FANUC系统的基本检查与测试(二)

I/O信号状态检查

当系统发生故障时，首先需要判别故障发生的部位，即：初步确定故障发生在系统内部还是系统外部。当故障发生在系统外部时，还需要判别故障是由PLC程序逻辑条件不满足或是机床侧的元器件故障引起的。在某些情况下，机床也可能因为系统处在等待外部信号输入的状态，而暂时无动作。为此，在维修时，应熟练掌握系统的自诊断技术，随时检查系统、PLC、机床的接口信号状态与系统的内部工作状态，以便判断故障原因。

在维修中，系统状态的检查包括接口信号诊断与系统状态诊断两个方面。在不同的数控系统中，状态诊断的内容与方法不尽相同，维修人员应根据机床的实际使用系统情况，对照有关说明书进行。

以FS0系统为例，表2-1列出了FS0系统主要接口信号与对应的诊断参数范围。对于数字I/O信号，诊断参数的每一字节的相应位与对应的输入/输出状态一一对应，“1”代表信号接通，“0”代表信号断开。由此可见，通过检查诊断参数可以获得大量维修时所需要的信息。

表2-1  FSO系统诊断参数一览表

1.I/O信号的构成

通过I/O信号的状态诊断，确定故障部位和分析故障原因是维修时用得最多的方法一。

I/O信号的数量与构成，在不同的系统中有所不同。对于FANUC系列数控系统，根据系统的功能与结构，可以分为不带内部PMC与带内部PMC(PLC)两种形式。

不带内部PMC的数控系统的I/O信号特点是：不论系统功能、I/O单元如何，各输入、输出信号的作用和地址总是固定不变的。如对于FS0系统：输入X016.5总是X轴参考点减速信号(*DECX)；输出Y048.0总是X轴参考点到达信号等等。此外，在不带内部PMC的系统中，也没有CNC与PMC间的信号转换过程，对应的输入、输出信号与CNC侧的内部信号一一对应。如：从机床(或操作面板)到系统的输入信号X016.2(+X方向键)的状态与CNC内部信号G116.2的状态完全相同；输出到机床(或操作面板)X轴参考点到达信号Y048.0，与CNC内部信号F148.0的状态完全相同等等。

在带内部PMC的数控系统中，根据所选用的系统、内部PMC类型、I/O单元的不同，其信号的数量有所不同。除少量输入、输出信号的作用和地址固定不变外，大部分输入、输出信号的作用和意义，在不同的机床上有不同的含义，维修时必须参照机床的电气原理图与PLC程序进行检查。   

以FS0C数控系统为例，不带内部PMC的系统，I/O接口信号的构成如图2-11所示。图中X016.0-X022.7是从机床(或操作面板)到系统的输入信号；Y048.0-Y053.7是从系统到机床(或操作面板)的输出信号。它们与系统诊断数据DGN016.0-022.7、DGN048.0-053.7一一对应；并且与DGNll6.0-122.7、DGNl48.0-53.7状态完全相同。

图2-11 不带PMC的I/O接口信号构成

带内部PMC的数控系统，I/O接口状态与信号构成如图2-12所示。图2-12中，X016.0-X022.7，X000.0-X008.7，  X010.0-X014.7是从机床(或操作面板)到系统的输入信号；Y048.0-Y053.7，Y080.0-Y082.7，Y084.0-Y086.7是从系统到机床(或操作面板)的输出信号。它们与系统诊断数据DGN016.0-022.7，  DGN000.0-008.7，DGN010.0-014.7，DGN048.0-053.7，DGN080.0-082.7，DGN084.0-086.7一一对应。而G100.0-G131.7则是从PMC输出到CNC的内部信号(PMC输出)，F148.0-F178.7是从CNC输入到PMC的内部信号(PMC输入)，它们分别与系统诊断数据DNGl00.0-DNGl31.7，DNGl48.0-DNGl48.7一一对应。在这种情况下，DNGl6.2与DNGll6.2可能具有完全不同的含义，前者代表来自机床侧的输入信号X16.2，后者代表由PMC输出到CNC的内部信号G116.2，其作用与意义有本质区别。

当系统采用了附加I/O单元B2时，增加的输入信号X1000.0-X1012.7也是从机床(或操作面板)到系统的输入信号：输出信号Y1020.O-Y1028.7是从系统到机床(或操作面板)的输出信号。

2．FANUC系统I/O信号状态的显示与输出模拟

在FANUC系统中，通过系统的MDI/CRT面板检查、诊断的接口信号状态，实质上是输入、输出缓冲存储器的内容，当系统与外部信号连接的接口电路(如输入接收器或输出驱动器)发生故障时，诊断信号的状态将与实际输入、输出不同。为了方便维修与调试，部分系统还可以通过修改输入、输出缓冲存储器的内容，对外部信号进行模拟输入/输出。

系统的状态诊断操作，在不同的数控系统中有所不同，维修时可以参考数控系统的维修说明书进行。由于状态诊断是维修数控机床的重要手段，现将常用系统的状态诊断操作步骤介绍如下：

(1)FS0/6输入/输出信号的状态诊断

1)按系统MDI/CRT操作面板上的〖DGNOS〗键，系统显示诊断页面。

2)按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键(换页)或〖CURSOR〗 (光标移动键)，可以逐页显示诊断信号的状态。

3)在系统显示诊断页面时，亦可以通过输入诊断地址及〖INPUT〗键，直接搜索所需要的诊断页面。      

(2)FS ll输入/输出信号的状态诊断

1)在系统显示“机能选择”页面时，按下系统MDI/CRT的软功能键〖SERVICE〗习，显示系统维修页面(“机能选择”页面可以通过面板上的“机能”菜单键直接进入)。

2)按系统MDI/CRT的软功能键〖CHAPTER〗，使显示器出现软功能键〖DGNOS〗。

3)按系统MDI/CRT的软功能键〖DGNOS〗键，显示诊断页面；或通过多次操作软功能键〖SERVICE〗，亦可以显示诊断页面。

4)按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键(换页)或〖CURSOR〗 (光标移动键)，

可以逐页显示诊断信号的状态；或按操作菜单键，切换到操作选择页面，按下软功能键〖INP-NO〗进入操作引导方式；在面板上用地址与数字键，输入诊断地址后，按〖EXEC〗键，可以直接搜索所需要的诊断参数。

(3)FSl5的输入/输出信号的状态诊断

1)按MDI/CRT面板上的[CNC/PMC]键。

2)按MDI/CRT面板上的[PCDGN]软功能键。

3)用MDI面板的地址与数字键输入诊断地址(如：X100)后，按[SEARCH]软功能键，直接检索，显示所需要的诊断参数。

4)按系统MDI/CRT面板上的换页键，亦可逐页诊断信号的状态。

(4)FS0i/PM0/16/18输入/输出信号的状态诊断

1)按系统MDI/DPL操作面板上的〖SYSTEM〗习键，显示系统页面。

2)按系统MDI/DPL操作面板上的〖DGNOS／PARAM〗键，显示诊断页面。

3)用MDI面板的地址与数字键输入诊断地址后，按〖NO检索〗键，直接搜索所需要的诊断参数。

4)按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键(换页)或〖CURSOR〗 (光标移动键)，也可以逐页显示诊断信号的状态。

(5)输出信号的模拟发送  在部分FANUC系统中，在PLC停止程序运行时，还可以通过修改输入、输出缓冲存储器的内容，对外部信号进行模拟输出。以FS0为例，其操作步骤如下：

1)选择MDI操作方式或使系统进入“紧停”状态。

2)打开系统的“程序保护”开关。

3)按系统MDI/DPL操作面板上的〖OFFSET/SETTING〗键，系统显示偏置/设定页面。

4)按系统MDI/DPL操作面板上的〖SETTING〗软功能键，选择设定页面。

5)按系统MDI/DPL操作面板上的数字键，输入参数PWE=I，使参数写入“使能”。

6)按系统MDI/CRT操作面板上的〖DGNOS〗键，系统显示诊断页面。

7)按系统MDI/CRT操作面板上的〖PAGE〗键(换页)，显示输出诊断信号所在的页面。

8)按〖CURSOR〗 (光标移动键)，或通过输入诊断地址及〖INPUT〗键，将光标移动到需要输出的信号下。

9)按系统MDI/CRT操作面板上的数字键，输入诊断数据。

10)按〖INPUT〗键或〖START〗键，系统向输出端发送外部模拟输出信号。

由于输出信号的模拟发送直接控制了机床的动作，因此这一操作要在对机床的机械结构，特别是动作的“互锁”条件十分了解的前提下，才能进行以上操作；此外，PMC的工作也必须处于停止状态，因此，本方法通常只能在机床首次调试时使用，维修人员如无十分把握，最好还是使用手动操作电磁元器件等措施，进行输出信号的模拟控制。