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Exce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：

filename2 = Application.GetOpen Filename(“（i5）NC參數文件（文本文件） ,*.txt”)

If ?lename2 = False Then Exit Sub

If ?lename1 = ?lename2 Then

MsgBox “選擇的是同一文件”,vbInformation, “提示”

Exit Sub

End If

i = 1

Dim TextObj

Application.ScreenUpdating = False

Set fs = CreateObject(“Scripting. _FileSystemObject”)

Set TextObj = fs.OpenTextFile (?lename2)

Do While Not TextObj.AtEndOfLine

txtline = Trim(TextObj.ReadLine)

If InStr(1, txtline, “:”) > 0 Then

Cells(i, 3) = Mid(txtline, 1, InStr(1, txtline, “:”) - 1)

Cells(i, 4) = Mid(txtline, InStr(1, txtline, “:”) + 1, Len(txtline))

Else

Cells(i, 3) = txtline

End If

i = i + 1

Loop

Set fs = Nothing

Application.ScreenUpdating = True

Excel導入NC參數文件后部分參數如表1所示。

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

=IFERROR(IF(SEARCH ( “ A ” ,A3,1)>1,MID (A3,SEARCH(“A1”,A3)+3,SEARCH( “ A2 ” ,A3 )-3-SEARCH( “ A1 ” , A3)),””),””)

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

IF(A2=””,””,IF(LOOKUP(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!D:D)<>””,LOOKU

P(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!D:D),”非軸參數”))

Y軸參數匯總公式

=IF(A2=””,””,IF(LOOKUP(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!E:E)<>””

LOOKUP(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!E:E),IF(ISNUMBER(MATCH(A2,Sheet7

!D:D,0)),”M參數”,IF(ISNUMBER(MATCH(A2,Sheet7!E:E,0)),”主軸參數”,”通用參數”))))

Z軸參數匯總公式

=IF(A2=””,””,IF(LOOKUP(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!F:F)<>””,LOOKUP

(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!F:F),”→”))

四軸、主軸及通道參數匯總公式

=IF(A2=””,””,IF(B2=”非軸參數”,MID(LOOKUP(A2,Sheet1!C:C,Sh

eet1!H:H),2,15),LOOKUP(A2,Sheet1!C:C,Sheet1!G:G)))

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

=IF(B2=F2,””,IF(OR(F2=””, F2=”無此參數”),IFERROR(IF (VALUE(B2)=0,” “,255),””),255))

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：

IF(N2=49152,””,IF(ISNUMBER(MATCH(A2,Sheet8!N:N,0)),49152,IF(ISNUMBER(MATCH(A2,Sheet8!O:O0)),65535,IF(ISNUMBER(MATCH(A2Sheet8!P:P,0)),16776960,IF(ISNUMBER(MATCH(A2,Sheet8!Q:Q,0)),16711935,IF(ISNUMBER(MATCH(A2,Sheet8!R:R,0)),255,””))))))

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。設計功能界面按鈕如圖1所示。

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2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3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，極大地提高了效率。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。