第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件

數(shù)控系統(tǒng)故障

分析與維修

數(shù)控系統(tǒng)故障

分析與維修1目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。

這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來源于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家來說，在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。

有的系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，而有的系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。2數(shù)控系統(tǒng)是由硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)兩大部分組成：硬件控制系統(tǒng)是以微處理器為核心，采用大規(guī)模集成電路芯片、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)單元、伺服電機(jī)、各種輸入輸出設(shè)備（包括顯示器、控制面板、輸入輸出接口等）等可見部件組成。軟件控制系統(tǒng)即數(shù)控軟件，包括數(shù)據(jù)輸入輸出、插補(bǔ)控制、刀具補(bǔ)償控制、加減速控制、位置控制、伺服控制、鍵盤控制、顯示控制、接口控制等控制軟件及各種參數(shù)、報(bào)警文本等組成。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，就要分別對(duì)軟硬件進(jìn)行分析、判斷，定位故障并維修。作為一個(gè)好的數(shù)控設(shè)備維修人員，就必須具備電子線路、元器件、計(jì)算機(jī)軟硬件、接口技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等方面的知識(shí)。數(shù)控系統(tǒng)是由硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)兩大部分組成：3常用數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

（一）FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

FANUC公司創(chuàng)建于1956年，1959年首先推出電液步進(jìn)電機(jī)。70年代，一方面從Gettes公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)，一方面與西門子合作，學(xué)習(xí)其先進(jìn)的硬件技術(shù)，1976年成功開發(fā)出5系統(tǒng)，后與西門子聯(lián)合開發(fā)出7系統(tǒng)。從這時(shí)，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控生產(chǎn)廠家。 FANUC公司目前生產(chǎn)的CNC裝置有：F0、F10／F11／F12、F15、F16、F18。F00／F100／110／120／150系列是在F0／10／11／12／15的基礎(chǔ)上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一體的CNC。

常用數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介（一）FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介4產(chǎn)品特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上長(zhǎng)期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)采用專用LSI，以提高集成度、可靠性，減少體積和降低成本產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。每一CNC裝置上可配多種控制軟件，適用于多種機(jī)床不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù)SMT、多層印刷電路板、光導(dǎo)纖維電纜等CNC裝置體積減少，采用面板裝配式，內(nèi)裝式PMC（可編程機(jī)床控制器）產(chǎn)品特點(diǎn)：5FANUC6系統(tǒng)（1979年）FS6是FANUC早期代表性產(chǎn)品之一。在70年代末與80年代初期的數(shù)控機(jī)床得到了廣泛應(yīng)用。①FS6與西門子6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同（合作產(chǎn)品），除伺服電動(dòng)機(jī)、PLC采用西門子公司產(chǎn)品外，其余部分完全相同②硬件采用大板結(jié)構(gòu)，上面插有電源模塊、存儲(chǔ)器板等小板，CPU采用8086，該CNC系列為多微處理器控制系統(tǒng)，其主CPU、PMC及圖形顯示的CPU均為8086③伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用FANUC直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過脈沖編碼器進(jìn)行位置檢測(cè)，構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)FANUC6系統(tǒng)（1979年）6④系統(tǒng)一般帶有獨(dú)立安裝的電氣柜，電氣柜內(nèi)安裝了系統(tǒng)的主要部件（如CNC裝置、伺服驅(qū)動(dòng)、輸入單元、電源單元）⑤主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用FANUC交流主軸驅(qū)動(dòng)裝置，該單元為分開安裝式，一般安裝在強(qiáng)電柜內(nèi)⑥系統(tǒng)軟件為固定式專用軟件我國(guó)80年代進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床，均大量配套采用FS6系統(tǒng)，直到目前仍然有較多配套FS6的機(jī)床在使用中，這些設(shè)備大多進(jìn)入故障多發(fā)期，因此，它是數(shù)控機(jī)床維修中的常見系統(tǒng)之一。 F3簡(jiǎn)化版（經(jīng)濟(jì)型）另注：Fs6→ F9強(qiáng)化版（1980年）

④系統(tǒng)一般帶有獨(dú)立安裝的電氣柜，電氣柜內(nèi)安裝了系統(tǒng)的主要部件7F11系列（1984年）F11系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代初期開發(fā)并得到廣泛應(yīng)用的FANUC代表性產(chǎn)品之一，在80年代進(jìn)口的高檔數(shù)控機(jī)床上廣為采用，因此，它亦是維修中的常見系統(tǒng)之一。同系列的產(chǎn)品有F10／11／12三種基本規(guī)格，其基本結(jié)構(gòu)相似，性能與使用場(chǎng)合有所區(qū)別。①F11的硬件仍然采用大板結(jié)構(gòu)（主板），主CPU為68000，它也是一種多微處理器控制系統(tǒng)②硬件盡量采用專用大規(guī)模集成電路及厚膜電路（22塊），元件減少30％F11系列（1984年）8③CNC系統(tǒng)和操作面板、I/O單元之間采用光纜連接，減少了信號(hào)線，抗干擾能力提高④F11系統(tǒng)既可以帶獨(dú)立安裝的電柜，也可進(jìn)行分離式安裝⑤伺服驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)一般采用FANUC模擬式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥系統(tǒng)軟件可固定式專用軟件，最大可以控制5軸，并實(shí)現(xiàn)全部控制軸的聯(lián)動(dòng)③CNC系統(tǒng)和操作面板、I/O單元之間采用光纜連接，減少了信9F0系統(tǒng)（1985年）F0系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代中后期開發(fā)的產(chǎn)品，是FANUC代表性產(chǎn)品之一。是中國(guó)市場(chǎng)上銷售量最大的一種系統(tǒng)（F0C系列，F(xiàn)0D系列），產(chǎn)品目標(biāo)是體積小、價(jià)格低，其中F0－MC/TC是其代表性產(chǎn)品，F(xiàn)0－MD和F0－TD為F0－MA和F0－TA的簡(jiǎn)化版（經(jīng)濟(jì)型）。①硬件結(jié)構(gòu)采用了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式，即在主板上插有存儲(chǔ)器板、I/O板、軸控制模塊以及電源單元。其主板較其他系列主板要小得多，因此，在結(jié)構(gòu)上顯得較緊湊，體積?、贔0系列為多微處理器CNC系統(tǒng)，F(xiàn)0A系列主CPU為80186，F(xiàn)0B系列的主CPU為80286，F(xiàn)0C系列的主CPU為80386.內(nèi)置可編程控制器（PLC）的CPU為8086F0系統(tǒng)（1985年）10③F0可以配套使用FANUCS系列、α系列、αC系列、β系列等數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，無漂移影響，可以實(shí)現(xiàn)高速、高精控制④采用了高性能的固定軟件與菜單操作的軟功能面板，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話式編程⑤具有多種自診斷功能，以便于維修⑥F0i系統(tǒng)采用總線技術(shù)，增加了網(wǎng)絡(luò)功能，并采用了“閃存”（FLASHROM）。系統(tǒng)可以通過Remotebuffer接口與PC相連，由PC機(jī)控制加工，實(shí)現(xiàn)信息傳遞，系統(tǒng)間也可以通過I/OLink總線進(jìn)行相連⑦F0Mate是F0系列的派生產(chǎn)品，與F0相比是結(jié)構(gòu)更為緊湊的經(jīng)濟(jì)型CNC裝置③F0可以配套使用FANUCS系列、α系列、αC系列、β系11FANUC15／16／18系統(tǒng)F15／16／18／16i／18i系列系統(tǒng)有F－15／16／18、F－15i／16i／18i及FS－150／160／180、F160i／180i等型號(hào)，該系列系統(tǒng)是專門為工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的數(shù)控系統(tǒng)，是目前國(guó)際上工藝與性能最先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)之一，在美國(guó)、日本、歐洲的制造業(yè)中已普遍使用。①系統(tǒng)的硬件與微電子技術(shù)發(fā)展同步，采用了超大規(guī)模集成芯片，CPU可以是80486或PENTIUM系列處理器，帶64位RISC芯片等FANUC15／16／18系統(tǒng)12②系統(tǒng)元器件采用了立體化、高密度的安裝方式（FANUC公司的專利技術(shù)），除主板外，印刷電路板均按物理功能分成小模塊，根據(jù)用戶的要求和系統(tǒng)的規(guī)模，分別插在主板上，系統(tǒng)擴(kuò)展容易，維修方便，體積?、跢15采用了模塊式多主總線（FANUCBUS）結(jié)構(gòu)，多CPU控制系統(tǒng)，、主CPU采用了68020，還采用了一個(gè)子CPU，在PMC、軸控制、圖形控制、通信及自動(dòng)編程中也都有各自的CPU④系統(tǒng)采用8.4in或9.5inTFT（ThinFilmTransistor薄膜晶體管）彩色液晶顯示器②系統(tǒng)元器件采用了立體化、高密度的安裝方式（FANUC公司的13⑤系統(tǒng)可配套α／αi系列數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)，主軸控制可采用α／αi系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥F15／16／18系列系統(tǒng)既可單機(jī)運(yùn)行，也可通過Remotebuffer接口與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連，由計(jì)算機(jī)控制加工，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。通過I/Olink（串行口）接口還可以連接多種外圍設(shè)備。另外經(jīng)DNC1或DNC2接口，可與CellController或以太網(wǎng)連接，由上位機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)車間的自動(dòng)化⑤系統(tǒng)可配套α／αi系列數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)，主軸控制可采用α14F16／18系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖CNCI/O單元強(qiáng)電回路傳感器/線圈電源變壓器電源主計(jì)算機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)主軸驅(qū)動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)操作面板接口機(jī)床操作面板MDI/CRT單元I/O接口I/O設(shè)備手輪F16／18系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖CNCI/O單元強(qiáng)電回路傳感器15FANUC30i---MODELA日本FANUC最新的高檔控制器，是當(dāng)前配置最高的數(shù)控系統(tǒng)。特點(diǎn)：1.最大控制系統(tǒng)為10個(gè)系統(tǒng)（通道）；2.最多軸數(shù)和最大主軸配置為40軸，其中進(jìn)給軸32軸，主軸為8軸；最大同時(shí)控制軸數(shù)為24軸/系統(tǒng)；3.最大PMC系統(tǒng)數(shù)為3個(gè)系統(tǒng)；最大I/O點(diǎn)數(shù)為4096點(diǎn)/4096點(diǎn)，PMC基本指令速度為25ns。4.最大可預(yù)讀程序段為1000段。FANUC30i---MODELA日本FA16（二）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 SIEMENS公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的著名廠家，SINUMERIK的CNC數(shù)控裝置主要有： SINUMERIK3／8／810／820／850／805／840系列等。（二）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介17SIEMENS810／820系統(tǒng)SIEMENS810／820是西門子公司20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的CNC、PLC一體型控制系統(tǒng)，它適合于普通車、銑、磨床的控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高，在80年代末、90年代初的數(shù)控機(jī)床廠上使用較廣。①810與820的區(qū)別僅在于顯示器，810為9in單色顯示，系統(tǒng)電源為24V；820為12in單色或彩色顯示，系統(tǒng)電源為交流220V，其余硬件、軟件部分完全一致SIEMENS810／820系統(tǒng)18②810／820最大可控制6軸（其中允許有2個(gè)作為主軸控制），3軸聯(lián)動(dòng)③系統(tǒng)由電源、顯示器、CPU板、存儲(chǔ)器（MEM／EPROM／RAM）板、I/O板、接口板、顯示控制板、位控板、機(jī)箱等硬件組成。硬件采用了較多LSI和專用集成電路④主CPU采用80186⑤PLC最大128點(diǎn)輸入／64點(diǎn)輸出，用戶程序容量12KB，PLC采用STEP5語(yǔ)言編程②810／820最大可控制6軸（其中允許有2個(gè)作為主軸控制）19SIEMENS3系統(tǒng)SIEMENS3系統(tǒng)是西門子公司80年代初期開發(fā)出來的中檔全功能數(shù)控系統(tǒng)，是西門子公司銷售量最大的系統(tǒng)，是20世紀(jì)80年代歐洲的典型系統(tǒng)。①采用模塊化結(jié)構(gòu)，由CPU模塊，NC存儲(chǔ)器模塊，操作面板接口，NC－PC連接模塊，伺服測(cè)量回路Ⅰ、Ⅱ，PLC編程接口，邏輯模塊，擴(kuò)展設(shè)備接口，PLC存儲(chǔ)器及各種I/O等17個(gè)模塊組成②3系統(tǒng)的機(jī)柜因配置、類別、型號(hào)的不同，可以分為單框架、單PLC雙框架、雙PLC雙框架結(jié)構(gòu)SIEMENS3系統(tǒng)20③采用INTEL8086CPU的輪廓軌跡控制CNC系統(tǒng)，系統(tǒng)可控制4軸，任意3軸聯(lián)動(dòng)④PLC采用SIMATICS5的PLC130－B，輸入輸出點(diǎn)各512點(diǎn)⑤采用12in彩色顯示器或9in單色顯示器③采用INTEL8086CPU的輪廓軌跡控制CNC系統(tǒng)，系21SIEMENS850／880850／880是西門子80年代末期開發(fā)的機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)，具有機(jī)器人功能。適合高功能復(fù)雜機(jī)床FMS、CIMS的需要。是一種多CPU輪廓控制的CNC系統(tǒng)。①1986年西門子公司采用數(shù)控3系統(tǒng)電路板標(biāo)準(zhǔn)（230mm高），NC－PLC雙口RAM耦合方式，INTEL80186CPU芯片，生產(chǎn)出850系統(tǒng)，它的PLC還是沿用130WB或150U②1988年針對(duì)850系統(tǒng)的缺陷，又推出全80186的數(shù)控880GA1型系統(tǒng)，后推出主CPU采用80386的880GA2型系統(tǒng)SIEMENS850／88022③850／880系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般都由操作面板、主機(jī)箱、機(jī)床控制面板3大部分組成，采用兩個(gè)機(jī)架支撐兩列中央控制器，中央控制器包括NC－CPU、SV－CPU（伺服CPU）、COM－CPU（通信CPU）、PLC－CPU及插入式擴(kuò)展模塊。插入式擴(kuò)展模塊有：測(cè)量回路模塊、存儲(chǔ)器模塊、NC－CPU2～4、SV－CPU2～4、PLC輸入／輸出板及擴(kuò)展單元和接口單元④面板帶有12英寸彩色顯示器、全功能鍵盤及兩個(gè)串口⑤用戶程序存儲(chǔ)器RAM容量為128KB，EPROM容量為128KB，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RANM容量為48KB，I/O點(diǎn)最大為1024，計(jì)時(shí)器256，計(jì)數(shù)器128個(gè)⑥采用SINNECHI總成連接方式的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)③850／880系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般都由操作面板、主機(jī)箱、機(jī)床23SIEMENS802系列系統(tǒng)SIEMENS802系列系統(tǒng)包括802S／Se／Sbaseline、802C／Ce／Cbaseline、802D等型號(hào)，它是西門子公司20世紀(jì)90年代末開發(fā)的集CNC、PLC于一體的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)。近年來在國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控機(jī)床上有較大量的使用。802系列數(shù)控系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性較高。SINUMERIK802DSolutionLine(sl)全球首展（2005國(guó)際機(jī)床展），其CNC，PLC和HMI(人機(jī)接口)都集成在同一控制單元中。與SINAMICSS120新一代技術(shù)相結(jié)合SIEMENS802系列系統(tǒng)24①802S、802C系列是西門子公司為簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，兩種系統(tǒng)的區(qū)別是：802S系列采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；802C、802D系列通常采用SIEMENS611數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)②802S、802C系列系統(tǒng)的CNC結(jié)構(gòu)完全相同，可以進(jìn)行3軸控制／3軸聯(lián)動(dòng)；系統(tǒng)帶有±10V的主軸模擬量輸出接口，可以配具有模擬量輸入功能的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（如變頻器）③802S、802C系列系統(tǒng)可以配OP020獨(dú)立操作面板與MCP機(jī)床操作面板，顯示器為7in或5.7in單色液晶顯示器（802S，802C）；802D采用了10.4in彩色液晶顯示器①802S、802C系列是西門子公司為簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)25④集成內(nèi)置式PLC最大可以控制64點(diǎn)輸入與64點(diǎn)輸出，PLC的I/O模塊與ECU間通過總線連接⑤802D與802S、802C有較大的不同，在功能上比802S／C系統(tǒng)有了改進(jìn)與提高，系統(tǒng)采用SIEMENSPCU210模塊，控制軸數(shù)為4軸／4軸聯(lián)動(dòng)，可以通過611U伺服驅(qū)動(dòng)器攜帶10V主軸模擬量輸出，以驅(qū)動(dòng)帶模擬量輸入的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥802D除保留了SIEMENS傳統(tǒng)的編程功能外，一是增加了PLC程序“梯形圖”顯示功能，方便維修；二是可以使用非SIEMENS代碼指令進(jìn)行編程，系統(tǒng)的開放性更強(qiáng)④集成內(nèi)置式PLC最大可以控制64點(diǎn)輸入與64點(diǎn)輸出，PLC26SIEMENS810D／840D系統(tǒng)

圖：840D硬件結(jié)構(gòu)圖IM361S7擴(kuò)展接口MMC100/MMC102人機(jī)對(duì)話操作面板編程器電機(jī)電機(jī)E/R電源模塊NCUCPU模塊進(jìn)給主軸SIEMENS810D／840D系統(tǒng)圖：27SIEMENS810D／840D的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似，但在性能上有較大的差別。

①810D采用SIEMENSCCU（CompactControlUnit）模塊，最大控制軸數(shù)為6軸②840D采用SIEMENSNCU（NumericalControlUnit）模塊，處理器為PENTIUM（NCU573）或AMDK6－2（NCU572）或486（NCU571）系列，當(dāng)采用NCU572或573時(shí)，CNC的存儲(chǔ)容量為1GB，最大控制軸數(shù)可達(dá)31軸，10通道同時(shí)工作；采用NCU571時(shí)，控制軸數(shù)為6軸，2通道同時(shí)工作。840D的NCU與PLC都集成在這個(gè)模塊上，它是840D的核心SIEMENS810D／840D的系28③數(shù)控與驅(qū)動(dòng)的接口信號(hào)是數(shù)字量的④系統(tǒng)由操作面板、機(jī)床控制面板、NCU（CCU）、MMC、611伺服驅(qū)動(dòng)、I/O模塊等單元構(gòu)成（如圖所示）⑤人機(jī)界面MMC，操作面板OP（包括10.4inTFT顯示器與NC鍵盤）、機(jī)床操作面板MCP，一般安裝在操縱臺(tái)上，它們與CCU（NCU）間通過PROFIBUS總線連接⑥MMC事實(shí)上是一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，它有獨(dú)立的PENTIUMCPU、硬盤、軟驅(qū)、TFT顯示器、NC鍵盤，可以在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行③數(shù)控與驅(qū)動(dòng)的接口信號(hào)是數(shù)字量的29⑦E/R電源模塊，它向NCU提供24V工作電源，也向611D提供600V直流母線電壓⑧611D主軸與進(jìn)給模塊，它由E/R電源模塊供電，受控于NCU，并帶動(dòng)主軸或進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)⑨IM361是PLC輸入／輸出接口模塊，與S7－300兼容的PLC使用與S7－300相同的軟件與硬件，PLC的電源模塊、接口模塊、I/O模塊單獨(dú)安裝，它們與系統(tǒng)間通過S7總線與CCU或NCU連接⑦E/R電源模塊，它向NCU提供24V工作電源，也向611D30⑩通過CNC與611D、S7可編程序控制器的組合，可以構(gòu)成滿足不同要求的全數(shù)字控制系統(tǒng)除以上典型系統(tǒng)外，SIEMENS公司還有早期生產(chǎn)的SIEMENS6系統(tǒng)（與FANUC公司合作生產(chǎn)），SIEMENS8、SIEMENS840C等。以上系統(tǒng)多見于進(jìn)口機(jī)床，840C與840D功能相同。⑩通過CNC與611D、S7可編程序控制器的組合，可以構(gòu)31一.電源類故障一.電源類故障32第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件33第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件34第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件35第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件36第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件371.接通總電源開關(guān)后，電源指示燈不亮①外部電源開關(guān)未接通②電源進(jìn)線熔斷器熔芯斷或機(jī)床總?cè)蹟嗥魅坌緮啖蹤C(jī)床電源進(jìn)線斷④機(jī)床總電源開關(guān)壞⑤控制變壓器輸入端熔斷器熔芯斷(或斷路器跳)⑥指示燈控制電路中熔斷器熔芯斷或斷線⑦電源指示燈燈泡壞1.接通總電源開關(guān)后，電源指示燈不亮382.強(qiáng)電部分接通后，馬上跳閘①機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)選擇的空氣開關(guān)容量過小，或空氣開關(guān)的電流選擇撥碼開關(guān)選擇了一個(gè)較小的電流②機(jī)床上使用了較大功率的變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)，并且在變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)的電源進(jìn)線前沒有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)在上強(qiáng)電時(shí)電流有較大的波動(dòng)，超過了空氣開關(guān)的限定電流，引起跳閘。2.強(qiáng)電部分接通后，馬上跳閘393.FANUC輸入電源故障

采用FANUC電源單元A、B、B2等的數(shù)控系統(tǒng)，一般采用FANUC公司生產(chǎn)的“輸入單元”模塊，通過相應(yīng)的外部控制信號(hào)，進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)的電源的通、斷控制。電源接通條件如下：①電柜門互鎖觸點(diǎn)閉合②外部電源切換觸點(diǎn)閉合③MDI/CRT單元的電源切斷OFF按鈕觸點(diǎn)閉合④系統(tǒng)電源模塊無報(bào)警，報(bào)警AL觸點(diǎn)斷開不符合以上條件之任何一條,則會(huì)出現(xiàn)電源斷電故障3.FANUC輸入電源故障40維修要點(diǎn)：a.FANUC6/11等系統(tǒng)的電源輸入單元的元器件，除熔斷器外，其他元器件損壞的幾率非常小，維修時(shí)切勿輕易更換元器件。b.在某些機(jī)床上，由于機(jī)床互鎖的需要，使用了外部電源切斷信號(hào)，這時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床電氣原理圖，綜合分析故障原因，排除外部電源切斷的因素，才能啟動(dòng)。維修要點(diǎn)：414.CNC電源單元不能通電（FANUC）1）當(dāng)電源單元不能接通時(shí)，如果電源指示燈（綠色）不亮。①電源單元的保險(xiǎn)F1、F2已熔斷a.輸入高電壓b.元器件損壞，造成短路或過流②輸入電壓低檢查輸入電壓，電壓的允許值為AC200V±10%,50HZ±1HZ③電源單元不良，內(nèi)存元器件損壞4.CNC電源單元不能通電（FANUC）422）電源指示燈亮，報(bào)警燈也消失，但電源不能接通。電源接通條件如下：①電源ON按鈕閉合②電源OFF按鈕閉合③外部報(bào)警接點(diǎn)打開

2）電源指示燈亮，報(bào)警燈也消失，但電源不能接通。433）電源單元報(bào)警燈亮①24V輸出電壓的保險(xiǎn)絲熔斷a.9”顯示器屏幕使用＋24v電壓，參照下圖，檢查＋24v與地是否短路

b.顯示器/手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入板不良3）電源單元報(bào)警燈亮44②電源單元不良檢查步驟：a.把電源單元的所有輸出插頭拔掉，只留下電源輸入線和開關(guān)控制線。b.把機(jī)床所有電源關(guān)掉，把電源控制部分整體拔掉。c.再開電源，此時(shí)如果電源報(bào)警燈熄滅，那么可以認(rèn)為電源單元正常，而如果電源報(bào)警燈仍然亮，那么電源單元壞。注意事項(xiàng)：16/18系統(tǒng)電源拔下的時(shí)間不要超過半小時(shí)，因?yàn)镾RAM的后備電源在電源單元上。②電源單元不良45③24E的保險(xiǎn)熔斷a.＋24E是提供外部輸入/輸出信號(hào)用的，參照下圖檢查外部輸入/輸出回路是否短路。b.外部輸入/輸出開關(guān)引起＋24E短路或系統(tǒng)I/O板不良。③24E的保險(xiǎn)熔斷46④5V電源負(fù)荷短路檢查方法：a.把＋5V電源所帶負(fù)荷一個(gè)一個(gè)地拔掉，每拔一次，必須關(guān)電源再開電源。

④5V電源負(fù)荷短路47b.在拔掉任何一個(gè)＋5V電源負(fù)荷后，電源報(bào)警燈熄滅，那么可以證明該負(fù)荷及其連接電纜出現(xiàn)故障注意事項(xiàng)：當(dāng)拔掉電機(jī)編碼器的插頭時(shí)，如果是絕對(duì)位置編碼器，還需要重新回零，機(jī)床才能恢復(fù)正常。b.在拔掉任何一個(gè)＋5V電源負(fù)荷后，電源報(bào)警燈熄48⑤系統(tǒng)的印刷電路板上有短路檢查：用萬(wàn)用表測(cè)量＋5V,±15V,+24V與0V之間的電阻。必須在電源關(guān)的狀態(tài)下測(cè)量。a.把系統(tǒng)各印刷板一個(gè)一個(gè)的往下拔，再開電源，確認(rèn)報(bào)警燈是否再亮b.如果當(dāng)某一印刷板拔下后，電源報(bào)警燈不亮，那就證明該板有問題，需更換該板或維修c.對(duì)于O系統(tǒng)，如果＋24V與0V短路，更換時(shí)一定要把輸入/輸出板與主板同時(shí)更換d.當(dāng)計(jì)算機(jī)與CNC系統(tǒng)進(jìn)行通信作業(yè)，如果CNC通信接口燒壞，有時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)電源不能接通⑤系統(tǒng)的印刷電路板上有短路495.打開電源開關(guān)與機(jī)床開關(guān)后，電源不能接通①電源輸入端熔斷器熔芯熔斷或爆斷(或自動(dòng)開關(guān)跳閘)②機(jī)床電源進(jìn)線斷③機(jī)床總電源開關(guān)或電源開關(guān)壞④電氣控制柜門未關(guān)好，開門斷電保護(hù)開關(guān)動(dòng)作⑤電氣控制柜上的開門斷電保護(hù)開關(guān)損壞或關(guān)門后與碰塊接觸不良5.打開電源開關(guān)與機(jī)床開關(guān)后，電源不能接通506.控制電源故障①控制變壓器無輸入電壓（輸入端保險(xiǎn)燒斷或斷路器跳）

原因：變壓器內(nèi)部短路、連接線短路，電流過大②無DC電流輸出

原因：因直流側(cè)短路、過流、過壓、過熱等造成整流模塊或直流電源損壞；整流電路有斷線或接觸不良③電源連接線接觸不良或斷線④控制變壓器輸入電源電壓過高過低（超過±10%）或電壓浪涌6.控制電源故障51⑤控制變壓器損壞

原因：熔斷器，斷路器的電流過大，沒有起到保護(hù)作用；電源短路，串接；負(fù)荷過大，內(nèi)部繞組短路，斷路等。⑥控制變壓器副邊熔斷器熔斷或爆斷第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件527．I/O無輸入信號(hào)，＋24V電源報(bào)警①＋24V電源保險(xiǎn)燒壞

處理：I/O輸入短路，檢查輸入＋24V電源是否對(duì)地短路，排除故障；更換保險(xiǎn)。②I/O無輸入信號(hào)7．I/O無輸入信號(hào)，＋24V電源報(bào)警538.系統(tǒng)不能正常上電，且輸入/輸出板上有嚴(yán)重的燒毀痕跡原因：由于外部繼電器和外圍電壓等原因，使輸入/輸出接口板上TD62107（FANUC）嚴(yán)重?zé)龤Ф斐呻娫炊搪?。維修：a.更換輸入/輸出板

b.更換輸入/輸出板上TD621078.系統(tǒng)不能正常上電，且輸入/輸出板上有嚴(yán)重的燒毀痕跡549.在機(jī)床運(yùn)行中，控制系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)突然掉電現(xiàn)象原因：電源供應(yīng)系統(tǒng)故障維修：a.更換系統(tǒng)電源

b.更換電源輸入單元9.在機(jī)床運(yùn)行中，控制系統(tǒng)偶爾出現(xiàn)突然掉電現(xiàn)象5510.系統(tǒng)工作半個(gè)月或一個(gè)月左右，必須更換電池，不然參數(shù)就丟失原因：電池是為了保障系統(tǒng)在不通電的情況下，不會(huì)丟失NC數(shù)據(jù)維修：a.檢查確認(rèn)電池連接電纜是否有破損b.存儲(chǔ)板上的電池保持回路不良,請(qǐng)更換存儲(chǔ)板。c.電池質(zhì)量不好，更換質(zhì)量較好的電池10.系統(tǒng)工作半個(gè)月或一個(gè)月左右，必須更換電池，不然參數(shù)就丟5611.伺服電源故障①伺服變壓器輸入端斷路器跳閘

原因：過流、短路、斷路器內(nèi)部故障等②機(jī)床進(jìn)行預(yù)啟動(dòng)操作后，伺服變壓器控制接觸器未吸合

原因：a.機(jī)床操作面板上預(yù)啟動(dòng)按鈕接觸不良或損壞b.控制電路接觸不良，連接不好或斷線c.接觸器接觸不良或損壞11.伺服電源故障57③伺服變壓器溫控開關(guān)斷開原因：a.電氣控制柜過熱，伺服變壓器溫度升高，伺服變壓器內(nèi)部溫控開關(guān)斷開b.負(fù)載過重引起伺服變壓器溫度升高④伺服變壓器電源電路斷路器跳閘或副邊無輸出電壓原因：伺服變壓器損壞（內(nèi)部短路、斷線、輸出電路短路等）⑤伺服放大器無電源原因：伺服變壓器輸出端接觸器未吸合③伺服變壓器溫控開關(guān)斷開5812.FANUC電源模塊（單元）不良維修要點(diǎn)：①根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，在FANUC系統(tǒng)中，電源單元故障的原因多發(fā)生在電網(wǎng)供電不良的地區(qū)。由于加工過程中的外部突然斷電或在工廠自發(fā)電供電的情況下工作，是引起電源單元故障的主要原因。②在一般情況下，電源單元的故障以進(jìn)線的浪涌吸收器（VS11）的故障居多。當(dāng)VS11故障，但維修現(xiàn)場(chǎng)無器件時(shí)，為了保證機(jī)床的正常生產(chǎn)，通常的做法是暫時(shí)取消VS11，確保機(jī)床的使用，待備件到位后，再予以更換。12.FANUC電源模塊（單元）不良維修要點(diǎn)：59③在電網(wǎng)電壓波動(dòng)太大（特別是自發(fā)電的場(chǎng)合），偶然也有整流橋、開關(guān)管、濾波電容、續(xù)流管損壞的情況。對(duì)于以上器件，在無備件時(shí)，一般可以直接利用同規(guī)格的整流橋、開關(guān)管、電容、續(xù)流管進(jìn)行替代。④FANUC電源單元的+24E熔斷器熔斷，是機(jī)床維修過程中經(jīng)常遇到的問題之一，這一故障引起的原因一般與系統(tǒng)本身無關(guān)，屬于系統(tǒng)外部故障。⑤＋24E為系統(tǒng)提供外部（機(jī)床側(cè)）輸入、輸出信號(hào)使用電源，F(xiàn)14熔斷器熔斷一般是由機(jī)床側(cè)的輸入、輸出信號(hào)對(duì)地短路引起的。③在電網(wǎng)電壓波動(dòng)太大（特別是自發(fā)電的場(chǎng)合），偶然也有整流橋、60⑥為了確定短路的大致范圍，維修時(shí)可以通過逐一取下系統(tǒng)I/O信號(hào)連接插頭M1、M2、M18、M19、M20等，進(jìn)行檢查，以縮小故障范圍。⑦一般來說，機(jī)床側(cè)的可動(dòng)部位的接線（如：車床的腳踏開關(guān)、操作面板上的波段開關(guān)），液壓、冷卻系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)是容易引起短路的場(chǎng)合，維修時(shí)可進(jìn)行重點(diǎn)檢查。⑧繼電器線圈兩側(cè)并聯(lián)的保護(hù)二極管方向，必須引起維修人員的特別注意，更換時(shí)必須十分仔細(xì)，防止出錯(cuò)。⑥為了確定短路的大致范圍，維修時(shí)可以通過逐一取下系統(tǒng)I/O信6113.西門子系統(tǒng)電源單元故障維修要點(diǎn)①SIEMENS810M由于使用的是DC24V電源，因此電源回路相對(duì)比較簡(jiǎn)單，故障原因多數(shù)是內(nèi)部熔斷器、保護(hù)二極管等元件損壞。②判定810系統(tǒng)電源是否存在故障的方法較簡(jiǎn)單，可以在系統(tǒng)加入DC24V電源后，通過直接短接系統(tǒng)的NC-ON觸點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。短接后若系統(tǒng)正常啟動(dòng)，顯示器工作，證明系統(tǒng)單元無故障；否則應(yīng)對(duì)系統(tǒng)電源單元進(jìn)行維修。13.西門子系統(tǒng)電源單元故障維修要點(diǎn)62③由于810風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)在內(nèi)部采用了獨(dú)立的供電回路，因此，即使風(fēng)機(jī)正常工作，只能代表外部DC24V供電正常，但不能代表系統(tǒng)內(nèi)部電源的工作正常。④SIEMENS其他型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)（如3、8、850、880等），其電源控制方式與810系統(tǒng)基本相同，維修時(shí)可以參照進(jìn)行。③由于810風(fēng)機(jī)與系統(tǒng)在內(nèi)部采用了獨(dú)立的供電回路，因此，即使63事例1：故障現(xiàn)象：一臺(tái)進(jìn)口臥式加工中心，開機(jī)時(shí)屏幕一片黑，操作面板上的NC電源開關(guān)已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開關(guān)和主要部分無異常，關(guān)機(jī)后重開，故障一樣。故障分析：經(jīng)查，確定其電源部分無故障，各處電壓都正常，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)有多處損壞，在更換了顯示器，顯示控制板后屏幕出現(xiàn)了顯示，使機(jī)床能進(jìn)入其它的故障維修。

事例1：64事例2：故障現(xiàn)象：一立式加工中心，開機(jī)后屏幕無顯示。

該加工中心使用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)，造成屏幕無顯示的原因有很多，經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查，后確認(rèn)系統(tǒng)提供的外部電源是正確的，但主板上的電壓不正常，時(shí)有時(shí)無，可以確認(rèn)是因主板故障造成，因此進(jìn)行了更換，更換主板后系統(tǒng)有顯示，由于主板更換后參數(shù)需要重新設(shè)置，按系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置步驟，對(duì)照機(jī)床附帶的參數(shù)表進(jìn)行了設(shè)置調(diào)整后機(jī)床正常。屏幕上無顯示的故障原因很多，首先必須找出原因排除,如還有其他故障，根據(jù)機(jī)床的報(bào)警和其他故障信息作出處理。事例2：65事例3： 一加工中心，開機(jī)后打開急停，系統(tǒng)在復(fù)位的過程中，伺服強(qiáng)電上去后系統(tǒng)總空開馬上跳閘

該加工中心使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)對(duì)故障進(jìn)行了檢查分析，首先懷疑是否是空開電流選擇過小，經(jīng)過計(jì)算分析后確認(rèn)所選擇的空開有點(diǎn)偏小，但基本符合機(jī)床要求，然后用示波器觀察機(jī)床上電時(shí)的電流的變化波形，發(fā)現(xiàn)伺服強(qiáng)電在上電時(shí)電流沖擊比較大，也就是電流波形變化較大，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)由于所選伺服功率較大，且伺服內(nèi)部未加阻抗等裝置，在使用時(shí)須外接一電抗與制動(dòng)電阻，電氣人員在設(shè)計(jì)時(shí)加了制動(dòng)電阻，為了節(jié)省成本沒有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系統(tǒng)上電恢復(fù)正常。事例3：66小結(jié)：①數(shù)控機(jī)床由于采用的控制系統(tǒng)品種較多，電源接通、斷開的控制要求各不相同，對(duì)于不同機(jī)床、不同的系統(tǒng)、維修時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床與系統(tǒng)的實(shí)際情況，分別進(jìn)行處理。②機(jī)床維修者必須熟悉各種系統(tǒng)的電源通/斷控制要求，維修時(shí)做到心中有數(shù)。③對(duì)于控制較復(fù)雜的機(jī)床，不僅要掌握系統(tǒng)的電源ON/OFF要求，而且還必須對(duì)照機(jī)床電氣原理圖進(jìn)行維修處理，除非萬(wàn)不得已，不得更改機(jī)床的原始操作方式和原始設(shè)計(jì)功能。小結(jié)：67④維修數(shù)控機(jī)床是多方位的，既要掌握系統(tǒng)生產(chǎn)廠家推薦的線路與控制方法，還必須根據(jù)機(jī)床、系統(tǒng)的實(shí)際情況靈活處理，不可教條。④維修數(shù)控機(jī)床是多方位的，既要掌握系統(tǒng)生產(chǎn)廠家推薦的線路與控681.數(shù)控系統(tǒng)電源接通時(shí)無畫面顯示①顯示器信號(hào)線電纜或電源線連接不良或斷線②電源單元故障，顯示器無供電電源（CRT燈絲不亮，LCD無背景光）③CRT顯示器壞④CRT顯示板壞⑤LCD屏壞⑥LCD燈管壞⑦LCD逆變器壞⑧主印刷電路板故障⑨亮度調(diào)節(jié)不對(duì)二系統(tǒng)顯示類故障

1.數(shù)控系統(tǒng)電源接通時(shí)無畫面顯示二系統(tǒng)顯示類故障692.運(yùn)行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動(dòng)

①參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)所引起

②同時(shí)運(yùn)行了系統(tǒng)以外的其他內(nèi)存駐留程序③系統(tǒng)文件受到破壞或者感染了病毒④電源功率不夠⑤系統(tǒng)元器件受到損害

3.主軸有轉(zhuǎn)速但CRT速度無顯示①主軸編碼器損壞②主軸編碼器電纜脫落或斷線③系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不對(duì)，編碼器反饋的接口不對(duì)或者沒有選擇主軸控制的有關(guān)功能2.運(yùn)行或操作中出現(xiàn)死機(jī)或重新啟動(dòng)704.主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與所發(fā)指令不符①主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 確認(rèn)主軸編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)是否設(shè)置正確②PLC程序錯(cuò)誤檢查PLC程序中主軸速度和D/A輸出部分的程序③速度控制信號(hào)電纜連接錯(cuò)誤5.液晶屏幕顯示暗淡，但仍能加工①更換液晶顯示器（液晶屏已老化）②更換液晶顯示器燈管③更換顯示控制模塊④亮度調(diào)節(jié)太暗，調(diào)亮4.主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速與所發(fā)指令不符716.液晶顯示屏亮度太暗或太亮①環(huán)境溫度影響（高溫時(shí)亮度高，低溫亮度低）②亮度調(diào)節(jié)不當(dāng)③顯示緩沖板損壞7.CRT/LCD顯示屏畫面抖動(dòng)、晃動(dòng)或有水波紋①接地?cái)嗑€或不正確，CRT/LCD受干擾引起②信號(hào)線連接松動(dòng)或接觸不良，屏蔽不好6.液晶顯示屏亮度太暗或太亮72③CRT/LCD內(nèi)部故障措施：a.信號(hào)線采用屏蔽雙絞線b.屏蔽層雙端接地c.CRT/LCD與CNC外殼共地（單點(diǎn)接地）d.在CRT/LCD輸入接口端加100PF～330PF的瓷片電容濾波（每個(gè)信號(hào)線對(duì)OV焊接一個(gè)電容）e.信號(hào)線兩端套鐵氧缽磁環(huán)濾波③CRT/LCD內(nèi)部故障738.顯示器屏幕上字符顯示不正常①主板上的字符顯示ROM是否裝好②更換顯示器屏幕③調(diào)整顯示器屏幕④更換主板9.液晶屏顯示字符忽亮忽暗①數(shù)控系統(tǒng)環(huán)境比較惡劣高溫潮濕易引起亮度調(diào)節(jié)電位器接觸不良②背景光逆變器不良

8.顯示器屏幕上字符顯示不正常7410.液晶屏很暗，調(diào)節(jié)亮度電位器，隱約能看見字符，液晶屏背景燈沒有亮①?zèng)]有給背景燈提供電壓，檢查給背景燈提供電壓的逆變器組件是否有高壓輸出，檢查連接線②背景燈損壞，檢查液晶屏背景燈管11.顯示器出現(xiàn)亂碼①系統(tǒng)文件被破壞②系統(tǒng)內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)出錯(cuò)，需對(duì)RAM進(jìn)行初始化處理③系統(tǒng)內(nèi)存不足④外部干擾

10.液晶屏很暗，調(diào)節(jié)亮度電位器，隱約能看見字符，液7512.系統(tǒng)具有圖形功能但不能顯示圖形，有時(shí)屏幕上什么都不顯示①系統(tǒng)的顯示回路出現(xiàn)故障②圖形板不良13.系統(tǒng)有時(shí)鐘顯示功能但不顯示系統(tǒng)時(shí)間①確認(rèn)時(shí)鐘顯示功能，查看相應(yīng)參數(shù)設(shè)置是否正確②時(shí)鐘芯片或時(shí)鐘控制回路不良，更換存儲(chǔ)板（時(shí)鐘回路在存儲(chǔ)板上）12.系統(tǒng)具有圖形功能但不能顯示圖形，有時(shí)屏幕上什么都不顯示7614.系統(tǒng)使用14″顯示器，但顯示屏幕的顯示格式與9″的顯示器屏幕的顯示格式一樣①更換字符顯示ROM②更改顯示格式的功能參數(shù)14.系統(tǒng)使用14″顯示器，但顯示屏幕的顯示格式與9″的顯示7715.維修要點(diǎn)①根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)，在FANUC系統(tǒng)中，系統(tǒng)無顯示的硬件方面原因，除公共電源單元的故障外，一般都是由于連接不良引起的；顯示回路、顯示板元器件損壞的故障情況偶然存在，因此維修重點(diǎn)應(yīng)檢查顯示器本身。②在SIEMENS系統(tǒng)中，無顯示的故障偶然有發(fā)生，硬件方面由于810顯示器與系統(tǒng)一體，因此，基本上可以排除連接方面的故障原因；顯示回路顯示板元器件損壞的故障情況偶然存在，因此，維修時(shí)重點(diǎn)應(yīng)檢查顯示器本身。15.維修要點(diǎn)78③數(shù)控系統(tǒng)的CRT顯示器驅(qū)動(dòng)電路與電視機(jī)原理相同，故障多屬于顯示的行，均輸出電路，維修時(shí)可以參照電視機(jī)的有關(guān)維修方法。④對(duì)于CRT一般的顯示不良故障，如：亮度輝度同步幅度等問題，通過對(duì)于顯示器的調(diào)節(jié)即可以解決，調(diào)節(jié)方法與電視機(jī)的調(diào)整相同。⑤LCD顯示屏的故障主要是燈管及逆變器易損壞，燈管壽命一般1萬(wàn)～3萬(wàn)小時(shí)。⑥系統(tǒng)無顯示的軟件方面原因，一般以存儲(chǔ)器出錯(cuò)居多，此類故障通過初始化及對(duì)系統(tǒng)參數(shù)、用戶程序存儲(chǔ)器進(jìn)行清零后，系統(tǒng)顯示可以恢復(fù)正常。③數(shù)控系統(tǒng)的CRT顯示器驅(qū)動(dòng)電路與電視機(jī)原理相同，故障多屬于79事例1：故障現(xiàn)象： 一數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床送電，CRT無顯示，查NC電源+24V、+15V、-15V、+5V均無輸出故障分析： 此現(xiàn)象可以確定是電源方面出了問題，所以可以根據(jù)電氣原理圖逐步從電源的輸入端進(jìn)行檢查，當(dāng)檢查到保險(xiǎn)后的電噪聲濾波器時(shí)發(fā)現(xiàn)性能不良，后面的整流、振蕩電路均正常，拆開噪聲濾波器外殼發(fā)現(xiàn)里面燒焦，更換噪聲濾波器后，系統(tǒng)故障排除。事例1：80事例2：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)數(shù)控車床配FANUC0-TD系統(tǒng)，在調(diào)試中時(shí)常出現(xiàn)CRT閃爍、發(fā)亮，沒有字符出現(xiàn)的現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)造成的原因主要有：①CRT亮度與灰度旋鈕在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)震動(dòng)②系統(tǒng)在出廠時(shí)沒有經(jīng)過初始化調(diào)整③系統(tǒng)的主板和存儲(chǔ)板有質(zhì)量問題

解決辦法可按如下步驟進(jìn)行： 首先，調(diào)整CRT的亮度和灰度旋鈕，如果沒有反應(yīng)，請(qǐng)將系統(tǒng)進(jìn)行初始化一次，同時(shí)按RST鍵和DEL鍵，進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)，如果CRT仍沒有正常顯示，則需要更換系統(tǒng)的主板或存儲(chǔ)板。事例2：81小結(jié)：數(shù)據(jù)系統(tǒng)不能正常顯示的原因很多，當(dāng)電源故障、系統(tǒng)CPU故障時(shí)，均可能導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常顯示；系統(tǒng)的軟件出錯(cuò)，在多數(shù)情況下可能會(huì)導(dǎo)致顯示混亂、顯示不正常或系統(tǒng)無顯示；當(dāng)然，顯示系統(tǒng)本身的故障是造成系統(tǒng)顯示不正常的直接原因。因此，系統(tǒng)不能正常顯示時(shí)，首先要分清造成系統(tǒng)不能正常顯示故障的原因，抓住主要矛盾，不可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要系統(tǒng)無顯示就是顯示系統(tǒng)的故障。當(dāng)由于系統(tǒng)電源、系統(tǒng)出錯(cuò)等原因造成系統(tǒng)不能正常顯示時(shí)，應(yīng)首先對(duì)其它相關(guān)部分進(jìn)行維修處理。小結(jié)：82數(shù)控系統(tǒng)故障

分析與維修

數(shù)控系統(tǒng)故障

分析與維修83目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。

這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來源于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家來說，在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。

有的系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，而有的系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。目前數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。84數(shù)控系統(tǒng)是由硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)兩大部分組成：硬件控制系統(tǒng)是以微處理器為核心，采用大規(guī)模集成電路芯片、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)單元、伺服電機(jī)、各種輸入輸出設(shè)備（包括顯示器、控制面板、輸入輸出接口等）等可見部件組成。軟件控制系統(tǒng)即數(shù)控軟件，包括數(shù)據(jù)輸入輸出、插補(bǔ)控制、刀具補(bǔ)償控制、加減速控制、位置控制、伺服控制、鍵盤控制、顯示控制、接口控制等控制軟件及各種參數(shù)、報(bào)警文本等組成。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，就要分別對(duì)軟硬件進(jìn)行分析、判斷，定位故障并維修。作為一個(gè)好的數(shù)控設(shè)備維修人員，就必須具備電子線路、元器件、計(jì)算機(jī)軟硬件、接口技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等方面的知識(shí)。數(shù)控系統(tǒng)是由硬件控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)兩大部分組成：85常用數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

（一）FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

FANUC公司創(chuàng)建于1956年，1959年首先推出電液步進(jìn)電機(jī)。70年代，一方面從Gettes公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)，一方面與西門子合作，學(xué)習(xí)其先進(jìn)的硬件技術(shù)，1976年成功開發(fā)出5系統(tǒng)，后與西門子聯(lián)合開發(fā)出7系統(tǒng)。從這時(shí)，F(xiàn)ANUC成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控生產(chǎn)廠家。 FANUC公司目前生產(chǎn)的CNC裝置有：F0、F10／F11／F12、F15、F16、F18。F00／F100／110／120／150系列是在F0／10／11／12／15的基礎(chǔ)上加了MMC功能，即CNC、PMC、MMC三位一體的CNC。

常用數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介（一）FANUC數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介86產(chǎn)品特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)上長(zhǎng)期采用大板結(jié)構(gòu)，但在新的產(chǎn)品中已采用模塊化結(jié)構(gòu)采用專用LSI，以提高集成度、可靠性，減少體積和降低成本產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣。每一CNC裝置上可配多種控制軟件，適用于多種機(jī)床不斷采用新工藝、新技術(shù)。如表面安裝技術(shù)SMT、多層印刷電路板、光導(dǎo)纖維電纜等CNC裝置體積減少，采用面板裝配式，內(nèi)裝式PMC（可編程機(jī)床控制器）產(chǎn)品特點(diǎn)：87FANUC6系統(tǒng)（1979年）FS6是FANUC早期代表性產(chǎn)品之一。在70年代末與80年代初期的數(shù)控機(jī)床得到了廣泛應(yīng)用。①FS6與西門子6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同（合作產(chǎn)品），除伺服電動(dòng)機(jī)、PLC采用西門子公司產(chǎn)品外，其余部分完全相同②硬件采用大板結(jié)構(gòu)，上面插有電源模塊、存儲(chǔ)器板等小板，CPU采用8086，該CNC系列為多微處理器控制系統(tǒng)，其主CPU、PMC及圖形顯示的CPU均為8086③伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用FANUC直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過脈沖編碼器進(jìn)行位置檢測(cè)，構(gòu)成半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)FANUC6系統(tǒng)（1979年）88④系統(tǒng)一般帶有獨(dú)立安裝的電氣柜，電氣柜內(nèi)安裝了系統(tǒng)的主要部件（如CNC裝置、伺服驅(qū)動(dòng)、輸入單元、電源單元）⑤主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用FANUC交流主軸驅(qū)動(dòng)裝置，該單元為分開安裝式，一般安裝在強(qiáng)電柜內(nèi)⑥系統(tǒng)軟件為固定式專用軟件我國(guó)80年代進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床，均大量配套采用FS6系統(tǒng)，直到目前仍然有較多配套FS6的機(jī)床在使用中，這些設(shè)備大多進(jìn)入故障多發(fā)期，因此，它是數(shù)控機(jī)床維修中的常見系統(tǒng)之一。 F3簡(jiǎn)化版（經(jīng)濟(jì)型）另注：Fs6→ F9強(qiáng)化版（1980年）

④系統(tǒng)一般帶有獨(dú)立安裝的電氣柜，電氣柜內(nèi)安裝了系統(tǒng)的主要部件89F11系列（1984年）F11系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代初期開發(fā)并得到廣泛應(yīng)用的FANUC代表性產(chǎn)品之一，在80年代進(jìn)口的高檔數(shù)控機(jī)床上廣為采用，因此，它亦是維修中的常見系統(tǒng)之一。同系列的產(chǎn)品有F10／11／12三種基本規(guī)格，其基本結(jié)構(gòu)相似，性能與使用場(chǎng)合有所區(qū)別。①F11的硬件仍然采用大板結(jié)構(gòu)（主板），主CPU為68000，它也是一種多微處理器控制系統(tǒng)②硬件盡量采用專用大規(guī)模集成電路及厚膜電路（22塊），元件減少30％F11系列（1984年）90③CNC系統(tǒng)和操作面板、I/O單元之間采用光纜連接，減少了信號(hào)線，抗干擾能力提高④F11系統(tǒng)既可以帶獨(dú)立安裝的電柜，也可進(jìn)行分離式安裝⑤伺服驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)一般采用FANUC模擬式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥系統(tǒng)軟件可固定式專用軟件，最大可以控制5軸，并實(shí)現(xiàn)全部控制軸的聯(lián)動(dòng)③CNC系統(tǒng)和操作面板、I/O單元之間采用光纜連接，減少了信91F0系統(tǒng)（1985年）F0系列是FANUC公司20世紀(jì)80年代中后期開發(fā)的產(chǎn)品，是FANUC代表性產(chǎn)品之一。是中國(guó)市場(chǎng)上銷售量最大的一種系統(tǒng)（F0C系列，F(xiàn)0D系列），產(chǎn)品目標(biāo)是體積小、價(jià)格低，其中F0－MC/TC是其代表性產(chǎn)品，F(xiàn)0－MD和F0－TD為F0－MA和F0－TA的簡(jiǎn)化版（經(jīng)濟(jì)型）。①硬件結(jié)構(gòu)采用了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式，即在主板上插有存儲(chǔ)器板、I/O板、軸控制模塊以及電源單元。其主板較其他系列主板要小得多，因此，在結(jié)構(gòu)上顯得較緊湊，體積?、贔0系列為多微處理器CNC系統(tǒng)，F(xiàn)0A系列主CPU為80186，F(xiàn)0B系列的主CPU為80286，F(xiàn)0C系列的主CPU為80386.內(nèi)置可編程控制器（PLC）的CPU為8086F0系統(tǒng)（1985年）92③F0可以配套使用FANUCS系列、α系列、αC系列、β系列等數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，無漂移影響，可以實(shí)現(xiàn)高速、高精控制④采用了高性能的固定軟件與菜單操作的軟功能面板，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話式編程⑤具有多種自診斷功能，以便于維修⑥F0i系統(tǒng)采用總線技術(shù)，增加了網(wǎng)絡(luò)功能，并采用了“閃存”（FLASHROM）。系統(tǒng)可以通過Remotebuffer接口與PC相連，由PC機(jī)控制加工，實(shí)現(xiàn)信息傳遞，系統(tǒng)間也可以通過I/OLink總線進(jìn)行相連⑦F0Mate是F0系列的派生產(chǎn)品，與F0相比是結(jié)構(gòu)更為緊湊的經(jīng)濟(jì)型CNC裝置③F0可以配套使用FANUCS系列、α系列、αC系列、β系93FANUC15／16／18系統(tǒng)F15／16／18／16i／18i系列系統(tǒng)有F－15／16／18、F－15i／16i／18i及FS－150／160／180、F160i／180i等型號(hào)，該系列系統(tǒng)是專門為工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的數(shù)控系統(tǒng)，是目前國(guó)際上工藝與性能最先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)之一，在美國(guó)、日本、歐洲的制造業(yè)中已普遍使用。①系統(tǒng)的硬件與微電子技術(shù)發(fā)展同步，采用了超大規(guī)模集成芯片，CPU可以是80486或PENTIUM系列處理器，帶64位RISC芯片等FANUC15／16／18系統(tǒng)94②系統(tǒng)元器件采用了立體化、高密度的安裝方式（FANUC公司的專利技術(shù)），除主板外，印刷電路板均按物理功能分成小模塊，根據(jù)用戶的要求和系統(tǒng)的規(guī)模，分別插在主板上，系統(tǒng)擴(kuò)展容易，維修方便，體積小③F15采用了模塊式多主總線（FANUCBUS）結(jié)構(gòu)，多CPU控制系統(tǒng)，、主CPU采用了68020，還采用了一個(gè)子CPU，在PMC、軸控制、圖形控制、通信及自動(dòng)編程中也都有各自的CPU④系統(tǒng)采用8.4in或9.5inTFT（ThinFilmTransistor薄膜晶體管）彩色液晶顯示器②系統(tǒng)元器件采用了立體化、高密度的安裝方式（FANUC公司的95⑤系統(tǒng)可配套α／αi系列數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)，主軸控制可采用α／αi系列主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥F15／16／18系列系統(tǒng)既可單機(jī)運(yùn)行，也可通過Remotebuffer接口與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連，由計(jì)算機(jī)控制加工，實(shí)現(xiàn)信息傳遞。通過I/Olink（串行口）接口還可以連接多種外圍設(shè)備。另外經(jīng)DNC1或DNC2接口，可與CellController或以太網(wǎng)連接，由上位機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)車間的自動(dòng)化⑤系統(tǒng)可配套α／αi系列數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)，主軸控制可采用α96F16／18系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖CNCI/O單元強(qiáng)電回路傳感器/線圈電源變壓器電源主計(jì)算機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)主軸驅(qū)動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)操作面板接口機(jī)床操作面板MDI/CRT單元I/O接口I/O設(shè)備手輪F16／18系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖CNCI/O單元強(qiáng)電回路傳感器97FANUC30i---MODELA日本FANUC最新的高檔控制器，是當(dāng)前配置最高的數(shù)控系統(tǒng)。特點(diǎn)：1.最大控制系統(tǒng)為10個(gè)系統(tǒng)（通道）；2.最多軸數(shù)和最大主軸配置為40軸，其中進(jìn)給軸32軸，主軸為8軸；最大同時(shí)控制軸數(shù)為24軸/系統(tǒng)；3.最大PMC系統(tǒng)數(shù)為3個(gè)系統(tǒng)；最大I/O點(diǎn)數(shù)為4096點(diǎn)/4096點(diǎn)，PMC基本指令速度為25ns。4.最大可預(yù)讀程序段為1000段。FANUC30i---MODELA日本FA98（二）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 SIEMENS公司是生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的著名廠家，SINUMERIK的CNC數(shù)控裝置主要有： SINUMERIK3／8／810／820／850／805／840系列等。（二）SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介99SIEMENS810／820系統(tǒng)SIEMENS810／820是西門子公司20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的CNC、PLC一體型控制系統(tǒng)，它適合于普通車、銑、磨床的控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高，在80年代末、90年代初的數(shù)控機(jī)床廠上使用較廣。①810與820的區(qū)別僅在于顯示器，810為9in單色顯示，系統(tǒng)電源為24V；820為12in單色或彩色顯示，系統(tǒng)電源為交流220V，其余硬件、軟件部分完全一致SIEMENS810／820系統(tǒng)100②810／820最大可控制6軸（其中允許有2個(gè)作為主軸控制），3軸聯(lián)動(dòng)③系統(tǒng)由電源、顯示器、CPU板、存儲(chǔ)器（MEM／EPROM／RAM）板、I/O板、接口板、顯示控制板、位控板、機(jī)箱等硬件組成。硬件采用了較多LSI和專用集成電路④主CPU采用80186⑤PLC最大128點(diǎn)輸入／64點(diǎn)輸出，用戶程序容量12KB，PLC采用STEP5語(yǔ)言編程②810／820最大可控制6軸（其中允許有2個(gè)作為主軸控制）101SIEMENS3系統(tǒng)SIEMENS3系統(tǒng)是西門子公司80年代初期開發(fā)出來的中檔全功能數(shù)控系統(tǒng)，是西門子公司銷售量最大的系統(tǒng)，是20世紀(jì)80年代歐洲的典型系統(tǒng)。①采用模塊化結(jié)構(gòu)，由CPU模塊，NC存儲(chǔ)器模塊，操作面板接口，NC－PC連接模塊，伺服測(cè)量回路Ⅰ、Ⅱ，PLC編程接口，邏輯模塊，擴(kuò)展設(shè)備接口，PLC存儲(chǔ)器及各種I/O等17個(gè)模塊組成②3系統(tǒng)的機(jī)柜因配置、類別、型號(hào)的不同，可以分為單框架、單PLC雙框架、雙PLC雙框架結(jié)構(gòu)SIEMENS3系統(tǒng)102③采用INTEL8086CPU的輪廓軌跡控制CNC系統(tǒng)，系統(tǒng)可控制4軸，任意3軸聯(lián)動(dòng)④PLC采用SIMATICS5的PLC130－B，輸入輸出點(diǎn)各512點(diǎn)⑤采用12in彩色顯示器或9in單色顯示器③采用INTEL8086CPU的輪廓軌跡控制CNC系統(tǒng)，系103SIEMENS850／880850／880是西門子80年代末期開發(fā)的機(jī)床及柔性制造系統(tǒng)，具有機(jī)器人功能。適合高功能復(fù)雜機(jī)床FMS、CIMS的需要。是一種多CPU輪廓控制的CNC系統(tǒng)。①1986年西門子公司采用數(shù)控3系統(tǒng)電路板標(biāo)準(zhǔn)（230mm高），NC－PLC雙口RAM耦合方式，INTEL80186CPU芯片，生產(chǎn)出850系統(tǒng)，它的PLC還是沿用130WB或150U②1988年針對(duì)850系統(tǒng)的缺陷，又推出全80186的數(shù)控880GA1型系統(tǒng)，后推出主CPU采用80386的880GA2型系統(tǒng)SIEMENS850／880104③850／880系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般都由操作面板、主機(jī)箱、機(jī)床控制面板3大部分組成，采用兩個(gè)機(jī)架支撐兩列中央控制器，中央控制器包括NC－CPU、SV－CPU（伺服CPU）、COM－CPU（通信CPU）、PLC－CPU及插入式擴(kuò)展模塊。插入式擴(kuò)展模塊有：測(cè)量回路模塊、存儲(chǔ)器模塊、NC－CPU2～4、SV－CPU2～4、PLC輸入／輸出板及擴(kuò)展單元和接口單元④面板帶有12英寸彩色顯示器、全功能鍵盤及兩個(gè)串口⑤用戶程序存儲(chǔ)器RAM容量為128KB，EPROM容量為128KB，用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RANM容量為48KB，I/O點(diǎn)最大為1024，計(jì)時(shí)器256，計(jì)數(shù)器128個(gè)⑥采用SINNECHI總成連接方式的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)③850／880系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般都由操作面板、主機(jī)箱、機(jī)床105SIEMENS802系列系統(tǒng)SIEMENS802系列系統(tǒng)包括802S／Se／Sbaseline、802C／Ce／Cbaseline、802D等型號(hào)，它是西門子公司20世紀(jì)90年代末開發(fā)的集CNC、PLC于一體的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)。近年來在國(guó)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型、普及型數(shù)控機(jī)床上有較大量的使用。802系列數(shù)控系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性較高。SINUMERIK802DSolutionLine(sl)全球首展（2005國(guó)際機(jī)床展），其CNC，PLC和HMI(人機(jī)接口)都集成在同一控制單元中。與SINAMICSS120新一代技術(shù)相結(jié)合SIEMENS802系列系統(tǒng)106①802S、802C系列是西門子公司為簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)，兩種系統(tǒng)的區(qū)別是：802S系列采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；802C、802D系列通常采用SIEMENS611數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)②802S、802C系列系統(tǒng)的CNC結(jié)構(gòu)完全相同，可以進(jìn)行3軸控制／3軸聯(lián)動(dòng)；系統(tǒng)帶有±10V的主軸模擬量輸出接口，可以配具有模擬量輸入功能的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（如變頻器）③802S、802C系列系統(tǒng)可以配OP020獨(dú)立操作面板與MCP機(jī)床操作面板，顯示器為7in或5.7in單色液晶顯示器（802S，802C）；802D采用了10.4in彩色液晶顯示器①802S、802C系列是西門子公司為簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床開發(fā)的經(jīng)濟(jì)107④集成內(nèi)置式PLC最大可以控制64點(diǎn)輸入與64點(diǎn)輸出，PLC的I/O模塊與ECU間通過總線連接⑤802D與802S、802C有較大的不同，在功能上比802S／C系統(tǒng)有了改進(jìn)與提高，系統(tǒng)采用SIEMENSPCU210模塊，控制軸數(shù)為4軸／4軸聯(lián)動(dòng)，可以通過611U伺服驅(qū)動(dòng)器攜帶10V主軸模擬量輸出，以驅(qū)動(dòng)帶模擬量輸入的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)⑥802D除保留了SIEMENS傳統(tǒng)的編程功能外，一是增加了PLC程序“梯形圖”顯示功能，方便維修；二是可以使用非SIEMENS代碼指令進(jìn)行編程，系統(tǒng)的開放性更強(qiáng)④集成內(nèi)置式PLC最大可以控制64點(diǎn)輸入與64點(diǎn)輸出，PLC108SIEMENS810D／840D系統(tǒng)

圖：840D硬件結(jié)構(gòu)圖IM361S7擴(kuò)展接口MMC100/MMC102人機(jī)對(duì)話操作面板編程器電機(jī)電機(jī)E/R電源模塊NCUCPU模塊進(jìn)給主軸SIEMENS810D／840D系統(tǒng)圖：109SIEMENS810D／840D的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相似，但在性能上有較大的差別。

①810D采用SIEMENSCCU（CompactControlUnit）模塊，最大控制軸數(shù)為6軸②840D采用SIEMENSNCU（NumericalControlUnit）模塊，處理器為PENTIUM（NCU573）或AMDK6－2（NCU572）或486（NCU571）系列，當(dāng)采用NCU572或573時(shí)，CNC的存儲(chǔ)容量為1GB，最大控制軸數(shù)可達(dá)31軸，10通道同時(shí)工作；采用NCU571時(shí)，控制軸數(shù)為6軸，2通道同時(shí)工作。840D的NCU與PLC都集成在這個(gè)模塊上，它是840D的核心SIEMENS810D／840D的系110③數(shù)控與驅(qū)動(dòng)的接口信號(hào)是數(shù)字量的④系統(tǒng)由操作面板、機(jī)床控制面板、NCU（CCU）、MMC、611伺服驅(qū)動(dòng)、I/O模塊等單元構(gòu)成（如圖所示）⑤人機(jī)界面MMC，操作面板OP（包括10.4inTFT顯示器與NC鍵盤）、機(jī)床操作面板MCP，一般安裝在操縱臺(tái)上，它們與CCU（NCU）間通過PROFIBUS總線連接⑥MMC事實(shí)上是一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，它有獨(dú)立的PENTIUMCPU、硬盤、軟驅(qū)、TFT顯示器、NC鍵盤，可以在WINDOWS環(huán)境下運(yùn)行③數(shù)控與驅(qū)動(dòng)的接口信號(hào)是數(shù)字量的111⑦E/R電源模塊，它向NCU提供24V工作電源，也向611D提供600V直流母線電壓⑧611D主軸與進(jìn)給模塊，它由E/R電源模塊供電，受控于NCU，并帶動(dòng)主軸或進(jìn)給軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)⑨IM361是PLC輸入／輸出接口模塊，與S7－300兼容的PLC使用與S7－300相同的軟件與硬件，PLC的電源模塊、接口模塊、I/O模塊單獨(dú)安裝，它們與系統(tǒng)間通過S7總線與CCU或NCU連接⑦E/R電源模塊，它向NCU提供24V工作電源，也向611D112⑩通過CNC與611D、S7可編程序控制器的組合，可以構(gòu)成滿足不同要求的全數(shù)字控制系統(tǒng)除以上典型系統(tǒng)外，SIEMENS公司還有早期生產(chǎn)的SIEMENS6系統(tǒng)（與FANUC公司合作生產(chǎn)），SIEMENS8、SIEMENS840C等。以上系統(tǒng)多見于進(jìn)口機(jī)床，840C與840D功能相同。⑩通過CNC與611D、S7可編程序控制器的組合，可以構(gòu)113一.電源類故障一.電源類故障114第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件115第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件116第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件117第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件118第二章數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)與故障診斷課件1191.接通總電源開關(guān)后，電源指示燈不亮①外部電源開關(guān)未接通②電源進(jìn)線熔斷器熔芯斷或機(jī)床總?cè)蹟嗥魅坌緮啖蹤C(jī)床電源進(jìn)線斷④機(jī)床總電源開關(guān)壞⑤控制變壓器輸入端熔斷器熔芯斷(或斷路器跳)⑥指示燈控制電路中熔斷器熔芯斷或斷線⑦電源指示燈燈泡壞1.接通總電源開關(guān)后，電源指示燈不亮1202.強(qiáng)電部分接通后，馬上跳閘①機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)選擇的空氣開關(guān)容量過小，或空氣開關(guān)的電流選擇撥碼開關(guān)選擇了一個(gè)較小的電流②機(jī)床上使用了較大功率的變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)，并且在變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)的電源進(jìn)線前沒有使用隔離變壓器或電感器，變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)在上強(qiáng)電時(shí)電流有較大的波動(dòng)，超過了空氣開關(guān)的限定電流，引起跳閘。2.強(qiáng)電部分接通后，馬上跳閘1213.FANUC輸入電源故障

采用FANUC電源單元A、B、B2等的數(shù)控系統(tǒng)，一般采用FANUC公司生產(chǎn)的“輸入單元”模塊，通過相應(yīng)的外部控制信號(hào)，進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)的電源的通、斷控制。電源接通條件如下：①電柜門互鎖觸點(diǎn)閉合②外部電源切換觸點(diǎn)閉合③MDI/CRT單元的電源切斷OFF按鈕觸點(diǎn)閉合④系統(tǒng)電源模塊無報(bào)警，報(bào)警AL觸點(diǎn)斷開不符合以上條件之任何一條,則會(huì)出現(xiàn)電源斷電故障3.FANUC輸入電源故障122維修要點(diǎn)：a.FANUC6/11等系統(tǒng)的電源輸入單元的元器件，除熔斷器外，其他元器件損壞的幾率非常小，維修時(shí)切勿輕易更換元器件。b.在某些機(jī)床上，由于機(jī)床互鎖的需要，使用了外部電源切斷信號(hào)，這時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床電氣原理圖，綜合分析故障原因，排除外部電源切斷的因素，才能啟動(dòng)。維修要點(diǎn)：1234.CNC電源單元不能通電（FANUC）1）當(dāng)電源單元不能接通時(shí)，如果電源指示燈（綠色）不亮。①電源單元的保險(xiǎn)F1、F2已熔斷a.輸入高電壓b.元器件損壞，造成短路或過流②輸入電壓低檢查輸入電壓，電壓的允許值為AC200V±10%,50HZ±1HZ③電源單元不良，內(nèi)存元器件損壞4.CNC電源單元不能通電（FANUC）1242）電源指示燈亮，報(bào)警燈也消失，但電源不能接通。電源接通條件如下：①電源ON按鈕閉合②電源OFF按鈕閉合③外部報(bào)警接點(diǎn)打開

2）電源指示燈亮，報(bào)警燈也消失，但電源不能接通。1253）電源單元報(bào)警燈亮①24V輸出電壓的保險(xiǎn)絲熔斷a.9”顯示器屏幕使用＋24v電壓，參照下圖，檢查＋24v與地是否短路

b.顯示器/手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入板不良3）電源單元報(bào)警燈亮126②電源單元不良檢查步驟：a.把電源單元的所有輸出插頭拔掉，只留下電源輸入線和開關(guān)控制線。b.把機(jī)床所有電源關(guān)掉，把電源控制部分整體拔掉。c.再開電源，此時(shí)如果電源報(bào)警燈熄滅，那么可以認(rèn)為電源單元正常，而如果電源報(bào)警燈仍然亮，那么電源單元壞。注意事項(xiàng)：16/18系統(tǒng)電源拔下的時(shí)間不要超過半小時(shí)，因?yàn)镾RAM的后備電源在電源單元上。②電源單元不良127③24E的保險(xiǎn)熔斷a.＋24E是提供外部輸入/輸出信號(hào)用的，參照下圖檢查外部輸入/輸出回路是否短路。b.外部輸入/輸出開關(guān)引起＋24E短路或系統(tǒng)I/O板不良。③24E的保險(xiǎn)熔斷128④5V電源負(fù)荷短路檢查方法：a.把＋5V電源所帶負(fù)荷一個(gè)一個(gè)地拔掉，每拔一次，必須關(guān)電源再開電源。

④5V電源負(fù)荷短路129b.在拔掉任何一個(gè)＋5V電源負(fù)荷后，電源報(bào)警燈熄滅，那么可以證明該負(fù)荷及其連接電纜出現(xiàn)故障注意事項(xiàng)：當(dāng)拔掉電機(jī)編碼器的插頭時(shí)，如果是絕對(duì)位置編碼器，還需要重新回零，機(jī)床才能恢復(fù)正常。b.在拔掉任何一個(gè)＋5V電源負(fù)荷后，電源報(bào)警燈熄130⑤系統(tǒng)的印刷電路板上有短路檢查：用萬(wàn)用表測(cè)量＋5V,±15V,+24V與0V之間的電阻。必須在電源關(guān)的狀態(tài)下測(cè)量。a.把系統(tǒng)各印刷板一個(gè)一個(gè)的往下拔，再開電源，確認(rèn)報(bào)警燈是否再亮b.如果當(dāng)某一印刷板拔下后，電源報(bào)警燈不亮，那就證明該板有問題，需更換該板或維修c.對(duì)于O系統(tǒng)，如果＋24V與0V短路，更換時(shí)一定要把輸入/輸出板與主板同時(shí)更換d.當(dāng)計(jì)算機(jī)與CNC系統(tǒng)進(jìn)行通信作業(yè)，如果CNC通信接口燒壞，有時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)電源不能接通⑤系統(tǒng)的印