電控故障排除及維修實務實習課件

電控故障排除及維修實務實習NWInG自動化技委會應知應會教材

教材編號:製作者:審核者:萬永生/版次:Rev.A

製作日期:2008.07.30適用期限:2009.07.30我們的目標：快速準確查找排除故障機臺維護(僅指電氣類)，不可以教條，經(jīng)驗很重要但不是萬能的，最重要的是要學會分析，根據(jù)現(xiàn)象準確快速的查找並排除故障。一個人的智商，不在於尋找方法的速度，而在於發(fā)現(xiàn)問題的速度。前言我們車間有大量的自動機、連線機和生產(chǎn)治具都在每天二十小時左右的持續(xù)運轉，一月接一月，一年復一年。由於長期高強度的持續(xù)運轉，導致電氣元件、信號線路及配電線路等會逐漸出現(xiàn)不同程度的老化，機臺電氣故障也就隨之而來。我們通過常見異常問題規(guī)類分析以期達到快速解決問題的目的。課程目標1.電源線路部分

電源可分為高壓與低壓兩部分，高壓是指交流1500V，直流1000V以上的電壓，交流1500V，直流1000V以下即為低壓電源。

我們車間常用電壓都為低壓電源，包括交流380V，220V，110V；直流110V，24V，5V；1.1電源故障

電源常見故障主要包括24V對地短路，沒有電壓輸入和交流電漏電。①24V對地短路(主要針對連線機和自動機)： 大部分情況是由需要DC24V電源驅動的感應器引起：EE系列感應器（EE-SX672，EE-SPY412等）和放大器等，另外就是由下腳料或金屬屑導致的； 注：當發(fā)現(xiàn)機器設備已通電，但所有感應器不亮，人機面板也沒電，此時極有可能是24V短路斷電，用萬用表可以判斷出來。1.電源線路部分維修對策：首先檢查機臺表面EE系列感應器線，放大器線路等，有無線頭外露，若有，用絕緣膠布包好，這種方法類似於捷徑，如果此法不靈，24V依然短接，就只能老老實實，把端子臺上DC24P一個個拆下來排除。運氣不好的話，要拆到最後才能夠查到，這需要花較長時間。1.電源線路部分③交流輸入電壓漏電我們的設備都有漏電保護，必須定期檢查漏電斷路器是否正常工作（按斷路器上的小凸點），以避免觸電事故。 一般漏電斷路器跳閘，除斷路器本身誤動作外，均是電源線與機臺外殼底板等短接。檢查方法類似於DC24V短路，如果看不到裸露的線頭，只能利用排除法，有一種比較討厭的現(xiàn)象，萬用表量不到的短路。a.振動盤控制盒一開大，機器就斷電； 這種一般是控制盒有問題（同順的居多），更換控制盒就能解決問題。b.線路導致的（老化、零亂）；1.電源線路部分另外，在調(diào)機的時候或者在生產(chǎn)線上也許會偶爾發(fā)現(xiàn)有被電擊的感覺。導致這種原因主要是機器與機器之間，機臺與流線之間，機器與工作臺之間，機器與振動盤之間等，沒有有效的共地，兩者之間存在電勢差。對策：

a.在任何時候都不要同時觸摸兩個或兩個以上的自動機或自動機與流線；

b.相關人員定期檢查，確認它們之間有效共地，若沒有，請用導線直接將機臺外殼連接；

c.配線人員自身安全意識的提高，在對機器配線設計走線時，應當充分考慮機體有效接地；

1.電源線路部分注：a、b都為臨時對策，只有所有人員的安全意識提高（特別是設計人員）才能有效地解決； 另外，現(xiàn)在我們要特別注意振動盤的接地。 總結得出，一線路設計人員在配線、走線時要嚴謹，儘量考慮周全；二操作員要維護好機臺，使之整潔，乾淨，一來看起來清爽，二便於維修檢查。1.電源線路部分2.1常見故障

開關按鈕故障很簡單，無非就是損壞失效，更換即可,簡單的,可以通過按鈕有無彈性來判斷。 這部分關鍵不是解決故障，而是使用時的一些注意事宜。接線時要注意安全措施，一要注意24V的引腳，防止24V短路；當用來控制220V交流電時，要特別的做好防護，防止由於產(chǎn)品漏過機臺下導致短路。特別是輔助治具上的開始按鈕，要防止被氣缸干涉到導致短路（模架設計時注意讓位）。2.開關按鈕部分3.感應器部分

感應器是一種磁敏開關?？梢杂脕頇z測氣缸動作，從而起到保護作用；也可以看作一種開關來使用； 感應器種類很多，普通的D-A93/90，D-C73，D-R731，D-M9N等等，這些都是根據(jù)氣缸磁特性來配套使用的。另外還有EE系列的EE-SX672，EE-SPY412等以及光纖放大感應器。3.1感應器故障

感應器故障主要是感應器損壞，不能產(chǎn)生信號，更換即可；對於光纖感應器主要是調(diào)節(jié)放大器，一般很少損壞，但要注意塑膠光纖容易磨損折斷。 感應器主要是判斷動作的到位程度和感應來料的，所以當其損壞後千萬別直接用剪刀剪掉短接，特別是四線制的感應器，由於內(nèi)含24V電源線，容易造成短路。另外，短接(相當於將感應器遮罩)後就起不到保護作用，即便當氣缸有干涉了，也不會報警停機，所以感應器不可以短接，損壞要立即更換備品。3.感應器部分5.PLC電氣部分 PLC即可編程邏輯控制器，ProgrammableLogicController；它是用來取代用於電機控制的順序繼電器電路的一種器件，PLC通過檢測輸入的狀態(tài)來控制它的輸出點的閉合與打開，用戶輸入一段程式，PLC就能給出相對應的結果。

PLC在工業(yè)上的作用十分廣泛，處於核心地位，就相當於CPU在電腦上的地位，是“大腦”，來控制輸出，使得機器設備有序而緊湊的工作。 PLC廣泛的應用於工業(yè)控制，因此不但要求壽命要長，而且要能在惡劣環(huán)境中穩(wěn)定的工作。正常使用時，PLC一般很少壞，除非有下腳料導致短路，使個別輸出點損壞，只要我們學會判斷即可，PLC有輸出而外部受控元件無動作，如果確認線路和受控元件沒問題，那就是點位損壞了。PLC點位損壞要麼換點要麼換模組，設計機臺時要適當留有裕量，方便日後維護。5.PLC電氣部分6.馬達&驅動器部分

驅動器，顧名思義就是驅動某個東西的器件，小到數(shù)位電路上的驅動晶片，大到驅動各種馬達的驅動器。 我們常用的有伺服馬達驅動器、步進馬達驅動器、普通GTR馬達驅動器以及大的GTR（帶剎車）馬達的調(diào)速（變頻器）、剎車電路。驅動器故障會輸出Error信號，編程時注意掃描此信號，以方便及時發(fā)現(xiàn)驅動器故障，驅動器分電源模組和晶片模組，一般不會同時損壞。7.振動盤電氣部分

振動盤電氣部分主要包括控制盒、控制用的繼電器和滿料感應三部分。這部分的故障主要有繼電器損壞，控制器損壞和過電流漏電等。一般在振動盤與控制器之間，控制器與繼電器之間，我們用空中接頭連接，方便判斷振動盤不動作的原因。8.測試部分（包括誤排處理）

測試主要有：open/short測試、顏色測試、高壓測試、阻抗測試、電流測試和光功率測試。 測試方式有：

1.單片機測試open/short；

2.8681/8687測試open/short、阻抗和高壓測試；

3.PLC測試open/short；

4.電流與光功率的測試採用光檢主機（自製）來測試；8.1單片機測試

我們常用的是AT89C52晶片，通過I/O板與外部關聯(lián)。用單晶片測試，速度快易實現(xiàn)，而且可靠性高，成本較低，我們以單層四pinUSB測試為例說明： CLR P2.0 ;pin1P2.0發(fā)信號 ACALL DLY01 ;延時5ms JB P3.0,OPEN ;端子1收不到為OPEN JNB P3.1,SHORT ;端子2收到為SHORT JNB P3.2,SHORT ;端子3收到為SHORT JNB P3.3,SHORT ;端子4收到為SHORT SETB P2.0 ;pin1停止發(fā)信號

8.測試部分（包括誤排處理）8.28681/8687測試

有部分產(chǎn)品需要耐高壓測試，以防止可能存在的金屬絲導致連接器的間隙性short，還有的產(chǎn)品有開關端子需要進行接觸阻抗測試，還有部分多pin產(chǎn)品測試的時候就需要用到益和公司的8681或8687測試儀，8681和8687有報警點位元顯示和查找點位元功能，可以方便快捷的排除故障，發(fā)現(xiàn)異常。使用8687測試開關端子阻抗經(jīng)常會遇到阻抗為零或者阻抗偏大的問題，我們又必要先瞭解阻抗測試。8.測試部分（包括誤排處理）8.2.1阻抗測試1.LLCR定義2.測試原理3.失效模式8.測試部分（包括誤排處理）8.2.1.1LLCR定義：CR:ContactResister

測試條件一般使用DC5V1Aor0.1ALLCR:LowLevelContactResister

測試條件DC20mV0.1A以下8.測試部分（包括誤排處理）8.2.1.2測試原理以4線式量測利用V=IxRR=V/I8.測試部分（包括誤排處理）探針端子接觸點接線8.測試部分（包括誤排處理）8.測試部分（包括誤排處理）等效電路：VCR=I1xRCR根據(jù)基爾霍夫定律：VCR=VRP2+VRM+VRP48.測試部分（包括誤排處理）VCR=VRP2+VRM+VRP4VRM=VCR-VRP2-VRP4因為:RM=106~107歐姆

RP2,PR4<1歐姆

RM>>RP2&PR4I1≒II2≒0所以﹔VRM≒VCR

量測值R=VRM/I8.測試部分（包括誤排處理）請思考一下，如何用公式推導，缺pin時，測出的LLCR？思考一下，8687顯示阻抗為零的情形和顯示阻抗大於1.2Ω的情形，有可能發(fā)生的原因是什麼？8.測試部分（包括誤排處理）8.2.1.3失效模式探針或接頭老舊 VCR=VRP2+VRM+VRP4 VRM=VCR-VRP2-VRP4

如果RP2,PR4>100k歐姆 VRM≠VCR失效模式A：8.測試部分（包括誤排處理）失效模式B：一根探針接兩條測試線8.測試部分（包括誤排處理）失效模式B：8.測試部分（包括誤排處理）失效模式B：8.測試部分（包括誤排處理）失效模式B：因為RM>>(RP1+RCR+RP3)所以I30I2=I1V=Ix(RP1+RCR+RP3)R=V/I=RP1+RCR+RP3量測值RRCR8.測試部分（包括誤排處理）阻抗測試故障，在瞭解其測試原理前提下，一般從以下幾個方面去排除：(1)阻抗為零：檢查測試電流源出來的線有無斷裂，虛焊，假連接等，我們設定阻抗測試範圍100mΩ~1mΩ，理論上阻抗越小越好，由於缺pin時測出的阻抗值為零，所以要設置下限值。(2)阻抗偏大：檢查探針接觸是否良好，探針或接頭是否老化，同時也有可能是電壓表出來的線接觸不良。

8.測試部分（包括誤排處理）9.PLC測試還有一種測試方法用PLC，原理與單晶片測試類似，也有一步測試和兩步測試兩種，測試速度相對要比單晶片測試要慢，可靠性相當。判定我們設定的o/s測試程式是否有效，首先要對產(chǎn)品特性相當瞭解，才不至於設定錯位，其次，每次設定完，如果沒有把握，先測試一遍防呆樣品。10.光檢測試（T/R）光電產(chǎn)品分兩類：接收和發(fā)射，測試方法和要求也不一樣。10.1光電特性10.光檢測試（T/R）光電特性

Tx10.光檢測試（T/R）光電特性

Rx10.光檢測試（T/R）Tx測試參數(shù):直流和高頻信號下驅動電流(Icc)和光功率。Rx測試參數(shù):驅動電流(Icc)和傳輸速率。LED測試比較複雜,包括了A/D轉換，D/A轉換，和光電轉換,常見的故障有光功率偏大或偏小，驅動電流偏大或偏小，無波形輸出或波形雜亂。維修主要對策有檢查線路有無短斷路，更換光纖甚至更換脈衝板和檢查光功率表模擬量輸出等。10.光檢測試（T/R）11.繼電器控制電路部分排除繼電器故障有時候比較頭疼，這部分電路部分故障主要是元器件的損壞，包括中間繼電器和延時繼電器等，比較特殊的情況是繼電器座損壞，最直接和傻瓜型的判斷，一個個更換可能損壞的部分，從電氣電路的角度分析是萬能法。11.1常用繼電器有必要先介紹一下我們常用的繼電器13、14是線圈兩端，9、12是公共端5、8是常開觸點 1、4是常閉觸點線圈工作，常閉點斷開常開點閉合;11.繼電器控制電路部分右圖是我們最常用的標準模架電氣圖，控制原理很簡單，SB1是電源開關，SQ是行程開關，SB2是選擇按鈕，SB3是手動開關，KA是中間繼電器，KT是延時繼電器，整個電路控制一個氣缸動作，每個元器件都有可能壞，我們要根據(jù)具體現(xiàn)象來判斷，例如有電但氣缸不動作則有可能是中間繼電器損壞；氣缸動作不復位，則可能是時間繼電器壞了。11.繼電器控制電路部分1