数控系统故障分析及其维修

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数控系统故障分析与维修,目前数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。,这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。,对于不同的生产厂家来说，在设计思想上也可能各有千秋。,有的系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而有的系统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无故障率不断提高。,无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。,数控系统是由硬件控制系统和软件控制系统两大部分组成：,硬件控制系统,是以微处理器为核心，采用大规模集成电路芯片、可编程控制器、伺服驱动单元、伺服电机、各种输入输出设备（包括显示器、控制面板、输入输出接口等）等可见部件组成,。,软件控制系统,即数控软件，包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制软件及各种参数、报警文本等组成。,数控系统出现故障后，就要分别对软硬件进行分析、判断，定位故障并维修。,作为一个好的数控设备维修人员，就必须具备电子线路、元器件、计算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识。,常用数控系统简介,（一）,FANUC,数控系统简介,FANUC,公司创建于,1956,年，,1959,年首先推出电液步进电机。,70,年代，一方面从,Gettes,公司引进直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作，学习其先进的硬件技术，,1976,年成功开发出,5,系统，后与西门子联合开发出,7,系统。从这时，,FANUC,成为世界上最大的专业数控生产厂家。,FANUC,公司目前生产的,CNC,装置有：,F0,、,F10,F11,F12,、,F15,、,F16,、,F18,。,F00,F100,110 ,120,150,系列是在,F0,10,11,12,15,的基础上加了,MMC,功能，即,CNC,、,PMC,、,MMC,三位一体的,CNC,。,产品特点：,结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构,采用专用,LSI,，以提高集成度、可靠性，减少体积和降低成本,产品应用范围广。每一,CNC,装置上可配多种控制软件，适用于多种机床,不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术,SMT,、多层印刷电路板、光导纤维电缆等,CNC,装置体积减少，采用面板装配式，内装式,PMC,（可编程机床控制器）,FANUC6,系统（,1979,年）,FS6,是,FANUC,早期代表性产品之一,。,在,70,年代末与,80,年代初期的数控机床得到了广泛应用,。,FS6,与西门子,6,系统结构基本相同（合作产品），除伺服电动机、,PLC,采用西门子公司产品外，其余部分完全相同,硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器板等小板，,CPU,采用,8086,，该,CNC,系列为多微处理器控制系统，其主,CPU,、,PMC,及图形显示的,CPU,均为,8086,伺服驱动系统采用,FANUC,直流驱动系统，通过脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制系统,系统一般带有独立安装的电气柜，电气柜内安装了系统的主要部件（如,CNC,装置、伺服驱动、输入单元、电源单元）,主轴驱动系统采用,FANUC,交流主轴驱动装置，该单元为分开安装式，一般安装在强电柜内,系统软件为固定式专用软件,我国,80,年代进口的数控机床，均大量配套采用,FS6,系统，直到目前仍然有较多配套,FS6,的机床在使用中，这些设备大多进入故障多发期，因此，它是数控机床维修中的常见系统之一。,F3,简化版（经济型）,另注：,Fs6,F9,强化版 （,1980,年）,F11,系列（,1984,年）,F11,系列是,FANUC,公司,20,世纪,80,年代初期开发并得到广泛应用的,FANUC,代表性产品之一,，,在,80,年代进口的高档数控机床上广为采用,，,因此，它亦是维修中的常见系统之一。同系列的产品有,F10,11,12,三种基本规格，其基本结构相似，性能与使用场合有所区别。,F11,的硬件仍然采用大板结构（主板）,，,主,CPU,为,68000,，它也是一种多微处理器控制系统,硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜电路（,22,块），元件减少,30,CNC,系统和操作面板、,I/O,单元之间采用光缆连接，减少了信号线，抗干扰能力提高,F11,系统既可以带独立安装的电柜，也可进行分离式安装,伺服驱动与主轴驱动一般采用,FANUC,模拟式交流伺服驱动系统,系统软件可固定式专用软件，最大可以控制,5,轴，并实现全部控制轴的联动,F0,系统（,1985,年）,F0,系列是,FANUC,公司,20,世纪,80,年代中后期开发的产品，是,FANUC,代表性产品之一。是中国市场上销售量最大的一种系统（,F0C,系列，,F0D,系列），产品目标是体积小、价格低，其中,F0,MC/TC,是其代表性产品，,F0,MD,和,F0,TD,为,F0,MA,和,F0,TA,的简化版（经济型）。,硬件结构采用了传统的结构方式，即在主板上插有存储器板、,I/O,板、轴控制模块以及电源单元。其主板较其他系列主板要小得多，因此，在结构上显得较紧凑，体积小,F0,系列为多微处理器,CNC,系统，,F0A,系列主,CPU,为,80186,，,F0B,系列的主,CPU,为,80286,，,F0C,系列的主,CPU,为,80386.,内置可编程控制器（,PLC,）的,CPU,为,8086,F0,可以配套使用,FANUC S,系列、,系列、,C,系列、,系列等数字式交流伺服驱动系统，无漂移影响，可以实现高速、高精控制,采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能面板，可以进行简单的人机对话式编程,具有多种自诊断功能，以便于维修,F0i,系统采用总线技术，增加了网络功能，并采用了“闪存”（,FLASH ROM,）。系统可以通过,Remote buffer,接口与,PC,相连，由,PC,机控制加工，实现信息传递，系统间也可以通过,I/O Link,总线进行相连,F0 Mate,是,F0,系列的派生产品，与,F0,相比是结构更为紧凑的经济型,CNC,装置,FANUC15,16,18,系统,F15,16,18,16i,18i,系列系统有,F,15,16,18,、,F,15i,16i,18i,及,FS,150,160,180,、,F160i,180i,等型号，该系列系统是专门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、日本、欧洲的制造业中已普遍使用。,系统的硬件与微电子技术发展同步，采用了超大规模集成芯片，,CPU,可以是,80486,或,PENTIUM,系列处理器，带,64,位,RISC,芯片等,系统元器件采用了立体化、高密度的安装方式（,FANUC,公司的专利技术），除主板外，印刷电路板均按物理功能分成小模块，根据用户的要求和系统的规模，分别插在主板上，系统扩展容易，维修方便，体积小,F15,采用了模块式多主总线（,FANUC BUS,）结构，多,CPU,控制系统，、主,CPU,采用了,68020,，还采用了一个子,CPU,，在,PMC,、轴控制、图形控制、通信及自动编程中也都有各自的,CPU,系统采用,8.4in,或,9.5in TFT,（,Thin Film Transistor,薄膜晶体管）彩色液晶显示器,系统可配套,i,系列数字式交流伺服系统，主轴控制可采用,i,系列主轴驱动系统,F15,16,18,系列系统既可单机运行，也可通过,Remote buffer,接口与个人计算机相连，由计算机控制加工，实现信息传递。通过,I/O link,（串行口）接口还可以连接多种外围设备。另外经,DNC1,或,DNC2,接口，可与,Cell Controller,或以太网连接，由上位机进行控制，实现车间的自动化,F16,18,系统的总体结构图,CNC,I/O,单元,强电回路,传感器,/,线圈,电源,变压器,电源,主计算机,伺服驱动,主轴驱动,主轴电动机,伺服电动机,操作面板接口,机床操作面板,MDI/CRT,单元,I/O,接口,I/O,设备,手轮,FANUC30i-MODEL A,日本,FANUC,最新的高档控制器，是当前配置最高的数控系统。,特点：,1.,最大控制系统为,10,个系统（通道）；,2.,最多轴数和 最大主轴配置为,40,轴，其中进给轴,32,轴，主轴为,8,轴；最大同时控制轴数为,24,轴,/,系统；,3.,最大,PMC,系统数为,3,个系统；最大,I/O,点数为,4096,点,/ 4096,点，,PMC,基本指令速度为,25ns,。,4.,最大可预读程序段为,1000,段。,（二）,SIEMENS,数控系统简介,SIEMENS,公司是生产数控系统的著名厂家，,SINUMERIK,的,CNC,数控装置主要有：,SINUMERIK 3,8,810,820,850,805,840,系列等。,SIEMENS 810,820,系统,SIEMENS 810,820,是西门子公司,20,世纪,80,年代中期开发的,CNC,、,PLC,一体型控制系统，它适合于普通车、铣、磨床的控制，系统结构简单、体积小、可靠性高，在,80,年代末、,90,年代初的数控机床厂上使用较广。, 810,与,820,的区别仅在于显示器，,810,为,9in,单色显示，系统电源为,24V,；,820,为,12in,单色或彩色显示，系统电源为交流,220V,，其余硬件、软件部分完全一致,810,820,最大可控制,6,轴（其中允许有,2,个作为主轴控制），,3,轴联动,系统由电源、显示器、,CPU,板、存储器（,MEM,EPROM,RAM,）板、,I/O,板、接口板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。硬件采用了较多,LSI,和专用集成电路,主,CPU,采用,80186,PLC,最大,128,点输入,64,点输出，用户程序容量,12KB,，,PLC,采用,STEP5,语言编程,SIEMENS 3,系统,SIEMENS 3,系统是西门子公司,80,年代初期开发出来的中档全功能数控系统，是西门子公司销售量最大的系统，是,20,世纪,80,年代欧洲的典型系统。,采用模块化结构，由,CPU,模块，,NC,存储器模块，操作面板接口，,NC,PC,连接模块，伺服测量回路,、,，,PLC,编程接口，逻辑模块，扩展设备接口，,PLC,存储器及各种,I/O,等,17,个模块组成,3,系统的机柜因配置、类别、型号的不同，可以分为单框架、单,PLC,双框架、双,PLC,双框架结构,采用,INTEL 8086CPU,的轮廓轨迹控制,CNC,系统，系统可控制,4,轴，任意,3,轴联动,PLC,采用,SIMATIC S5,的,PLC130,B,，输入输出点各,512,点,采用,12in,彩色显示器或,9in,单色显示器,SIEMENS 850,880,850,880,是西门子,80,年代末期开发的机床及柔性制造系统，具有机器人功能。适合高功能复杂机床,FMS,、,CIMS,的需要。是一种多,CPU,轮廓控制的,CNC,系统。,1986,年西门子公司采用数控,3,系统电路板标准（,230mm,高），,NC,PLC,双口,RAM,耦合方式，,INTEL 80186CPU,芯片，生产出,850,系统，它的,PLC,还是沿用,130WB,或,150U,1988,年针对,850,系统的缺陷，又推出全,80186,的数控,880GA1,型系统，后推出主,CPU,采用,80386,的,880GA2,型系统,850,880,系统的基本结构一般都由操作面板、主机箱、机床控制面板,3,大部分组成，采用两个机架支撑两列中央控制器，中央控制器包括,NC,CPU,、,SV,CPU,（伺服,CPU,）、,COM,CPU,（通信,CPU,）、,PLC,CPU,及插入式扩展模块。插入式扩展模块有：测量回路模块、存储器模块、,NC,CPU 2,4,、,SV,CPU 2,4,、,PLC,输入输出板及扩展单元和接口单元,面板带有,12,英寸彩色显示器、全功能键盘及两个串口,用户程序存储器,RAM,容量为,128KB,，,EPROM,容量为,128KB,，用户数据存储器,RANM,容量为,48KB,，,I/O,点最大为,1024,，计时器,256,，计数器,128,个,采用,SINNEC HI,总成连接方式的计算机联网,SIEMENS 802,系列系统,SIEMENS 802,系列系统包括,802S,Se,Sbase line,、,802C,Ce,Cbase line,、,802D,等型号，它是西门子公司,20,世纪,90,年代末开发的集,CNC,、,PLC,于一体的经济型控制系统。近年来在国产经济型、普及型数控机床上有较大量的使用。,802,系列数控系统的共同特点是结构简单、体积小、可靠性较高。,SINUMERIK 802D Solution Line(sl),全球首展（ 2005国际机床展） ，其,CNC，PLC,和,HMI(,人机接口,),都集成在同一控制单元中。与,SINAMICS S120,新一代技术相结合,802S,、,802C,系列是西门子公司为简易数控机床开发的经济型系统，两种系统的区别是：,802S,系列采用步进电动机驱动；,802C,、,802D,系列通常采用,SIEMENS611,数字式交流伺服驱动系统,802S,、,802C,系列系统的,CNC,结构完全相同，可以进行,3,轴控制,3,轴联动；系统带有,10V,的主轴模拟量输出接口，可以配具有模拟量输入功能的主轴驱动系统（如变频器）,802S,、,802C,系列系统可以配,OP020,独立操作面板与,MCP,机床操作面板，显示器为,7in,或,5.7 in,单色液晶显示器（,802S,，,802C,）；,802D,采用了,10.4in,彩色液晶显示器,集成内置式,PLC,最大可以控制,64,点输入与,64,点输出，,PLC,的,I/O,模块与,ECU,间通过总线连接,802D,与,802S,、,802C,有较大的不同，在功能上比,802S,C,系统有了改进与提高，系统采用,SIEMENS PCU210,模块，控制轴数为,4,轴,4,轴联动，可以通过,611U,伺服驱动器携带,10V,主轴模拟量输出，以驱动带模拟量输入的主轴驱动系统,802D,除保留了,SIEMENS,传统的编程功能外，一是,增加了,PLC,程序“梯形图”显示功能,，方便维修；二是可以使用非,SIEMENS,代码指令进行编程，系统的开放性更强,SIEMENS 810D,840D,系统,图：,840D,硬件结构图,IM,361,S7,扩展接口,MMC100/MMC102,人机对话操作面板,编程器,电机,电机,E/R,电源,模块,NCU,CPU,模块,进给,主轴,SIEMENS 810D,840D,的系统结构相似，但在性能上有较大的差别。,810D,采用,SIEMENS CCU,（,Compact Control Unit,） 模块，最大控制轴数为,6,轴,840D,采用,SIEMENS NCU,（,Numerical Control Unit,）模块，处理器为,PENTIUM,（,NCU573,）或,AMD K6,2,（,NCU572,）或,486,（,NCU571,）系列，当采用,NCU572,或,573,时，,CNC,的存储容量为,1GB,，最大控制轴数可达,31,轴，,10,通道同时工作；采用,NCU571,时，控制轴数为,6,轴，,2,通道同时工作。,840D,的,NCU,与,PLC,都集成在这个模块上，它是,840D,的核心,数控与驱动的接口信号是数字量的,系统由操作面板、机床控制面板、,NCU,（,CCU,）、,MMC,、,611,伺服驱动、,I/O,模块等单元构成（如图所示）,人机界面,MMC,，操作面板,OP,（包括,10.4inTFT,显示器与,NC,键盘）、机床操作面板,MCP,，一般安装在操纵台上，它们与,CCU,（,NCU,）间通过,PROFIBUS,总线连接,MMC,事实上是一台独立的计算机，它有独立的,PENTIUM CPU,、硬盘、软驱、,TFT,显示器、,NC,键盘，可以在,WINDOWS,环境下运行,E/R,电源模块，它向,NCU,提供,24V,工作电源，也向,611D,提供,600V,直流母线电压,611D,主轴与进给模块，它由,E/R,电源模块供电，受控于,NCU,，并带动主轴或进给轴电动机运转,IM361,是,PLC,输入输出接口模块，与,S7,300,兼容的,PLC,使用与,S7,300,相同的软件与硬件，,PLC,的电源模块、接口模块、,I/O,模块单独安装，它们与系统间通过,S7,总线与,CCU,或,NCU,连接,通过,CNC,与,611D,、,S7,可编程序控制器的组 合，可以构成满足不同要求的全数字控制系统,除以上典型系统外，,SIEMENS,公司还有早期生产的,SIEMENS 6,系统（与,FANUC,公司合作生产），,SIEMENS 8,、,SIEMENS 840C,等。以上系统多见于进口机床，,840C,与,840D,功能相同。,一 . 电源类故障,1.接通总电源开关后，电源指示灯不亮,外部电源开关未接通,电源进线熔断器熔芯断或机床总熔断器熔芯断,机床电源进线断,机床总电源开关坏,控制变压器输入端熔断器熔芯断(或断路器跳),指示灯控制电路中熔断器熔芯断或断线,电源指示灯灯泡坏,2.,强电部分接通后，马上跳闸,机床设计时选择的空气开关容量过小，或空气,开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流,机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动，,并且在变频器或伺服驱动的电源进线前没有使用,隔离变压器或电感器，变频器或伺服驱动在上强,电时电流有较大的波动，超过了空气开关的限定,电流，引起跳闸。,3.FANUC,输入电源故障,采用,FANUC,电源单元,A、B、B2,等的数控系统，,一般采用,FANUC,公司生产的“输入单元”模块，通过,相应的外部控制信号，进行数控系统、伺服驱动的,电源的通、断控制。,电源接通条件如下：,电柜门互锁触点闭合,外部电源切换触点闭合,MDI/CRT,单元的电源切断,OFF,按钮触点闭合,系统电源模块无报警，报警,AL,触点断开,不符合以上条件之任何一条,则会出现电源断电故障,维修要点：,a.FANUC 6/11,等系统的电源输入单元的元器件，除熔断器外，其他元器件损坏的几率非常小，维修时切勿轻易更换元器件。,b.,在某些机床上，由于机床互锁的需要，使用了外部电源切断信号，这时应根据机床电气原理图，综合分析故障原因，排除外部电源切断的因素，才能启动。,4.,CNC,电源单元不能通电（,FANUC）,1）,当电源单元不能接通时，如果电源指示灯（绿色）不亮。,电源单元的保险,F1、F2,已熔断,a.,输入高电压,b.,元器件损坏，造成短路或过流,输入电压低,检查输入电压，电压的允许值为,AC200V10%,50HZ1HZ,电源单元不良，内存元器件损坏,2）,电源指示灯亮，报警灯也消失，但电源不能接通。,电源接通条件如下：,电源,ON,按钮闭合,电源,OFF,按钮闭合,外部报警接点打开,3）电源单元报警灯亮,24,V,输出电压的保险丝熔断,a,.,9”,显示器屏幕使用,24,v,电压，参照下图，检查,24,v,与地是否短路,b.,显示器/手动数据输入板不良,电源单元不良,检查步骤：,a.,把电源单元的所有输出插头拔掉，只留下电源输入线和开关控制线。,b.,把机床所有电源关掉，把电源控制部分整体拔掉。,c.,再开电源，此时如果电源报警灯熄灭，那么可以认为电源单元正常，而如果电源报警灯仍然亮，那么电源单元坏。,注意事项：,16/18 系统电源拔下的时间不要超过半小时，因为,SRAM,的后备电源在电源单元上。,24,E,的保险熔断,a.24E,是提供外部输入/输出信号用的，参照下图检查外部输入/输出回路是否短路。,b.,外部输入/输出开关引起24,E,短路或系统,I/O,板不良。,5,V,电源负荷短路,检查方法：,a.,把5,V,电源所带负荷一个一个地拔掉，每拔一次，必须关电源再开电源。,b.,在拔掉任何一个5,V,电源负荷后，电源报警灯熄,灭，那么可以证明该负荷及其连接电缆出现故障,注意事项：,当拔掉电机编码器的插头时，如果是绝,对位置编码器，还需要重新回零，机床才能恢复正,常。,系统的印刷电路板上有短路,检查：,用万用表测量5,V,15V,+24V,与0,V,之间的电阻。必须在电源关的状态下测量。,a.,把系统各印刷板一个一个的往下拔，再开电源，确认报警灯是否再亮,b.,如果当某一印刷板拔下后，电源报警灯不亮，那就证明该板有问题，需更换该板或维修,c.,对于,O,系统，如果24,V,与0,V,短路，更换时一定要把输入/输出板与主板同时更换,d.,当计算机与,CNC,系统进行通信作业，如果,CNC,通信接口烧坏，有时也会使系统电源不能接通,5.打开电源开关与机床开关后，电源不能接通,电源输入端熔断器熔芯熔断或爆断(或自动开关跳闸),机床电源进线断,机床总电源开关或电源开关坏,电气控制柜门未关好，开门断电保护开关动作,电气控制柜上的开门断电保护开关损坏或关门后与碰块接触不良,6.控制电源故障,控制变压器无输入电压（输入端保险烧断或断路器跳）,原因：,变压器内部短路、连接线短路，电流过大,无,DC,电流输出,原因：,因直流侧短路、过流、过压、过热等造成整流模块或直流电源损坏；整流电路有断线或接触不良,电源连接线接触不良或断线,控制变压器输入电源电压过高过低（超过10%）或电压浪涌,控制变压器损坏,原因：,熔断器，断路器的电流过大，没有起到保护作用；电源短路，串接；负荷过大，内部绕组短路，断路等。,控制变压器副边熔断器熔断或爆断,7,I/O,无输入信号，24,V,电源报警,24,V,电源保险烧坏,处理：,I/O,输入短路，检查输入24,V,电源是否对地短路，排除故障；更换保险。,I/O,无输入信号,8.系统不能正常上电，且输入/输出板上有严重的烧毁痕迹,原因：,由于外部继电器和外围电压等原因，使输入/输出接口板上,TD62107（FANUC）,严重烧毁而造成电源短路。,维修：,a.,更换输入/输出板,b.,更换输入/输出板上,TD62107,9.在机床运行中，控制系统偶尔出现突然掉电现象,原因：,电源供应系统故障,维修：,a.,更换系统电源,b.,更换电源输入单元,10.系统工作半个月或一个月左右，必须更换电池，不然参数就丢失,原因：,电池是为了保障系统在不通电的情况下， 不会丢失,NC,数据,维修：,a.,检查确认电池连接电缆是否有破损,b.,存储板上的电池保持回路不良,请更换存储板。,c.,电池质量不好，更换质量较好的电池,11.伺服电源故障,伺服变压器输入端断路器跳闸,原因：,过流、短路、断路器内部故障等,机床进行预启动操作后，伺服变压器控制接触器未吸合,原因：,a.,机床操作面板上预启动按钮接触不良或损坏,b.,控制电路接触不良，连接不好或断线,c.,接触器接触不良或损坏,伺服变压器温控开关断开,原因：,a.,电气控制柜过热，伺服变压器温度升高，伺服变压器内部温控开关断开,b.,负载过重引起伺服变压器温度升高,伺服变压器电源电路断路器跳闸或副边无输出电压,原因：,伺服变压器损坏（内部短路、断线、输出电路短路等）,伺服放大器无电源,原因：,伺服变压器输出端接触器未吸合,12.,FANUC,电源模块（单元）不良维修要点：,根据维修经验，在,FANUC,系统中，电源单元故障的原因多发生在电网供电不良的地区。由于加工过程中的外部突然断电或在工厂自发电供电的情况下工作，是引起电源单元故障的主要原因。,在一般情况下，电源单元的故障以进线的浪涌吸收器（,VS11）,的故障居多。当,VS11,故障，但维修现场无器件时，为了保证机床的正常生产，通常的做法是暂时取消,VS11，,确保机床的使用，待备件到位后，再予以更换。,在电网电压波动太大（特别是自发电的场合），偶然也有整流桥、开关管、滤波电容、续流管损坏的情况。对于以上器件，在无备件时，一般可以直接利用同规格的整流桥、开关管、电容、续流管进行替代。,FANUC,电源单元的+24,E,熔断器熔断，是机床维修过程中经常遇到的问题之一，这一故障引起的原因一般与系统本身无关，属于系统外部故障。,24,E,为系统提供外部（机床侧）输入、输出信号使用电源，,F14,熔断器熔断一般是由机床侧的输入、输出信号对地短路引起的。,为了确定短路的大致范围，维修时可以通过逐一取下系统,I/O,信号连接插头,M1、M2、M18、M19、M20,等，进行检查，以缩小故障范围。,一般来说，机床侧的可动部位的接线（如：车床的脚踏开关、操作面板上的波段开关），液压、冷却系统的输入、输出信号是容易引起短路的场合，维修时可进行重点检查。,继电器线圈两侧并联的保护二极管方向，必须引起维修人员的特别注意，更换时必须十分仔细，防止出错。,13.西门子系统电源单元故障维修要点,SIEMENS 810M,由于使用的是,DC24V,电源，因此电源回路相对比较简单，故障原因多数是内部熔断器、保护二极管等元件损坏。,判定810系统电源是否存在故障的方法较简单，可以在系统加入,DC24V,电源后，通过直接短接系统的,NC-ON,触点进行检测。短接后若系统正常启动，显示器工作，证明系统单元无故障；否则应对系统电源单元进行维修。,由于810风机与系统在内部采用了独立的供电回路，因此，即使风机正常工作，只能代表外部,DC24V,供电正常，但不能代表系统内部电源的工作正常。,SIEMENS,其他型号的数控系统（如 3、8、850、880等），其电源控制方式与810系统基本相同，维修时可以参照进行。,事例1：,故障现象：,一台进口卧式加工中心，开机时屏幕一片黑，操作面板上的,NC,电源开关已按下，红、绿灯都亮，查看电柜中开关和主要部分无异常，关机后重开，故障一样。,故障分析：,经查，确定其电源部分无故障，各处电压都正常，仔细检查发现数控系统有多处损坏，在更换了显示器，显示控制板后屏幕出现了显示，使机,床能进入其它的故障维修。,事例2：,故障现象：,一立式加工中心，开机后屏幕无显示。 该加工中心使用进口数控系统，造成屏幕无显示的原因有很多，经对故障进行了检查，后确认系统提供的外部电源是正确的，但主板上的电压不正常，时有时无，可以确认是因主板故障造成，因此进行了更换，更换主板后系统有显示，由于主板更换后参数需要重新设置，按系统参数设置步骤，对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。屏幕上无显示的故障原因很多，首先必须找出原因排除,如还有其他故障，根据机床的报警和其他故障信息作出处理。,事例3：,一加工中心，开机后打开急停，系统在复位的过程中，伺服强电上去后系统总空开马上跳闸,该加工中心使用国产数控系统，经对故障进行了检查分析，首先怀疑是否是空开电流选择过小，经过计算分析后确认所选择的空开有点偏小，但基本符合机床要求，然后用示波器观察机床上电时的电流的变化波形，发现伺服强电在上电时电流冲击比较大，也就是电流波形变化较大，进一步分析发现由于所选伺服功率较大，且伺服内部未加阻抗等装置，在使用时须外接一电抗与制动电阻，电气人员在设计时加了制动电阻，为了节省成本没有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正常。,小结：,数控机床由于采用的控制系统品种较多，电源接通、断开的控制要求各不相同，对于不同机床、不同的系统、维修时应根据机床与系统的实际情况，分别进行处理。,机床维修者必须熟悉各种系统的电源通/断控制要求，维修时做到心中有数。,对于控制较复杂的机床，不仅要掌握系统的电源,ON/OFF,要求，而且还必须对照机床电气原理图进行维修处理，除非万不得已，不得更改机床的原始操作方式和原始设计功能。,维修数控机床是多方位的，既要掌握系统生产厂家推荐的线路与控制方法，还必须根据机床、系统的实际情况灵活处理，不可教条。,1.数控系统电源接通时无画面显示,显示器信号线电缆或电源线连接不良或断线,电源单元故障，显示器无供电电源（,CRT,灯丝不亮，,LCD,无背景光）,CRT,显示器坏,CRT,显示板坏,LCD,屏坏,LCD,灯管坏,LCD,逆变器坏,主印刷电路板故障,亮度调节不对,二,系统显示类故障,2.,运行或操作中出现死机或重新启动,参数设置错误或参数设置不当所引起,同时运行了系统以外的其他内存驻留程序,系统文件受到破坏或者感染了病毒,电源功率不够,系统元器件受到损害,3,.主轴有转速但,CRT,速度无显示,主轴编码器损坏,主轴编码器电缆脱落或断线,系统参数设置不对，编码器反馈的接口不对或者,没有选择主轴控制的有关功能,4.主轴实际转速与所发指令不符,主轴编码器每转脉冲数设置错误,确认主轴编码器每转脉冲数是否设置正确,PLC,程序错误,检查,PLC,程序中主轴速度和,D/A,输出部分的程序,速度控制信号电缆连接错误,5.液晶屏幕显示暗淡，但仍能加工,更换液晶显示器（液晶屏已老化）,更换液晶显示器灯管,更换显示控制模块,亮度调节太暗，调亮,6.液晶显示屏亮度太暗或太亮,环境温度影响（高温时亮度高，低温亮度低）,亮度调节不当,显示缓冲板损坏,7.,CRT/LCD,显示屏画面抖动、晃动或有水波纹,接地断线或不正确，,CRT/LCD,受干扰引起,信号线连接松动或接触不良，屏蔽不好,CRT/LCD,内部故障,措施：,a.,信号线采用屏蔽双绞线,b.,屏蔽层双端接地,c.CRT/LCD,与,CNC,外壳共地（单点接地）,d.,在,CRT/LCD,输入接口端加100,PF330PF,的瓷片电容滤波（每个信号线对,OV,焊接一个电容）,e.,信号线两端套铁氧钵磁环滤波,8.显示器屏幕上字符显示不正常,主板上的字符显示,ROM,是否装好,更换显示器屏幕,调整显示器屏幕,更换主板,9.液晶屏显示字符忽亮忽暗,数控系统环境比较恶劣高温潮湿易引起亮度调节电位器接触不良,背景光逆变器不良,10.液晶屏很暗，调节亮度电位器，隐约能看见 字符，液晶屏背景灯没有亮,没有给背景灯提供电压，检查给背景灯提供电,压的逆变器组件是否有高压输出，检查连接线,背景灯损坏，检查液晶屏背景灯管,11.显示器出现乱码,系统文件被破坏,系统内部,RAM,数据出错，需对,RAM,进行初始化处理,系统内存不足,外部干扰,12.系统具有图形功能但不能显示图形，有时屏幕上什么都不显示,系统的显示回路出现故障,图形板不良,13.系统有时钟显示功能但不显示系统时间,确认时钟显示功能，查看相应参数设置是否正确,时钟芯片或时钟控制回路不良，更换存储板（时钟回路在存储板上）,14.系统使用14显示器，但显示屏幕的显示格式与9的显示器屏幕的显示格式一样,更换字符显示,ROM,更改显示格式的功能参数,15.维修要点,根据维修经验，在,FANUC,系统中，系统无显示的硬件方面原因，除公共电源单元的故障外，一般都是由于连接不良引起的；显示回路、显示板元器件损坏的故障情况偶然存在，因此维修重点应检查显示器本身。,在,SIEMENS,系统中，无显示的故障偶然有发生，硬件方面由于810显示器与系统一体，因此，基本上可以排除连接方面的故障原因；显示回路显示板元器件损坏的故障情况偶然存在，因此，维修时重点应检查显示器本身。,数控系统的,CRT,显示器驱动电路与电视机原理相同，故障多属于显示的行，均输出电路，维修时可以参照电视机的有关维修方法。,对于,CRT,一般的显示不良故障，如：亮度辉度同步幅度等问题，通过对于显示器的调节即可以解决，调节方法与电视机的调整相同。,LCD,显示屏的故障主要是灯管及逆变器易损坏，灯管寿命一般1万3万小时。,系统无显示的软件方面原因，一般以存储器出错居多，此类故障通过初始化及对系统参数、用户程序存储器进行清零后，系统显示可以恢复正常。,事例1：,故障现象：,一数控系统，机床送电，,CRT,无显示，查,NC,电源+24,V、+15V、-15V、+5V,均无输出,故障分析：,此现象可以确定是电源方面出了问题，所以可以根据电气原理图逐步从电源的输入端进行检查，当检查到保险后的电噪声滤波器时发现性能不良，后面的整流、振荡电路均正常，拆开噪声滤波器外壳发现里面烧焦，更换噪声滤波器后，系统故障排除。,事例2：,故障现象：,一台数控车床配,FANUC0-TD,系统，在调试中时常出现,CRT,闪烁、发亮，没有字符出现的现象，我们发现造成的原因主要有：,CRT,亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动,系统在出厂时没有经过初始化调整,系统的主板和存储板有质量问题,解决办法可按如下步骤进行：,首先，调整,CRT,的亮度和灰度旋钮，如果没有反应，请将系统进行初始化一次，同时按,RST,键和,DEL,键，进行系统启动，如果,CRT,仍没有正常显示，则需要更换系统的主板或存储板。,小结：,数据系统不能正常显示的原因很多，当电源故障、系统,CPU,故障时，均可能导致系统不能正常显示；系统的软件出错，在多数情况下可能会导致显示混乱、显示不正常或系统无显示；当然，显示系统本身的故障是造成系统显示不正常的直接原因。因此，系统不能正常显示时，首先要分清造成系统不能正常显示故障的原因，抓住主要矛盾，不可以简单地认为只要系统无显示就是显示系统的故障。当由于系统电源、系统出错等原因造成系统不能正常显示时，应首先对其它相关部分进行维修处理。,