基于Excel 的FANUC 系统参数诊断
2019-2-20 来源：沈阳机床股份有限公司 作者： 佟 冬 闵 立
对于数控机床，最常见也是最难解决的问题就是由于错误设定NC 参数而引起的机床异常，这种错误通常是由误操作引起，很难发觉，机床也没有任何报警，但运行时却会表现异常。数控系统的NC 参数通常多至4 千~8 千，如何从如此众多的参数中找到设定错误的参数就变得十分棘手。基于这种情况， 可以巧妙利用Excel 强大的数据处理能力，来对NC 参数进行诊断。
1 . 导入NC参数
想要诊断NC 参数，首先是要将NC 参数的输出文件导入Excel 中， 可以使用“导入数据”功能，选择数据来源是文本即可。对应程序代码如下：
2. 参数诊断
为了更加方便地诊断参数，需要将所有的轴参数、主轴参数和通道参数进行分别提取，放在不同列中，便于分类进行诊断，这里使用Excel自有的函数功能即可实现。
首先， 提取各轴及通道参数，如提取X 轴数据为：
提取参数后部分如表2 所示。
将提取的参数进行汇总比较，轴参数分类成X 轴参数、Y 轴参数、Z 轴参数、四轴参数、主轴参数及通道参数，在这里将通道参数及主轴参数汇总到B 轴参数列表中，X 轴参数汇总公式
参数汇总后如表3 所示。
在比较参数时遇到如下问题： 不同型号的机床电动机不同，意味着参数不同，不可简单进行参数比较，需要将待诊断的NC 参数文件的电动机参数进行提取、模糊匹配、注入以及再比较。也就是说，通过模糊匹配调出待诊断NC 参数文件中真实的电动机代码，再从标准库中调出相应的电动机参数注入到标准NC 参数列表中，然后与待诊断NC 参数文件进行比较，电动机参数一致后，在诊断时受到的干扰就大大减少了。电动机固有参数， 顾名思义就是指电动机的特征参数，绝大部分都是只读参数。根据电动机固有参数的参数值就可以确定电动机的具体型号。笔者做过统计，伺服轴的参数是101 个，主轴参数是69 个。
很多时候，电动机代码参数与实际电动机并不一致，所以要利用电动机固有参数进行模糊匹配，匹配度最高的即是真实电动机代码。
由于电动机固有参数有一小部分是可以修改的，所以这里要用到模糊匹配方法找到待诊断的NC 参数文件中电动机的真实代码。本文所用到的模糊匹配属于一维模糊匹配，方法很简单，是将所有的电动机参数文件汇总，然后逐组进行调用并与待诊断的NC 参数文件中电动机固有参数进行比较，然后将匹配率最高的电动机代码返回给标准NC 参数文件。
通过模糊匹配的方法获取到待诊断NC 参数文件的真实电动机代码，然后再将汇总的电动机
参数调用出来注入到已经提取到的标准NC 参数列表中。这样一来，待诊断NC 参数文件与标准
NC 参数文件电动机方面的参数就是一致的了，如果待诊断的NC 参数文件与标准电动机参数不
一致，则用紫色对参数进行标注，作为特别提醒予以重点关注。
之后，将有问题的NC 参数文件同标准参数文件进行比较，即可找到异常参数，将不同的参
数标记成数字255，255 是红色的数字代码，然后进行单独提取。如X 轴参数比较公式:
比较参数后如表4 所示。
最后将提取出来的异常参数根据参数重要性进行归类并标示颜色，方便以后在界面上进行标识。颜色标识归类的公式为：
根据参数的重要性将异常参数定义成不同数值， 分别为49152、65535、16711935 及
16776960。再根据不同轴数、不同NC 型号建立相应的标准NC 参数库，在诊断NC 参数文件时就可以进行相应选择并调用与之相同的NC 参数进行比较诊断了。
3. 诊断界面
在Excel 的开发选项中提供了VB 界面，方便将数据以界面的方式展现出来。在Excel 界面下，按Alt+F11，显示VBA 编程页面。可以根据实际功能进行页面设计及功能定义。设计好诊断界面后，将Excel 中的数据导入到界面中，并根据参数重要性进行颜色上的区分显示如表5 所示。
由于异常参数的重要性是根据颜色的不同来确定的，所以在查找问题参数时，可以根据颜色来进行，在这里将绿色标识的参数号定义为对机床无影响参数，黄色为优化参数，蓝色为有影响参数，紫色为电动机固有参数。优先考虑的顺序为紫色、蓝色、黄色，绿色不考虑。如图1 所示。
为更加方便查找问题，可以将诊断结果进行过滤。当主轴出现问题时，只看主轴部分的异常参数，当伺服轴出现问题时，只看伺服轴部分参数，这样更加方便快捷。为验证Excel 处理数据所需要的时间，在程序的首行和末行添加上时间功能。显示结果如图2 所示。仅需7s 就能轻松诊断出异常的NC参数，其效率要远远高于操作人员手动查询效率。
4. 结语
本文将Excel 的VBA 应用到FANUC 的NC数据处理上，使得机床调试更加方便快捷。由于数控系统的版本和机床制造厂家的设置不同，切莫生搬硬套文中的导入方法和函数公式，要参照机床说明书的具体要求导出数据表格，正确利用Excel 的自动处理功能来诊断NC 参数。
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