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fanuc机床使用focas协议采集数据window和Linux都支持（下载中包括所有资料和demo）

作者：Gausst松鼠会 | 2024-04-17 06:32:40

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focas

focas协议是用来采集fanuc机床的协议，通过以太网进行采集。

1. focas1/2的简明教程可以看（稍后我会把所有的资料都上传，这是我从各个地方收集到并整理的）：

这个文档主要介绍了fanuc机床的ip和端口如何配置，能通讯的数据分类，和采集方法的简单介绍

如果你按照上面的文档配置，那么你应该就可以连接到机床。下载

 需要资料的你也可以直接加我VX：zhu1013443437. 加的时候备注CSDN。有偿

2.利用focas API采集数据

1.按照如下图1路径找到了FWLIB32,记住使用IE浏览器打开

2.如图2点击允许阻止的内容，Connection type选择Ethernet(网口)，Applicable CNCs 选择机床的类型，这里我使用oi-MODEL F(大家可以根据自己的机床类型选择)

3.如图3点击这时候就会单出功能函数，如图4.相关的函数使用方法和说明文档的中文版，我也打包放一起了。下载

图1

图2

图3 

图4 

3.使用C#连接实战

在介绍了机床的IP和端口的配置和focas相关函数的使用以后，接下来我们用C#连接写一下简单的demo

环境准备：

         1.开发环境：VS2019  winform

         2.找到fwlib32.dll和fwlib1.dll2个必备的库，如图5

         3.按照如下路径找到fwlib32.cs复制到项目中，因为focas协议用的是C++写的，这个是官方给我们用C#封装好调用C++的库，直接使用即可，如图6

图5 

图6

项目创建：

        1.首先创建一个winform起名FanucFocasDemo，然后把fwlib32.dll,fwlib1.dll和fwlib32.cs复制到项目中

        2.fwlib32.dll和fwlib1.dll2个DLL点击他们的属性，复制到输出目录选择始终复制，如图8。这样我们不管在重新生成项目文件或者清理后生成项目文件，dll都会在Debug/release文件下，这个时候Debug/release下面的可执行程序才可以调用到DLL

                                图7 

                                                                图8 

把生成的目标平台改成x86,不然就会报：System.BadImageFormatException:“试图加载格式不正确的程序。

        3.连接，通过cnc_allclibhndl3方法进行连接

  1.         private void connection_Click(object sender, EventArgs e)
  2.         {
  3.             this.ret = Focas1.cnc_allclibhndl3(ip, Convert.ToUInt16(port), Convert.ToInt32(timeout), out h);
  4.             if (this.ret != Focas1.EW_OK)
  5.             {
  6.                 //设备未连接上
  7.                 MessageBox.Show("设备未连接上");
  8.             }
  9.             else if (this.ret == Focas1.EW_OK)
  10.             {
  11.                 MessageBox.Show("设备连接成功");
  12.             }
  13.         }

 注意：   

我们看下fwlib32.cs函数库的一个枚举（如图9）：focas_ret

所有的数据请求，函数库都会返回一个请求结果（成功or失败）以及ref或者out出来的响应数据（如主轴信息、转速信息、加工信息等。）

请求结果为0代表请求成功，即以下的EW_OK，说明响应数据返回并且正确，负责全部为请求失败，详细问题看英文注释，如

    EW_SOCKET   =     (-16),           /* Windows socket error */代表了tcp Socket套接字错误，说明网络问题。

      EW_NODLL    =     (-15),           /* DLL not exist error */代表DLL未找到，查看是否引用或者程序同级目录有没有我上述讲到的两个dll库。各类原因我不一一解释，可以查阅翻译软件对英文进行翻译

图9 

    4.采集，这个是我能采集到的数据如图10

图10

 坐标：

  1.             Focas1.ODBPOS fos = new Focas1.ODBPOS();
  2.             short num = Focas1.MAX_AXIS;
  3.             short type = -1;
  4.             short ret = Focas1.cnc_rdposition(h, type, ref num, fos);
  5.             if (ret == 0)
  6.             {
  7.                 //绝对
  8.                 txtXAbsolutely.Text = (fos.p1.abs.data * Math.Pow(10, -fos.p1.abs.dec)).ToString();
  9.                 txtYAbsolutely.Text = (fos.p2.abs.data * Math.Pow(10, -fos.p2.abs.dec)).ToString();
  10.                 //相对
  11.                 txtXRelative.Text = (fos.p1.rel.data * Math.Pow(10, -fos.p1.rel.dec)).ToString();
  12.                 txtYRelative.Text = (fos.p2.rel.data * Math.Pow(10, -fos.p2.rel.dec)).ToString();
  13.             }

 系统信息：是

  1.             Focas1.ODBSYS k1 = new Focas1.ODBSYS();
  2.             ret = Focas1.cnc_sysinfo(h, k1);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 MaxAxis = k1.max_axis.ToString();//最大轴数 
  6.                 this.txtMaxAxis.Text = MaxAxis;
  7.                 string type1 = k1.cnc_type[0].ToString() + k1.cnc_type[1].ToString();//CNC类型
  8.                 #region 机床系统类型判断
  9.                 switch (type1)
  10.                 {
  11.                     case "15":
  12.                         CNCType = "Series 15/15i";
  13.                         break;
  14.                     case "16":
  15.                         CNCType = "Series 16/16i";
  16.                         break;
  17.                     case "18":
  18.                         CNCType = "Series 18/18i";
  19.                         break;
  20.                     case "21":
  21.                         CNCType = "Series 21/21i";
  22.                         break;
  23.                     case "30":
  24.                         CNCType = "Series 30i";
  25.                         break;
  26.                     case "31":
  27.                         CNCType = "Series 31i";
  28.                         break;
  29.                     case "32":
  30.                         CNCType = "Series 32i";
  31.                         break;
  32.                     case "35":
  33.                         CNCType = "Series 35i";
  34.                         break;
  35.                     case " 0":
  36.                         CNCType = "Series 0i";
  37.                         break;
  38.                     case "PD":
  39.                         CNCType = "Power Mate i-D";
  40.                         break;
  41.                     case "PH":
  42.                         CNCType = "Power Mate i-H";
  43.                         break;
  44.                     case "PM":
  45.                         CNCType = "Power Motion i";
  46.                         break;
  47.                     default:
  48.                         CNCType = "其它类型";
  49.                         break;
  50.                 }
  51.                 #endregion
  52.                 this.txtCNCType.Text = CNCType;
  53.                 MTType = k1.mt_type[0].ToString() + k1.mt_type[1].ToString();
  54.                 SerialNumber = k1.series[0].ToString() + k1.series[1].ToString() + k1.series[2].ToString() + k1.series[3].ToString();//CNC型号
  55.                 this.txtSerialNumber.Text = SerialNumber;
  56.                 Version = k1.version[0].ToString() + k1.version[1].ToString() + k1.version[2].ToString() + k1.version[3].ToString();
  57.                 Axis = k1.axes[0].ToString() + k1.axes[1].ToString();
  58.             }

设备状态和工作模式：

  1.   Focas1.ODBST statinfo = new Focas1.ODBST();
  2.             ret = Focas1.cnc_statinfo(h, statinfo);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 //设备状态的判定方法：如果Alarm不为0则有报警。当没有报警时，如果run=3认为是在运行，其他都为待机
  6.                 run = statinfo.run;
  7.                 Alarm = statinfo.alarm;
  8.                 //MTMode = statinfo.tmmode;
  9.                 if (Alarm != 0)
  10.                     run = 5;//5为设备报警状态
  11.                 this.txtDevStatus.Text = run.ToString();
  12.                 #region 工作模式判断
  13.                 switch (statinfo.aut)
  14.                 {
  15.                     case 0:
  16.                         CNCModel = "MDI";
  17.                         break;
  18.                     case 1:
  19.                         CNCModel = "MEMory";
  20.                         break;
  21.                     case 2:
  22.                         CNCModel = "Not Defined";
  23.                         break;
  24.                     case 3:
  25.                         CNCModel = "EDIT";
  26.                         break;
  27.                     case 4:
  28.                         CNCModel = "HaNDle";
  29.                         break;
  30.                     case 5:
  31.                         CNCModel = "JOG";
  32.                         break;
  33.                     case 6:
  34.                         CNCModel = "Teach in JOG";
  35.                         break;
  36.                     case 7:
  37.                         CNCModel = "Teach in HaNDle";
  38.                         break;
  39.                     case 8:
  40.                         CNCModel = "INC·feed";
  41.                         break;
  42.                     case 9:
  43.                         CNCModel = "REFerence";
  44.                         break;
  45.                     case 10:
  46.                         CNCModel = "ReMoTe";
  47.                         break;
  48.                     default:
  49.                         CNCModel = "others mode";
  50.                         break;
  51.                 }
  52.                 #endregion
  53.                 this.txtCNCModel.Text = CNCModel.ToString();
  54.             }

报警数据：

  1.  #region 报警数据
  2.             ret = Focas1.cnc_alarm2(h, out almdsta);//Focas1.cnc_alarm2(h, out almdsta);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 #region 报警判断
  6.                 switch (almdsta)
  7.                 {
  8.                     case 0:
  9.                         AlarmMessage = "参数开启（SW）";
  10.                         break;
  11.                     case 1:
  12.                         AlarmMessage = "关机参数设置（PW）";
  13.                         break;
  14.                     case 2:
  15.                         AlarmMessage = "I / O错误（IO）";
  16.                         break;
  17.                     case 3:
  18.                         AlarmMessage = "前景P / S（PS";
  19.                         break;
  20.                     case 4:
  21.                         AlarmMessage = "超程，外部数据（OT";
  22.                         break;
  23.                     case 5:
  24.                         AlarmMessage = "过热报警（OH）";
  25.                         break;
  26.                     case 6:
  27.                         AlarmMessage = "伺服报警（SV";
  28.                         break;
  29.                     case 7:
  30.                         AlarmMessage = "数据I / O错误（SR）";
  31.                         break;
  32.                     case 8:
  33.                         AlarmMessage = "宏指令报警（MC";
  34.                         break;
  35.                     case 9:
  36.                         AlarmMessage = "主轴报警（SP）";
  37.                         break;
  38.                     case 10:
  39.                         AlarmMessage = "其他警报（DS）";
  40.                         break;
  41.                     case 11:
  42.                         AlarmMessage = "有关故障防止功能（IE）的警报";
  43.                         break;
  44.                     case 12:
  45.                         AlarmMessage = "背景P / S（BG）";
  46.                         break;
  47.                     case 13:
  48.                         AlarmMessage = "同步错误（SN）";
  49.                         break;
  50.                     case 14:
  51.                         AlarmMessage = "保留";
  52.                         break;
  53.                     case 15:
  54.                         AlarmMessage = "外部报警信息（EX）";
  55.                         break;
  56.                     case 16:
  57.                         AlarmMessage = "正向超程（软限位1）";
  58.                         break;
  59.                     default:
  60.                         AlarmMessage = "未知错误";
  61.                         break;
  62.                 }
  63.                 #endregion
  64.             }
  65.             #endregion

消警

            ret = Focas1.cnc_clralm(h, 0);

主程序号和子程序号：

  1.             Focas1.ODBPRO dbpro = new Focas1.ODBPRO();
  2.             if (Focas1.EW_OK == Focas1.cnc_rdprgnum(h, dbpro))
  3.             {
  4.                 Mainpg = dbpro.mdata;//主程序号
  5.                 this.txtMainpg.Text = Mainpg.ToString();
  6.                 Currentpg = dbpro.data;//当前运行程序号（子程序号）
  7.                 this.txtCurrentpg.Text = Currentpg.ToString();
  8.  
  9.             }

 主轴实际转速：

  1.             Focas1.ODBACT data = new Focas1.ODBACT();
  2.             ret = Focas1.cnc_acts(h, data);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 Speed = data.data.ToString();
  6.                 this.txtSpeed.Text = Speed.ToString();//单位r/min
  7.             }

进给率F 切削实际速度：

  1.             Focas1.ODBACT ff = new Focas1.ODBACT();
  2.             ret = Focas1.cnc_actf(h, ff);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 FeedRate = ff.data; //单位 mm/min
  6.                 this.txtFeedRate.Text = FeedRate.ToString();
  7.             }

 取刀具号 ，目前我试了没用：

  1.             //short number = 1;
  2.             //Focas1.IODBTLDT c = new Focas1.IODBTLDT();
  3.             //ret = Focas1.cnc_rdtooldata(h, 1, ref number, c);
  4.             //if (ret == Focas1.EW_OK)
  5.             //{
  6.             //    if (c.data1 != null)
  7.             //    {
  8.             //        Tool_no = c.data1.tool_no;
  9.             //    }
  10.             //}

进给倍率：

  1.             Focas1.IODBPMC0 ig = new Focas1.IODBPMC0();
  2.             ret = Focas1.pmc_rdpmcrng(h, 0, 1, 12, 13, 8 + 1 * 2, ig);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 FeedOverRide = (100 - (ig.cdata[0] - 155)).ToString();//进给倍率   转换成百分比 为什么是155没搞懂，设备不同也可能不是155
  6.                 this.txtFeedOverRide.Text = FeedOverRide.ToString();
  7.             }

单次工件计数 这个和控制板上的数量相对应   ：

  1.             Focas1.ODBM bb = new Focas1.ODBM();
  2.             ret = Focas1.cnc_rdmacro(h, 0xf3d, 0x0a, bb);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 string PartCnt = (bb.mcr_val / 100000).ToString();
  6.                 this.txtPartCnt.Text = PartCnt.ToString();
  7.             }

工件总数：

  1.             Focas1.IODBPSD_1 param6712 = new Focas1.IODBPSD_1();
  2.             ret = Focas1.cnc_rdparam(h, 6712, 0, 8, param6712);
  3.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  4.             {
  5.                 int totalparts = param6712.ldata;
  6.                 this.txttotalparts.Text = totalparts.ToString();
  7.             }

时间：

  1.             #region 获取切削时间
  2.             Focas1.IODBPSD_1 param6753 = new Focas1.IODBPSD_1();
  3.             Focas1.IODBPSD_1 param6754 = new Focas1.IODBPSD_1();
  4.             ret = Focas1.cnc_rdparam(h, 6753, 0, 8 + 32, param6753);
  5.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  6.             {
  7.                 int cuttingTimeSec = param6753.ldata / 1000;
  8.                 ret = Focas1.cnc_rdparam(h, 6754, 0, 8 + 32, param6754);
  9.                 if (ret == Focas1.EW_OK)
  10.                 {
  11.                     int cuttingTimeMin = param6754.ldata;
  12.                     int CutTime = cuttingTimeMin * 60 + cuttingTimeSec;
  13.                     this.txtCutTime.Text = CutTime.ToString();
  14.                 }
  15.             }
  16.             #endregion
  17.             #region 获取运行时间
  18.             Focas1.IODBPSD_1 param6751 = new Focas1.IODBPSD_1();
  19.             Focas1.IODBPSD_1 param6752 = new Focas1.IODBPSD_1();
  20.             ret = Focas1.cnc_rdparam(h, 6751, 0, 8, param6751);
  21.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  22.             {
  23.                 int workingTimeSec = param6751.ldata / 1000;
  24.                 ret = Focas1.cnc_rdparam(h, 6752, 0, 8, param6752);
  25.                 if (ret == Focas1.EW_OK)
  26.                 {
  27.                     int workingTimeMin = param6752.ldata;
  28.                     int CycSec = workingTimeMin * 60 + workingTimeSec;
  29.                     this.txtworkingTime.Text = CycSec.ToString();
  30.                 }
  31.             }
  32.             #endregion
  33.             #region 获取开机时间
  34.             Focas1.IODBPSD_1 param6750 = new Focas1.IODBPSD_1();
  35.             ret = Focas1.cnc_rdparam(h, 6750, 0, 8 + 32, param6750);
  36.             if (ret == Focas1.EW_OK)
  37.             {
  38.                 int PoweOnTime = param6750.ldata * 60;
  39.                 this.txtPoweOnTime.Text = PoweOnTime.ToString();
  40.             }

上传NC程序,假设程序如下

  1.             //程序内容，可以改成读文件流的方式
  2.             string prg = "\nO8234\nM3 S1200\nG0 Z0\nG0 X0 Y0\nG1 F500 X120. Y-30.\nM30\n%";
  3.             int len = 0;
  4.             int n = 0;
  5.             //开启上传流程
  6.             ret = Focas1.cnc_dwnstart3(h, 0);
  7.             if (ret != Focas1.EW_OK) return;
  8.  
  9.             len = prg.Length;
  10.             while (len > 0)
  11.             {
  12.                 n = len;
  13.                 //上传程序
  14.                 ret = Focas1.cnc_download3(h, ref n, prg);
  15.                 if (ret == (short)Focas1.focas_ret.EW_BUFFER)
  16.                 {
  17.                     continue;
  18.                 }
  19.                 if (ret == Focas1.EW_OK)
  20.                 {
  21.                     prg += n;
  22.                     len -= n;
  23.                 }
  24.                 if (ret != Focas1.EW_OK)
  25.                 {
  26.                     break;
  27.                 }
  28.             }
  29.             //结束上传流程
  30.             ret = Focas1.cnc_dwnend3(h);

当前程序执行到哪行

  1.                         char[] prog = new char[1024];
  2.                         Focas1.IODBPSD_1 param_prog = new Focas1.IODBPSD_1();
  3.                         ushort length = 100;
  4.                         short blknum;
  5.                         ret = Focas1.cnc_rdexecprog(h, ref length, out blknum, prog);

主轴负载

  1. short b = 3;//轴数量
  2. Focas1.0DBSPLOAD sp = new Focas1.ODBSPLOAD();
  3. ret =Focas1.cnc_rdspmeter(h,-1,ref b,sp);
  4. if(ret == Focas1.EW_OK)
  5.     deviceM.SpindleLoad = sp.spload1.spload.data.Tostring();
  6. #endregion

伺服负载

  1.  short b = 3;//轴数量
  2.  Focas1.ODBSVLOAD sv = new Focas1.ODBSVLOAD();
  3.  ret = Focas1.cnc_rdsvmeter(h,  ref b, sv);
  4.  if (ret == Focas1.EW_OK)
  5.  {
  6.      crrunt = sv.svload1.data;
  7.      crrunt1=sv.svload2.data;
  8.      crrunt2=sv.svload3.data;
  9.      crrunt3= sv.svload4.data;
  10.      crrunt4 = sv.svload5.data;
  11.      crrunt5 = sv.svload6.data;
  12.      crrunt6 = sv.svload7.data;
  13.      crrunt7 = sv.svload8.data;
  14.  
  15.    
  16.  }

特别说明cnc_rdparam这个函数这个函数中的第二个参数要明白其含义，它代表的是机床PARAMETER参数表的序号。这个函数根据第二参数不同可以采集到很多信息，具体那些参数可以参考

下载

4.在Linux平台使用 

Fwlib32.dll是在windows上运行的，如果你想在linux使用，以linux-arm系统为例。

        1.把如图11路径中的libfw32lib.so.1.0.1复制到到项目中。重命名为libfw32lib.so

 

图11 

        2.现在查找 fwlib32.cs 的行查找所有文本实例fwlib32.dll"替换为libfwlib32.so"

        3.在 fwlib32.cs中添加cnc_startupprocess和cnc_exitprocess()，如图12

  1.     /* cnc_startupprocess for linux */
  2.     [DllImport("libfwlib32.so", EntryPoint = "cnc_startupprocess")]
  3.     public static extern void cnc_startupprocess(long level, string filename);
  4.  
  5.     /* cnc_exitprocess for linux */
  6.     [DllImport("libfwlib32.so", EntryPoint = "cnc_exitprocess")]
  7.     public static extern void cnc_exitprocess();

 

图12

        4.在调用任何其他 fwlib32.cs 库函数之前调用此函数

long level = 3; string filename = "focas.log"; Focas1.cnc_startupprocess(level, filename);

        5.调用之后，你可以使用下面的线连接，接下来你可以调用任何库函数最后使用完函数之后别忘了调用cnc_exitprocess函数退出。

参考博客：浅谈几种主流数控机床的数据采集技术 - it610.com

                 c++ fanuc cnc数据采集踩过坑_yangxd_ah的博客-CSDN博客

                 Linux平台上的Focas fwlib32 CNC库 - IT屋-程序员软件开发技术分享社区

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