FANUC 數(shù)控系統(tǒng)以太網(wǎng)功能的應(yīng)用

FANUC 0i - D 數(shù)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)硬件設(shè)備主要有以下兩種: 快速以太網(wǎng)板( Fast Ethernet Board) 和數(shù)據(jù)服務(wù)器板( Fast Data Server Board) ，對(duì)應(yīng)功能叫做以太網(wǎng)功能( Ethernet Function) 和數(shù)據(jù)服務(wù)器功能( DateServer Function ) 。 現(xiàn) 在 FANUC 0i - D 系 列 中 的FANUC0i - MD /0i - TD 系統(tǒng)都標(biāo)準(zhǔn)裝備有支持 100Mbps 的內(nèi)嵌式以太網(wǎng)，F(xiàn)ANUC0i - Mate MD 和 0i -Mate TD 只標(biāo)準(zhǔn)裝備 PCMCIA 網(wǎng)卡，PCMCIA 網(wǎng)卡和內(nèi)嵌式以太網(wǎng)的功能接近，只是 PCMCIA 網(wǎng)卡不支持FANUC 程序傳輸?shù)溶浖?。以太網(wǎng)功能主要包含 NC數(shù)據(jù)傳送、遠(yuǎn)程控制、以太網(wǎng) DNC 加工等，但是以太網(wǎng)板僅僅是一個(gè)硬件接口，聯(lián)機(jī)通訊的時(shí)候還需要專用的 FANUC 軟件，也就是說(shuō)僅僅使用以太網(wǎng)硬件設(shè)備是無(wú)法完成諸如程序傳輸?shù)裙ぷ鞯?。但基? FANUC公司提供的相關(guān)以太網(wǎng)軟件，比如 FANUC 程序傳輸軟件、遠(yuǎn)程診斷包( Machine Remote Diagnose Package) 、CNC 畫(huà)面顯示( CNC Screen Display Function) 等軟件均只能在快速以太網(wǎng)板和數(shù)據(jù)服務(wù)器板功能下使用，而快速以太網(wǎng)板和數(shù)據(jù)服務(wù)器板功能是系統(tǒng)的選擇功能，也就是說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)配置的 FANUC 0i - D 數(shù)控系統(tǒng)不能使用FANUC 公司提供的相關(guān)以太網(wǎng)軟件。而絕大多數(shù)機(jī)床生產(chǎn)廠家基于成本、用途等原因不進(jìn)行快速以太網(wǎng)板和數(shù)據(jù)服務(wù)器板的功能選擇，這就需要我們基于FANUC 公司的 FOCAS 進(jìn)行 Ethernet 功能的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn) FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)監(jiān)控、屏幕顯示以及遠(yuǎn)程診斷等功能，還可以通過(guò)連接 Internet 網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程操作﹑診斷收集正確的信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

1 內(nèi)嵌以太網(wǎng)口的連接

1.1 設(shè)定電腦端 IP 地址

在 CNC 上使用內(nèi)嵌以太網(wǎng)口進(jìn)行與電腦連接時(shí)，要使用 TCP/IP 通訊協(xié)議。首先設(shè)定連接電腦端的 IP地址，按照以下步驟進(jìn)行設(shè)定: 選取本地連接屬性后進(jìn)入 Internet 協(xié)議( TCP/IP) 屬性設(shè)置，設(shè)定 IP 地址為192. 168. 1. 2 ( 注意電腦端 IP 地址一定要設(shè)定與 CNC端 IP 地址同組，但最后一位數(shù)字不能設(shè)定與 CNC 端IP 地址相同的數(shù)字) ，子網(wǎng)掩碼設(shè)定為 255. 255. 255.0，按“確定”后電腦端設(shè)定完畢。

1.2 以太網(wǎng)功能在 CNC 側(cè)的設(shè)定

使用 CNC 內(nèi)嵌以太網(wǎng)口進(jìn)行以太網(wǎng)連接時(shí)，在CNC 端只需設(shè)定 CNC 的 IP 地址、TCP 和 UDP 端口等信息即可。具體操作方法如下:按【系統(tǒng)】鍵，再按擴(kuò)展鍵若干次，按【內(nèi)藏口】軟鍵進(jìn)入以太網(wǎng)參數(shù)設(shè)定畫(huà)面，如圖 1。進(jìn)入以太網(wǎng)設(shè)定畫(huà)面后，可使用推薦值 192. 168. 1. 1 設(shè)定 CNC 的 IP地址( 注意此 IP 地址必須是局域網(wǎng)中唯一的，否則會(huì)出現(xiàn) IP 地址沖突而引起 CNC 與電腦的網(wǎng)絡(luò)傳輸故障) ，或根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行與電腦端同組的 IP 地址設(shè)定。再按【操作】軟鍵，出現(xiàn)圖 2 所示按鍵畫(huà)面。按【內(nèi)嵌/PCMCIA】軟鍵，選擇內(nèi)置板( 內(nèi)嵌網(wǎng)口) ，再 按 【再 起 動(dòng)】、【執(zhí) 行 】軟 鍵。 按 軟 鍵【FOCAS2]，進(jìn)入端口設(shè)定畫(huà)面，如圖 3。設(shè)定 TCP 和 UDP 端口，以及時(shí)間間隔，設(shè)定 TCP端口為 8193、UDP 端口為 8192 ( 注意端口設(shè)定值8193、8192 為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值，一般不允許修改，否則可能出現(xiàn)非法數(shù)據(jù)包通訊等問(wèn)題) ，時(shí)間間隔根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，一般來(lái)說(shuō)設(shè)定 10 s 即可。完成了以上設(shè)定后，系統(tǒng)側(cè)的設(shè)定就完成了。通過(guò)網(wǎng)線與電腦連接，即可實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)通訊。

2 FOCAS 應(yīng)用程序接口

FOCAS 是 FANUC Open CNC API Specifications 的縮寫(xiě)，目前通用的是第 2 版，第 1 版適用于早期的系統(tǒng)，對(duì)于 0i 系統(tǒng)來(lái)說(shuō)兩個(gè)版本沒(méi)有什么太大的區(qū)別，F(xiàn)ANUC 以太網(wǎng)相關(guān)的軟件功能，都是在這個(gè)平臺(tái)上完成的。作為用戶，如果沒(méi)有選擇系統(tǒng)的快速以太網(wǎng)板或數(shù)據(jù)服務(wù)器板功能，可以使用 Microsoft Visual Basic或者 Visual C + + ，配合 FANUC 提供的 FOCAS 進(jìn)行自主編程，通過(guò)以太網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì) FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、狀態(tài)信息采集以及數(shù)據(jù)傳送等功能。自主編程還能適應(yīng)過(guò)去老機(jī)型的 CNC 系統(tǒng)，軟件也能體現(xiàn)出個(gè)性化和獨(dú)立性。

FOCAS 內(nèi)置的函數(shù)具有 CNC / PMC 數(shù)據(jù)窗口功能，可以通過(guò)以太網(wǎng)( TCP/IP) 接口在 PC 和 CNC 之間完成數(shù)據(jù)交換和信息共享。FOCAS 功能豐富，不僅能實(shí)時(shí)讀取 CNC 文件數(shù)據(jù)，還能進(jìn)行 PMC 相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。下面結(jié)合應(yīng)用 Visual Basic 語(yǔ)言編寫(xiě)的監(jiān)控程序畫(huà)面著重介紹它的幾個(gè)常用功能。

(1) 絕對(duì)位置坐標(biāo)顯示應(yīng)用 Visual Basic 語(yǔ)言，調(diào)用 cnc _ absolute 函數(shù)，正確設(shè)置函數(shù)參數(shù)及返回值，即可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)位置坐標(biāo)顯示。圖 4 所示即為 VB 程序通過(guò)調(diào)用 cnc_absolute 函數(shù)完成的坐標(biāo)顯示畫(huà)面。此函數(shù)的功能是讀取指定伺服軸絕對(duì)位置坐標(biāo)，VB 編程鏈接庫(kù)“Fwlib32. dll”，坐 標(biāo) 數(shù) 值 存 儲(chǔ) 在 參 數(shù) 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)“ODBAXIS”的“data( 0) ”中，函數(shù)返回值 EW_OK 表示讀取信息正常。需要注意的是 FOCAS 中的功能對(duì)應(yīng)各自的接口函數(shù)( API) ，編程中要正確應(yīng)用接口函數(shù)參數(shù)、返回值及動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)等，其動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) VB 和VC 編程環(huán)境下是不同的。

(2) NC 控制的伺服軸、主軸相關(guān)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)，包括絕對(duì)坐標(biāo)、相對(duì)坐標(biāo)、機(jī)床坐標(biāo)、剩余移動(dòng)量以及實(shí)際進(jìn)給速度等。圖 5 所示為電腦端讀取的機(jī)床坐標(biāo)信息畫(huà)面。

(3) 加工程序相關(guān)的操作，包括 NC 程序的上傳/下載、程序校驗(yàn)、查找及刪除，讀取 CNC 程序目錄以及通過(guò)電腦實(shí)現(xiàn) DNC 加工。圖 6 所示為上傳到電腦的加工程序畫(huà)面。

(4) 讀寫(xiě)其他數(shù)據(jù)，包括報(bào)警信息、操作提示信息、連續(xù)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)以及 PMC 的相關(guān)地址等數(shù)據(jù)等。圖 7 所示為電腦端讀取的機(jī)床報(bào)警信息畫(huà)面。

3 結(jié)語(yǔ)

無(wú)論是使用電腦進(jìn)行程序傳輸還是遠(yuǎn)程控制或者其他基于以太網(wǎng)的功能，CNC 硬件、CNC 功能、電腦上的軟件這些條件缺一不可。對(duì)于不能直接使用FANUC 公司提供的以太網(wǎng)軟件的機(jī)床廠家或其他用戶，可以使用 FOCAS 來(lái)編寫(xiě)基于以太網(wǎng)軟件，實(shí)現(xiàn)FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)應(yīng)用，可實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，有助于縮短工廠生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間和提高產(chǎn)品質(zhì)量，這樣的軟件更加體現(xiàn)專業(yè)化和個(gè)性化。