FANUC 數控系統以太網(wǎng)功能的應用

FANUC 0i - D 數控系統的以太網(wǎng)硬件設備主要有以下兩種: 快速以太網(wǎng)板( Fast Ethernet Board) 和數據服務(wù)器板( Fast Data Server Board) ，對應功能叫做以太網(wǎng)功能( Ethernet Function) 和數據服務(wù)器功能( DateServer Function ) 。 現 在 FANUC 0i - D 系 列 中 的FANUC0i - MD /0i - TD 系統都標準裝備有支持 100Mbps 的內嵌式以太網(wǎng)，FANUC0i - Mate MD 和 0i -Mate TD 只標準裝備 PCMCIA 網(wǎng)卡，PCMCIA 網(wǎng)卡和內嵌式以太網(wǎng)的功能接近，只是 PCMCIA 網(wǎng)卡不支持FANUC 程序傳輸等軟件。以太網(wǎng)功能主要包含 NC數據傳送、遠程控制、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)機通訊的時(shí)候還需要專(zhuān)用的 FANUC 軟件，也就是說(shuō)僅僅使用以太網(wǎng)硬件設備是無(wú)法完成諸如程序傳輸等工作的。但基于 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)板和數據服務(wù)器板功能下使用，而快速以太網(wǎng)板和數據服務(wù)器板功能是系統的選擇功能，也就是說(shuō)標準配置的 FANUC 0i - D 數控系統不能使用FANUC 公司提供的相關(guān)以太網(wǎng)軟件。而絕大多數機床生產(chǎn)廠(chǎng)家基于成本、用途等原因不進(jìn)行快速以太網(wǎng)板和數據服務(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 FANUC 數控系統的以太網(wǎng)監控、屏幕顯示以及遠程診斷等功能，還可以通過(guò)連接 Internet 網(wǎng)絡(luò )，遠程操作p診斷收集正確的信息，實(shí)現遠程控制。

1 內嵌以太網(wǎng)口的連接

1.1 設定電腦端 IP 地址

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

1.2 以太網(wǎng)功能在 CNC 側的設定

使用 CNC 內嵌以太網(wǎng)口進(jìn)行以太網(wǎng)連接時(shí)，在CNC 端只需設定 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】鍵，再按擴展鍵若干次，按【內藏口】軟鍵進(jìn)入以太網(wǎng)參數設定畫(huà)面，如圖 1。進(jìn)入以太網(wǎng)設定畫(huà)面后，可使用推薦值 192. 168. 1. 1 設定 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 IP 地址沖突而引起 CNC 與電腦的網(wǎng)絡(luò )傳輸故障) ，或根據實(shí)際情況進(jìn)行與電腦端同組的 IP 地址設定。再按【操作】軟鍵，出現圖 2 所示按鍵畫(huà)面。按【內嵌/PCMCIA】軟鍵，選擇內置板( 內嵌網(wǎng)口) ，再 按 【再 起 動(dòng)】、【執 行 】軟 鍵。 按 軟 鍵【FOCAS2]，進(jìn)入端口設定畫(huà)面，如圖 3。設定 TCP 和 UDP 端口，以及時(shí)間間隔，設定 TCP端口為 8193、UDP 端口為 8192 ( 注意端口設定值8193、8192 為標準設定值，一般不允許修改，否則可能出現非法數據包通訊等問(wèn)題) ，時(shí)間間隔根據實(shí)際需要設定，一般來(lái)說(shuō)設定 10 s 即可。完成了以上設定后，系統側的設定就完成了。通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)與電腦連接，即可實(shí)現連網(wǎng)通訊。

2 FOCAS 應用程序接口

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，對于 0i 系統來(lái)說(shuō)兩個(gè)版本沒(méi)有什么太大的區別，FANUC 以太網(wǎng)相關(guān)的軟件功能，都是在這個(gè)平臺上完成的。作為用戶(hù)，如果沒(méi)有選擇系統的快速以太網(wǎng)板或數據服務(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)現對 FANUC 數控系統的遠程監控、狀態(tài)信息采集以及數據傳送等功能。自主編程還能適應過(guò)去老機型的 CNC 系統，軟件也能體現出個(gè)性化和獨立性。

FOCAS 內置的函數具有 CNC / PMC 數據窗口功能，可以通過(guò)以太網(wǎng)( TCP/IP) 接口在 PC 和 CNC 之間完成數據交換和信息共享。FOCAS 功能豐富，不僅能實(shí)時(shí)讀取 CNC 文件數據，還能進(jìn)行 PMC 相關(guān)數據的讀寫(xiě)。下面結合應用 Visual Basic 語(yǔ)言編寫(xiě)的監控程序畫(huà)面著(zhù)重介紹它的幾個(gè)常用功能。

(1) 絕對位置坐標顯示應用 Visual Basic 語(yǔ)言，調用 cnc _ absolute 函數，正確設置函數參數及返回值，即可實(shí)現絕對位置坐標顯示。圖 4 所示即為 VB 程序通過(guò)調用 cnc_absolute 函數完成的坐標顯示畫(huà)面。此函數的功能是讀取指定伺服軸絕對位置坐標，VB 編程鏈接庫“Fwlib32. dll”，坐 標 數 值 存 儲 在 參 數 數 據 結 構“ODBAXIS”的“data( 0) ”中，函數返回值 EW_OK 表示讀取信息正常。需要注意的是 FOCAS 中的功能對應各自的接口函數( API) ，編程中要正確應用接口函數參數、返回值及動(dòng)態(tài)鏈接庫等，其動(dòng)態(tài)鏈接庫 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)數據的讀寫(xiě)，包括絕對坐標、相對坐標、機床坐標、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床坐標信息畫(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、查找及刪除，讀取 CNC 程序目錄以及通過(guò)電腦實(shí)現 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)其他數據，包括報警信息、操作提示信息、連續工作狀態(tài)數據、診斷數據以及 PMC 的相關(guān)地址等數據等。圖 7 所示為電腦端讀取的機床報警信息畫(huà)面。

3 結語(yǔ)

無(wú)論是使用電腦進(jìn)行程序傳輸還是遠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。對于不能直接使用FANUC 公司提供的以太網(wǎng)軟件的機床廠(chǎng)家或其他用戶(hù)，可以使用 FOCAS 來(lái)編寫(xiě)基于以太網(wǎng)軟件，實(shí)現FANUC 數控系統的以太網(wǎng)應用，可實(shí)時(shí)監視、控制生產(chǎn)現場(chǎng)的情況，有助于縮短工廠(chǎng)生產(chǎn)的準備時(shí)間和提高產(chǎn)品質(zhì)量，這樣的軟件更加體現專(zhuān)業(yè)化和個(gè)性化。