shù)之后，有下面的3 種方法設(shè)定下面的FSSB 參數(shù)：1023、1905、1910～1919、1936～1937。具體參數(shù)的含義請(qǐng)參照相關(guān)的參數(shù)說明書查閱。

2.1 自動(dòng)設(shè)置

使用FSSB 畫面輸入放大器和軸的配置。將裝置關(guān)機(jī)再開機(jī)，則系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)置1023、1905、1910～1919、1936～1937 號(hào)參數(shù)。如果機(jī)床沒有異常設(shè)置，優(yōu)先選用這種初始化的方法。具體設(shè)置方法如下。

為了用FSSB 畫面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)設(shè)置，設(shè)置如下參數(shù)：1902#0=0，1902#1=0。①在參數(shù)1023 號(hào)參數(shù)中設(shè)置伺服軸號(hào)。1023 號(hào)參數(shù)中軸的總數(shù)必須和放大器軸數(shù)相等；②初始化伺服參數(shù)；③關(guān)機(jī)重啟；④進(jìn)入FSSB 畫面，對(duì)放大器、軸、維護(hù)畫面進(jìn)行設(shè)定操作后，關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)，參數(shù)1023、1905、1910～1919、1936～1937參數(shù)會(huì)自動(dòng)設(shè)置。當(dāng)控制器的參數(shù)1902#1=1 后，表明FSSB 設(shè)置完成。如果1902#1 沒有變成1，表明FSSB 還沒有設(shè)置完成。在確認(rèn)機(jī)床硬件沒有問題的前提下，重復(fù)以上步驟，直至1902#1 變?yōu)?。

2.2 手動(dòng)設(shè)置2

手動(dòng)輸入1023、1905、1910～1919、1936～1937 號(hào)全部參數(shù)。在自動(dòng)設(shè)置不成功的前提下，可以選用此種方式進(jìn)行初始化，下面以機(jī)床手動(dòng)設(shè)置方式為例子，詳細(xì)介紹設(shè)定步驟。

（1）設(shè)定參數(shù)1902#0=0，190231=0，可在FSSB 的設(shè)定畫面上面進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定方式2。

（2）在參數(shù)1023 設(shè)定伺服軸數(shù)，參數(shù)設(shè)置如圖2 所示。

圖2 1023 參數(shù)設(shè)置

（3）參數(shù)1905#0 是設(shè)定伺服數(shù)據(jù)傳輸接口，有快速和慢速兩種伺服數(shù)據(jù)傳輸接口類型。其選擇方法如下所述：?jiǎn)屋S放大器，兩種類型都可用，對(duì)于雙軸放大器，兩個(gè)軸不能同時(shí)使用快速接口，但兩軸可同時(shí)使用慢速接口；對(duì)于3 軸放大器，第1 和第2 軸的使用規(guī)則，與兩軸放大器相同，第3 軸的使用規(guī)則與單軸放大器相同。對(duì)于參數(shù)1023 設(shè)為奇數(shù)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(duì)于參數(shù)1023 設(shè)為偶數(shù)的軸，只能使用慢速型。設(shè)置如圖3 所示。

圖3 1905 參數(shù)設(shè)置

（4）參數(shù)1910～1919 是設(shè)定從屬器1～10 的轉(zhuǎn)換地址號(hào)。從屬器是指與CNC 連接的伺服放大器和分離型檢測(cè)器的接口單元。按照連接順序，每個(gè)從屬器都被指定一個(gè)序號(hào)，從CNC 出來的光纖，連接的第1 個(gè)為1。從屬器是放大器和分離型檢測(cè)器接口單元時(shí)設(shè)定方法不同，具體如下：當(dāng)從屬器是放大器時(shí)，設(shè)定序號(hào)為1023 中的值減去1；當(dāng)從屬器是分離型檢測(cè)接口單元時(shí)：第一個(gè)分離型檢測(cè)器接口單元的值設(shè)為16；第2 個(gè)分離型檢測(cè)單元設(shè)為48；沒有從屬器時(shí)，設(shè)置為40。根據(jù)設(shè)定要求，設(shè)置如圖4 所示。

圖4 1910～1919 參數(shù)設(shè)置

（5）參照參數(shù)1910～1919 的設(shè)定，設(shè)定1936、1937：XYA（B）是全閉環(huán)控制，光柵尺反饋信號(hào)的接口在第一個(gè)分離器上面，所以參數(shù)1936 設(shè)定如圖5 所示；參數(shù)1937 設(shè)置如圖6 所示。

設(shè)定完成后，關(guān)機(jī)再開機(jī)就完成了手動(dòng)設(shè)置FSSB。

2.3 手動(dòng)設(shè)置1

DSP 軸的排列取決于1023 號(hào)參數(shù)的設(shè)置，1905，1910～1919，1936，1937 號(hào)參數(shù)不用設(shè)定。因此在配置上面有一些限制，本方法就不在此贅述。優(yōu)先選用前兩種方法。

圖5 參數(shù)1936 設(shè)置

圖6 參數(shù)1937 設(shè)置

3 FSSB 故障診斷

FSSB 故障報(bào)警中最典型的報(bào)警是926，這個(gè)報(bào)警屬于系統(tǒng)報(bào)警，所以當(dāng)此報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，機(jī)床的HMI 面板會(huì)出現(xiàn)黑屏的現(xiàn)象，每個(gè)放大器也會(huì)有相應(yīng)的報(bào)警。在16I 之前的版本，出現(xiàn)926 系統(tǒng)報(bào)警之后，需要根據(jù)報(bào)警畫面中有效的二進(jìn)制碼分析，然后再查找相關(guān)的說明書，根據(jù)說明書的說明，查找報(bào)警的可能的FSSB 的站點(diǎn)，再根據(jù)此站點(diǎn)機(jī)床的硬件配置確認(rèn)相關(guān)的零部件，比較麻煩，而且有的時(shí)候還容易誤導(dǎo)方向；而且當(dāng)關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)后，該報(bào)警畫面就找不到了，不利于后續(xù)的故障解決。在高版本的數(shù)控系統(tǒng)中，此問題得到了改善，在0ID 或者31I 中，當(dāng)出現(xiàn)926 報(bào)警后，報(bào)警畫面直接就顯示存在問題的站點(diǎn)，而且準(zhǔn)確率很高。另外，報(bào)警畫面的重現(xiàn)，也可以通過參數(shù)的設(shè)置顯示在系統(tǒng)報(bào)警畫面中，及利于后面的故障的分析及解決。下面以18I 系統(tǒng)的故障為例說明：機(jī)床正常加工，在移動(dòng)X 軸到某個(gè)區(qū)域的時(shí)候，機(jī)床報(bào)警926 系統(tǒng)故障報(bào)警畫面如圖7 所示。

表1 STATUS 狀態(tài)

此畫面，主要利用就是白色方框內(nèi)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(jù)MODE 信息和STATUS 信息的狀態(tài)，診斷問題點(diǎn)如圖8 所示。

圖7 926 系統(tǒng)故障報(bào)警

圖8 診斷問題點(diǎn)

說明：

（1）MODE 信息的12～15 位顯示的是發(fā)生故障報(bào)警的驅(qū)動(dòng)部分的號(hào)碼。從報(bào)警畫面看，12～15 位為1000，即FSSB 報(bào)警發(fā)生在第8 站，從FSSB 的設(shè)置來看，第8 站是分離型檢測(cè)器也就是SDU 這個(gè)站點(diǎn)。

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

從以上的分析可以得出：報(bào)警來自于SDU 的從屬部分出現(xiàn)問題導(dǎo)致報(bào)警，再根據(jù)機(jī)床實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)可以得出是X 軸的光柵尺這一路出現(xiàn)了問題。當(dāng)然FSSB 還有其他報(bào)警，在這里就不在贅述。

4 結(jié)束語

正確的FSSB 參數(shù)配置是進(jìn)行機(jī)床調(diào)試的基礎(chǔ)，參數(shù)的設(shè)定出現(xiàn)問題，會(huì)出現(xiàn)很多報(bào)警，因此正確使用診斷工具在機(jī)床調(diào)試中不可或缺的。希望通過上述詳細(xì)介紹，能讓大家對(duì)FSSB 有個(gè)更深層次的了解。