FANUC 數(shù)控系統(tǒng)以太網(wǎng)功能的應用

FANUC 0i - D 數(shù)控系統(tǒng)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(shù)據(jù)服務器板( Fast Data Server Board) ，對應功能叫做以太網(wǎng)功能( Ethernet Function) 和數(shù)據(jù)服務器功能( DateServer Function ) 。 現(xiàn) 在 FANUC 0i - D 系 列 中 的FANUC0i - MD /0i - TD 系統(tǒng)都標準裝備有支持 100Mbps 的內(nèi)嵌式以太網(wǎng)，F(xiàn)ANUC0i - Mate MD 和 0i -Mate TD 只標準裝備 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、遠程控制、以太網(wǎng) DNC 加工等，但是以太網(wǎng)板僅僅是一個硬件接口，聯(lián)機通訊的時候還需要專用的 FANUC 軟件，也就是說僅僅使用以太網(wǎng)硬件設備是無法完成諸如程序傳輸?shù)裙ぷ鞯?。但基? FANUC公司提供的相關以太網(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)服務器板功能下使用，而快速以太網(wǎng)板和數(shù)據(jù)服務器板功能是系統(tǒng)的選擇功能，也就是說標準配置的 FANUC 0i - D 數(shù)控系統(tǒng)不能使用FANUC 公司提供的相關以太網(wǎng)軟件。而絕大多數(shù)機床生產(chǎn)廠家基于成本、用途等原因不進行快速以太網(wǎng)板和數(shù)據(jù)服務器板的功能選擇，這就需要我們基于FANUC 公司的 FOCAS 進行 Ethernet 功能的二次開發(fā)，實現(xiàn) FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)監(jiān)控、屏幕顯示以及遠程診斷等功能，還可以通過連接 Internet 網(wǎng)絡，遠程操作﹑診斷收集正確的信息，實現(xiàn)遠程控制。

1 內(nèi)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(nèi)嵌以太網(wǎng)口進行與電腦連接時，要使用 TCP/IP 通訊協(xié)議。首先設定連接電腦端的 IP地址，按照以下步驟進行設定: 選取本地連接屬性后進入 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(shù)字不能設定與 CNC 端IP 地址相同的數(shù)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(nèi)嵌以太網(wǎng)口進行以太網(wǎng)連接時，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(tǒng)】鍵，再按擴展鍵若干次，按【內(nèi)藏口】軟鍵進入以太網(wǎng)參數(shù)設定畫面，如圖 1。進入以太網(wǎng)設定畫面后，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，否則會出現(xiàn) IP 地址沖突而引起 CNC 與電腦的網(wǎng)絡傳輸故障) ，或根據(jù)實際情況進行與電腦端同組的 IP 地址設定。再按【操作】軟鍵，出現(xiàn)圖 2 所示按鍵畫面。按【內(nèi)嵌/PCMCIA】軟鍵，選擇內(nèi)置板( 內(nèi)嵌網(wǎng)口) ，再 按 【再 起 動】、【執(zhí) 行 】軟 鍵。 按 軟 鍵【FOCAS2]，進入端口設定畫面，如圖 3。設定 TCP 和 UDP 端口，以及時間間隔，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(xiàn)非法數(shù)據(jù)包通訊等問題) ，時間間隔根據(jù)實際需要設定，一般來說設定 10 s 即可。完成了以上設定后，系統(tǒng)側的設定就完成了。通過網(wǎng)線與電腦連接，即可實現(xiàn)連網(wǎng)通訊。

2 FOCAS 應用程序接口

FOCAS 是 FANUC Open CNC API Specifications 的縮寫，目前通用的是第 2 版，第 1 版適用于早期的系統(tǒng)，對于 0i 系統(tǒng)來說兩個版本沒有什么太大的區(qū)別，F(xiàn)ANUC 以太網(wǎng)相關的軟件功能，都是在這個平臺上完成的。作為用戶，如果沒有選擇系統(tǒng)的快速以太網(wǎng)板或數(shù)據(jù)服務器板功能，可以使用 Microsoft Visual Basic或者 Visual C + + ，配合 FANUC 提供的 FOCAS 進行自主編程，通過以太網(wǎng)連接，實現(xiàn)對 FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、狀態(tài)信息采集以及數(shù)據(jù)傳送等功能。自主編程還能適應過去老機型的 CNC 系統(tǒng)，軟件也能體現(xiàn)出個性化和獨立性。

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，不僅能實時讀取 CNC 文件數(shù)據(jù)，還能進行 PMC 相關數(shù)據(jù)的讀寫。下面結合應用 Visual Basic 語言編寫的監(jiān)控程序畫面著重介紹它的幾個常用功能。

(1) 絕對位置坐標顯示應用 Visual Basic 語言，調(diào)用 cnc _ absolute 函數(shù)，正確設置函數(shù)參數(shù)及返回值，即可實現(xiàn)絕對位置坐標顯示。圖 4 所示即為 VB 程序通過調(diào)用 cnc_absolute 函數(shù)完成的坐標顯示畫面。此函數(shù)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(shù) 值 存 儲 在 參 數(shù) 數(shù) 據(jù) 結 構“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 中的功能對應各自的接口函數(shù)( API) ，編程中要正確應用接口函數(shù)參數(shù)、返回值及動態(tài)鏈接庫等，其動態(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、主軸相關數(shù)據(jù)的讀寫，包括絕對坐標、相對坐標、機床坐標、剩余移動量以及實際進給速度等。圖 5 所示為電腦端讀取的機床坐標信息畫面。

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

(4) 讀寫其他數(shù)據(jù)，包括報警信息、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 的相關地址等數(shù)據(jù)等。圖 7 所示為電腦端讀取的機床報警信息畫面。

3 結語

無論是使用電腦進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)軟件的機床廠家或其他用戶，可以使用 FOCAS 來編寫基于以太網(wǎng)軟件，實現(xiàn)FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)應用，可實時監(jiān)視、控制生產(chǎn)現(xiàn)場的情況，有助于縮短工廠生產(chǎn)的準備時間和提高產(chǎn)品質(zhì)量，這樣的軟件更加體現(xiàn)專業(yè)化和個性化。