基于Excel 的FANUC 系統參數診斷
2019-2-20 來源：沈陽機床股份有限公司 作者： 佟 冬 閔 立
對于數控機床，最常見也是最難解決的問題就是由于錯誤設定NC 參數而引起的機床異常，這種錯誤通常是由誤操作引起，很難發覺，機床也沒有任何報警，但運行時卻會表現異常。數控系統的NC 參數通常多至4 千~8 千，如何從如此眾多的參數中找到設定錯誤的參數就變得十分棘手。基于這種情況， 可以巧妙利用Excel 強大的數據處理能力，來對NC 參數進行診斷。
1 . 導入NC參數
想要診斷NC 參數，首先是要將NC 參數的輸出文件導入Excel 中， 可以使用“導入數據”功能，選擇數據來源是文本即可。對應程序代碼如下：
2. 參數診斷
為了更加方便地診斷參數，需要將所有的軸參數、主軸參數和通道參數進行分別提取，放在不同列中，便于分類進行診斷，這里使用Excel自有的函數功能即可實現。
首先， 提取各軸及通道參數，如提取X 軸數據為：
提取參數后部分如表2 所示。
將提取的參數進行匯總比較，軸參數分類成X 軸參數、Y 軸參數、Z 軸參數、四軸參數、主軸參數及通道參數，在這里將通道參數及主軸參數匯總到B 軸參數列表中，X 軸參數匯總公式
參數匯總后如表3 所示。
在比較參數時遇到如下問題： 不同型號的機床電動機不同，意味著參數不同，不可簡單進行參數比較，需要將待診斷的NC 參數文件的電動機參數進行提取、模糊匹配、注入以及再比較。也就是說，通過模糊匹配調出待診斷NC 參數文件中真實的電動機代碼，再從標準庫中調出相應的電動機參數注入到標準NC 參數列表中，然后與待診斷NC 參數文件進行比較，電動機參數一致后，在診斷時受到的干擾就大大減少了。電動機固有參數， 顧名思義就是指電動機的特征參數，絕大部分都是只讀參數。根據電動機固有參數的參數值就可以確定電動機的具體型號。筆者做過統計，伺服軸的參數是101 個，主軸參數是69 個。
很多時候，電動機代碼參數與實際電動機并不一致，所以要利用電動機固有參數進行模糊匹配，匹配度最高的即是真實電動機代碼。
由于電動機固有參數有一小部分是可以修改的，所以這里要用到模糊匹配方法找到待診斷的NC 參數文件中電動機的真實代碼。本文所用到的模糊匹配屬于一維模糊匹配，方法很簡單，是將所有的電動機參數文件匯總，然后逐組進行調用并與待診斷的NC 參數文件中電動機固有參數進行比較，然后將匹配率最高的電動機代碼返回給標準NC 參數文件。
通過模糊匹配的方法獲取到待診斷NC 參數文件的真實電動機代碼，然后再將匯總的電動機
參數調用出來注入到已經提取到的標準NC 參數列表中。這樣一來，待診斷NC 參數文件與標準
NC 參數文件電動機方面的參數就是一致的了，如果待診斷的NC 參數文件與標準電動機參數不
一致，則用紫色對參數進行標注，作為特別提醒予以重點關注。
之后，將有問題的NC 參數文件同標準參數文件進行比較，即可找到異常參數，將不同的參
數標記成數字255，255 是紅色的數字代碼，然后進行單獨提取。如X 軸參數比較公式:
比較參數后如表4 所示。
最后將提取出來的異常參數根據參數重要性進行歸類并標示顏色，方便以后在界面上進行標識。顏色標識歸類的公式為：
根據參數的重要性將異常參數定義成不同數值， 分別為49152、65535、16711935 及
16776960。再根據不同軸數、不同NC 型號建立相應的標準NC 參數庫，在診斷NC 參數文件時就可以進行相應選擇并調用與之相同的NC 參數進行比較診斷了。
3. 診斷界面
在Excel 的開發選項中提供了VB 界面，方便將數據以界面的方式展現出來。在Excel 界面下，按Alt+F11，顯示VBA 編程頁面。可以根據實際功能進行頁面設計及功能定義。設計好診斷界面后，將Excel 中的數據導入到界面中，并根據參數重要性進行顏色上的區分顯示如表5 所示。
由于異常參數的重要性是根據顏色的不同來確定的，所以在查找問題參數時，可以根據顏色來進行，在這里將綠色標識的參數號定義為對機床無影響參數，黃色為優化參數，藍色為有影響參數，紫色為電動機固有參數。優先考慮的順序為紫色、藍色、黃色，綠色不考慮。如圖1 所示。
為更加方便查找問題，可以將診斷結果進行過濾。當主軸出現問題時，只看主軸部分的異常參數，當伺服軸出現問題時，只看伺服軸部分參數，這樣更加方便快捷。為驗證Excel 處理數據所需要的時間，在程序的首行和末行添加上時間功能。顯示結果如圖2 所示。僅需7s 就能輕松診斷出異常的NC參數，其效率要遠遠高于操作人員手動查詢效率。
4. 結語
本文將Excel 的VBA 應用到FANUC 的NC數據處理上，使得機床調試更加方便快捷。由于數控系統的版本和機床制造廠家的設置不同，切莫生搬硬套文中的導入方法和函數公式，要參照機床說明書的具體要求導出數據表格，正確利用Excel 的自動處理功能來診斷NC 參數。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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