數控系統常見的故障診斷與維修方法

數控系統的常見故障

　　依據數控體系的構成，作業原理和特色，聯系咱們在修理中的經歷，將常見的毛病部位及毛病表象剖析如下。

　　（1）可編程序操控器邏輯接口

　　數控體系的邏輯操控，如刀庫辦理，液壓發動等，主要由PLC來完結，要完結這些操控就有必要收集各操控點的狀況信息，如斷電器，伺服閥，指示燈等。因此它與外界品種繁復的各種信號源和履行元件相連接，改變頻頻，所以發作毛病的能夠性就比較多，并且毛病類型亦千變萬化。

　　（2）電源有些

　　電源是堅持體系正常作業的動力撐持有些，它失效或毛病的直接成果是形成體系的停機或破壞整個體系。通常在歐美國家，這類疑問比較少，在規劃上這方面的要素思考的不多，但在中國因為電源動搖較大，質量差，還躲藏有如高頻脈沖這一類的攪擾，加上人為的要素（如俄然拉閘斷電等）。這些緣由可形成電源毛病監控或損壞。別的，數控體系有些作業數據，設定數據以及加工程序等通常存貯在RAM存貯器內，體系斷電后，靠電源的后備蓄電池或鋰電池來堅持。因此，停機時間比較長，拔插電源或存貯器都能夠形成數據丟掉，使體系不能作業。

　　（3）方位環

　　這是數控體系宣布操控指令，并與方位檢測體系的反應值相比較，進一步完結操控使命的關鍵環節。它具有很高的作業頻度，并與外設相聯接，所以容易發作毛病。

　　常見的毛病有：①位控環報警：能夠是丈量回路開路;丈量體系損壞，位控單元內部損壞。②不發指令就運動，能夠是漂移過高，正反應，位控單元毛病;丈量元件損壞。③丈量元件毛病，通常表現為無反應值;機床回不了基準點;高速時漏脈沖發生報警能夠的緣由是光柵或讀頭臟了;光柵壞了。

　　（4）伺服驅動體系

　　伺服驅動體系與電源電網，機械體系等相關聯，并且在作業中一向處于頻頻的發動和作業狀況，因此這也是毛病較多的有些。

　　其主要毛病有：①體系損壞。通常因為網絡電壓動搖太大，或電壓沖擊形成。中國大有些地區電網質量欠好，會給機床帶來電壓超限，尤其是剎那間超限，如無專門的電壓監控儀，則很難測到，在查找毛病緣由時，要加以注意，還有一些是因為特別緣由形成的損壞。如華北某廠因為雷擊中工廠變電站并竄入電網而形成多臺機床伺服體系損壞。②無操控指令，而電機高速作業。這種毛病的緣由是速度環開環或正反應。如在東北某廠，引入的西德WOTAN公司轉子銑床在調試中，機床X軸在無指令的情況下，高速作業，經剖析咱們以為是正反應形成的。因為體系零點漂移，在正反應情況下，就會敏捷累加使電機在高速下作業，而咱們按標簽查看線路后*正確，機床廠技術人員以為不能夠接錯，在充沛剖析與檢測后咱們將反應線反接，成果機床作業正常。機床廠技術人員不得不供認德方作業失誤。還有一比如，咱們在天津某廠訓練講學時，應廠方需求對他們廠一臺自進廠后一向無法正常作業的精細磨床進行修理，其毛病是：機床一發動電機就作業，并且越來越快，直至最高轉速。咱們剖析以為是因為速度環開路，體系漂移無法按捺形成。經查看其緣由是速度反應線接到了地線上形成。③加工時工件外表達不到需求，走圓弧插補軸換向時呈現凸臺，或電機低速匍匐或振蕩，這類毛病通常是因為伺服體系調整不妥，各軸增益體系不相等或與電機匹配不合適導致，解決辦法是進行最佳化調理。④穩妥燒斷，或電機過熱，以致燒壞，這類毛病通常是機械負載過大或卡死。

　　（5）其他

　　因為環境條件，如攪擾，溫度，濕度超越答應規模，操作不妥，參數設定不妥，亦能夠形成停機或毛病。有一工廠的數控設備，開機后不久便失掉數控準備好信號，體系無法作業，經查看發現機體溫度很高，緣由是通氣過濾網已堵死，導致溫度傳感器動作，替換濾網后，體系正常作業。不按操作規程拔插線路板，或無靜電防護辦法等，都能夠形成停機毛病乃至破壞體系。

　　通常在數控體系的規劃、運用和修理中，有必要思考對經常呈現毛病的部位給予報警，報警電路作業后，一方面在屏幕或操作面板上給出報警信息，另一方面宣布保護性中止指令，使體系停止作業，以便查清毛病和進行修理。

　　數控系統常見故障及造成原因

　　數控系統是數字控制系統的簡稱，根據計算機存儲器中存儲的控制程序，執行部分或全部數值控制功能，并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統。通過利用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關量。數控系統裝備的機床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。下面億達渤潤石化簡單介紹下數控系統的常見故障：

　　一、位置環故障

　　這是數控系統發出控制指令，并與位置檢測系統的反饋值相比較，進一步完成控制任務的關鍵環節。它具有很高的工作頻度，并與外設相聯接，所以容易發生故障。常見的故障有：

　　（1）位控環報警：可能是測量回路開路，測量系統損壞，位控單元內部損壞。

　　（2）不發指令就運動，可能是漂移過高、正反饋、位控單元故障；測量元件損壞。

　　（3）測量元件故障，一般表現為無反饋值；機床回不了基準點；高速時漏脈沖產生報警可能的原因是光柵或讀頭臟了；光柵壞了。

　　二、伺服驅動系統故障

　　伺服驅動系統與電源電網，機械系統等相關聯，而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態，因而這也是故障較多的部分。

　　三、電源系統故障

　　電源是維持系統正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。

　　（1）由于電源波動較大、質量差，還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾，加上人為的因素，這些原因可造成電源故障監控或損壞。

　　（2）數控系統部分運行數據，設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內，系統斷電后靠電源的后備蓄電池或鋰電池來保持。如果停機時間比較長，拔插電源或存貯器都可能造成數據丟失使系統不能運行。

　　數控系統故障診斷常用的8種方法

　　1、直觀檢查法

　　這是故障分析之初*的方法，就是利用感官的檢查。

　　① 詢問向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。

　　② 目視總體查看設備各部分工作狀態是否處于正常狀態（例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等），各電控裝置（如數控系統、溫控裝置、潤滑裝置等）有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。

　　③ 觸摸在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線（如伺服與電機接觸器接線）的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。

　　④ 通電這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電，一旦發現立即斷電分析。

　　2、儀器檢查法

　　使用常規電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

　　3、信號與報警指示分析法

　　① 硬件報警指示這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈，結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。

　　② 軟件報警指示如前所述的系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。

　　4、接口狀態檢查法

　　現代數控系統多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的，這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本設備的接口信號，又要熟悉PLC編程器的應用。

　　5、參數調整法

　　數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同設備、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體設備相匹配，而且更是使設備各項功能達到最佳化所必需的。因此，任何參數的變化（尤其是模擬量參數）甚至丟失都是不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態。此類故障多指故障分類一節中后一類故障，需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅要對具體系統主要參數十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調試經驗。

　　6、備件置換法

　　當故障分析結果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問題。

　　更換任何備件都必須在斷電情況下進行。許多印制電路板上都有一些開關或短路棒的設定以匹配實際需要，因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關位置和設定狀態，并將新板作好同樣的設定，否則會產生報警而不能工作。

　　某些印制電路板的更換還需在更換后進行某些特定操作以完成其中軟件與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。

　　有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲器的板，或者備用電池板，它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。）

　　鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。

　　7、交叉換位法

　　當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會產生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。

　　8、特殊處理法

　　當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、設備制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。