FANUC系统教案1.doc

FANUC系统培训教案当前数控系统主要由日本发那科系统（FANUC）,德国西门子系统（SIEMENS），日本三菱等。本次讲座我们主讲日本发那科系统。我们主要讲系统构成和故障，主轴驱动系统，伺服进给系统，PMC梯形图，存储卡使用等几个部分。现在先介绍一下发那科数控系统的产品，使大家对发那科控制系一个大致的了解。高性能数控系统F30i/31i/32i 系列适合控制5轴加工机床、复合加工机床、多路径车床等尖端技术机床的纳米级CNC。通过采用高性能处理器和可确保高速的CNC内部总线，使得最多可控制10个路径和40个轴。 F31i-A5五轴联动。F15 F15i F150i 称15系列，有64位CPU，高分辨率编码器，1624轴联动，为高档产品，在中国大陆不销售。中档性能数控系统F16 F16i F160i F160is,有32位CPU，8轴6 联动。标准中档性能数控系统F18 F18i F180is 比FS16系列略低，可实现6轴4联动。18i-MB5五轴联动。一般性能数控系统，0i系列为在F16i F18i 21i等小型数控基础开发出的简化版系统，现在0i-A已经基本不用，用得多0i-B及0i-C.0系统也为一般性能数控系统，日本上世纪85年的产品。现在一般机床采用此数控系统大致寿命约10年，到了故障频发的阶段，有的机床已经淘汰了。FS0i mate 质量和性能上有所降低，主要用在车床上。POWER mate为运动控制系统，主要用于位置控制，在组合机床上使用，不使用在联动场合。系统中加O表示开放，PC带有功能,数控系统可以执行Window98Window XP操作系统，加S表示可靠性。以上介绍了系统部分，我们还要注意伺服模块及伺服电机的配置，其中驱动电机分为 系列，性能高于于,是上世纪80年代的交流数字伺服电机，现为和系列，性能和价格均高于系列，通常一套三轴系统要比便宜25000元左右。所以不要单纯看系统型号还要配置何种伺服驱动系统。在性能质量、跟随性都要高于系列。通常认为加工产品可以，如果搞模具加工，其中曲面加工较多，最好使用系列伺服驱动系统。系统构成：1.CNC装置，为数控系统核心部分。2.主轴驱动单元，驱动主轴旋转，完成加工功能3.进给伺服驱动单元，工作台移动的实现4.可编程控制器（PMC），主要完成辅助功能即M、S、T功能5.系统显示和操作面板：用来操作数控系统和机床6.辅助装置：液压系统，气压系统，润滑系统等7.通信装置：与计算机及其他机床通信，甚至通过以太网，实现网络互联和控制。诊断和原则方法: 原则：先外部后内部（由外部开始作起，不要一个子判死刑，主板坏了）由简单复杂（先解决简单问题，丛简单处着手。如行程开关曾坏过，红黄绿三种状态）机械和电气最好一起，需要机电一体化。先静后动，在机床断电静态下观察，确定非破坏性故障，后在机床带电时动态观察，发现故障。 目的：预防将简单问题搞复杂了，防止将小的损坏扩大为大的损失，防止浪费时间。维修方法：1 系统报警号及系统诊断号故障诊断方法系统本身设置的报警，在说明书附录中，有各种各样报警号。有关于程序编制的，系统的，轴的，主轴的，编码器的等等。系统诊断在“SYSTEM诊断”例如进给伺服诊断 O系统：720-723 Oi系统：200-203 O系统：ALARM OALARM4 Oi系统：ALARM OALARM5 15i: ALARM OALARM9 诊断功能更强大功能例如：伺服部分过热报警ALARM2 #7 第七个单位 #7=0放大器过热（IPM） #7=1电机过热（内有热敏电阻或热电偶）系统越先进，其自诊断功能愈强，需充分利用本身的诊断功能。2 动态梯形图PMC:LADDER诊断。梯形图大多实现辅助功能，例如 M S T功能 ,夹紧，松开，启动，停止，换刀。通过梯形图可以看出接点的闭合，线圈是否得电。 亮：通 暗：断彩色的为：粉红 通 非粉红为断 亦可以通过PMCPMCDGNSTATAS中直接看信号状态，对应位为0或1 通为1 或者为I或(点) 通为I 3 机床报警号：由机床厂家编制的报警信息，是机床报警。 由梯形图编制，在DISPB中显示或DISP报警信息A0.0开始 A0.0闭合，内部有信息即可产生，调出其信息。4初始化复位法（对许多故障奏效，尤其是软件故障）首先要备份，存储机床数据。初始化，恢复系统出厂时的数据，有点计算机中重装系统的意思。系统初始化主轴伺服参数初始化进给伺服参数初始化。注意是系统出厂时为发那科公司的设定，要完全能用，还需恢复到机床厂家设定的数据，才能完全使用。 例如：主轴伺服放大器初始化在参数4133中输入电机型号的代码 （ O系统 6633）。 将4019 #7设为1（0系统6519#7）断电后上电，参数写入，初始化完成。看报警消除了没有，没有了，系统主轴参数不良，软件故障,恢复机床厂家设定的参数。仍有，系统主轴控制模块故障或主轴放大器故障。5同类对调法。有同类设备，部件互相对调一下(好的和坏的)即可判断出 。例如：怀疑伺服驱动模块有问题，找同类设备好的拆下来置换怀疑有问题的驱动模块，故障消除了。驱动板有问题，否则怀疑别的问题。（要防止电机短路问题，模块短路问题，以免烧坏模块，造成更大损失）6功能参数封锁法 SYSTEM参数有一些参数可以决定一些功能的有或无。通过修改参数可以将其功能去掉来判断是内部还是外部故障。如：一个闭环的数控机床，采用光栅尺反馈，可以用参数封掉光栅尺，如果怀疑光栅栏尺有问题 Oi:1815 #1设为0 (0系统为：371-373设为0)即： 不使用分离型脉冲编码器。由全闭环改为半封闭。故障消失，说明光栅尺有问题，故障依旧，说明不是光栅尺有问题。当然要重设某些参数:柔性齿轮比，参数要作备份或回装。7使用信号短接法 数控系统某种就绪状态（所谓就绪为准备好的意思）与一些反馈信号之间有相互关系，要求发出信号要有反馈信号，系统才认为准备好，处于就绪状态。例如：O系统中主板中轴卡和轴放大器之间有如下关系系统发出*MCON（12脚 ）给放大器 放大器（自身正常）7脚发出*DRDY给系统,作为应答信号 401伺服未就绪，若出现401（伺服未就绪） 将7 ,12脚短接,将应答信号强制接通。没有401，说明轴放大器有问题，仍有401，说明轴卡有问题。8系统故障引导法：采用C语言编写，按提示选用YES或NO即可叛断出故障，又称专家自诊方法。9运程诊断：配以太网诊断，在电脑中有诊断软件是个发展趋势，可以请厂家工程师协助诊断。讲解O系统 O系统是80年代的一种产品，现在一些较早使用数控设备的厂家能看到。据我经验，这种设备估计使用年限接近10年了，当时是很先进的数控系统。有一些教材还在讲O系统，有些过时了。CNC系统采用大板结构，即主板插有各种板子。（所谓主板即含有主CPU的模板）有电源单元 图形显示板 PMC-M扩展板 轴板 输入输出接口板（IO板） 存储器板主板 主CPU在该板上，上有贴膜发光二极管L1 绿灯，不指示故障，其余灯灭，表示正在加工。L2 红灯，任何CNC故障时都亮。L3 红灯，系统存储板报警要看是否接触良好L4 红灯，系统监控，看门狗电路（WATCH DOG）(系统主板 轴板接触不良，脱落，软件版本不符)L5 红灯，5 6轴板故障L6 红灯，7 8轴板故障电源着重讲一下，此电源为NC电源，要分清NC电源和伺服电源伺服电源主要产生直流300V电压，给伺服模组。NC电源是给CNC数控系统提供电源。NC电源分AI和BI AI:电源模板有继电器，能自锁。 BI:内部无继电器，需提供。AI常用24V 给单色CRT 给PMC扩展板24E系统内部所需求24V+5V系统提供给编码器电源+/-15V提供给位置模板注：电源监控电路不监控24E.但系统监控制24E.电源接口：CP1 单相交流输入端，AC200-240 CP2 一般不用。交流电源出端，电源启动后同步输出200V，可接风扇或彩色CRT CP3 电源单元开关 输入信号（ONOFF）用于NC ON NC OFF 外部报警信号输入（AL）电源单元报警信号输出(FA FB)举一个例子：电路图（见图）A24V的24V电压，由CP1交流放200伏整流得出。工作原理： NC-ON自锁后输出24V +/-15V 5V电源 电源模块内部报警，出现RY1吸，切断RY2 RY3 RY4电源不工作。外部报警常与过载信号相连RY5吸合，电源不工作。报警出现后，FB 、 FA吸合，提供一对触点，供报警或提示用。CP14 给扩展的IO板提供24V电源CP15 给单色CRTMDI提供24电源CP16 17 电源测试端CP12 给主板提供电源，向主板提供+5V +15V -15V +24V +24E电源（插在主板上）F11 F12 交流输入熔断器F13 24V输出熔断器 对应保护CRTMDI。F14 +24E输出熔断器，对应保护系统用电。F1 0.3A 白色保险，控制电源模块内部24V电路。PIL: 绿灯：交流输入正常且控制电路工作，此指示灯亮。ALM: 红灯 电源单元出现任何故障时，此指示灯亮。轴板向伺服放大器发出驱动信号、伺服使能信号及接收伺服单元反馈的各种信息信号。简单说：有输出信号还要有反馈信号。输出信号为伺服系统指令，给伺服系统的控制信号。反馈信号有速度反馈和位置反馈信号。A型接口板，电机串行编码器信号接到CNC系统轴板上B型接口板，电机串行编码器信号接到放大器，由放大器中子CPU控制速度、位置，这种控制方式称为环下行。与反馈到主板上的A型接口板相比较，任务分散，速度更快。轴板的功率智能模块（IPM）的控制信号*PWMA *PWMB *PWMC *PWMD *PWME *PWMF COMA COMB COMD COME COMF IRN ISN此信号为给IPM的脉宽调制信号。IPM（功率智能模块）号将直流300V变成交流送给伺服电机，IRN ISN 两相电流瞬时信号，为电流反馈信号，用来监控电流。通讯：系统发出*MCON（12脚 ）给放大器 放大器自检正常后，7脚发出*DRDY给系统,作为应答信号串行编码器信号：REQ *REQ请求接收 SD *SD请求发送 OVB +6VB 电池给绝对编码器提供电源 O 5V 编码器电源由电源模块提供一般编码器为并行信号（A A- B B- Z Z-）串行编码器将此信号送到微处理器转换成串行信号后输出，具有高分辨率，可靠性和抗干扰性更好，并能减少传输电缆的根数。可适当讲一下编码器，相对，绝对之分SD *SD REQ *REQ 5V 0V +6VA SHIELD(A) (D) (F) (G) (J,K) ( N,T) (R) (H)CNC (1) (2) (5) (6) (9,18,20) (0,7)(12,14,16)IO板 在梯形图中会详解。PMC控制中的输入信号，输出信号与IO板相连。IO板内部输入信号多为光电耦合器件，IO板内部输出信号多为场效应管与IO板外部连接，输入信号多为各种开关，输出一般接继电器。系统存储板安装各种存储器芯片，还提供各种接口，见书中。JDIA:IO LINK接口，用于标准机床操作面板信号控制M27:主轴位置信号控制，可用于为轴独立编码器反馈信号。M12:第一手摇脉冲发生器信号接口。M26:模拟量主轴控制号（0-10V）M3:MDI键盘输入信号接收系统操作面板的控制。CCX5:CRT视频信号，行场同步信号控制M5:RS-232-C计算机信号接口M74:纸带阅读机COP5:串行主轴电动机控制信号（为光缆信号）CPA7:存储器所用电池（标准4.5V）20世纪90年代末，发那科公司开发出具有超小型网络控制功能的16i18i21i系列，之后开发出同一档次的简化版OiC OiB. OiB为分离式，即CNC与显示装置CRT/MDI是分体的，在机床上显示装置在前面，而CNC装置在后面电气箱内。OiC一体式，CNC装置和显示器是一体的，都在机床MDI/CRT处。现在一些经济型的加工中心上或数控车，OiC因其价格便宜，应用越来越多。其中在连接上一个特点，采用光缆COP10ACOP10B.高速伺服串行总线FSSB为CNC给伺服放大器的指令信号，新技术出现新报警，5000号报警开始产生。FSSB光缆外观为两根黑线，很轻。用手盖住（别碰）其中一根的一端，另一端发暗,手移开，另一端发亮，则通。一明一暗，表示光缆接通。光缆勿折。系统单元由主模块和IO板组成，IO板可以抽出来。Oi-B主模块主模块有如下部分组成1 主板（又称母板）2 CPU卡（CPU模块）： 通过BUS总线与各功能模块通信，实现CNC控制。3 显示卡：显示文字系统，文字，图形，由分离变成集成显卡4 伺服轴控制卡：通过高速串行总线(FSSB)实现对伺服单元的控制。5 FROMSRAM存储卡（*注）静态SRAM 存储系统参数各种补偿值（螺补）用户程序宏程序变量。（用电池记忆） （全格式化）按RESET+DELETE上电，只删SRAM中文件，并不删FROM文件，不用担心丢梯形图。 闪存FROM:： 存储CNC、数字伺服、PMC、其他的CNC功能用的系统软件。 用户软件：用户梯形图，宏程序。6 模拟量主轴控制卡：实行模拟量主轴控制，串行主轴控制模块安装在系统母板上。；7 电源单元：为系统提供直流电源，电源单元的输入电源为直流24V系统IO模块内置IO模块接口，手摇脉冲发生器控制，IO LINK控制Oi-B系统的连接1 系统存储电池（BATTERY BAT1）标准3V 锂电池作为系统参数加工程序，各种补偿值的存储备份用(SRAM用)2 系统状态指示灯发光二极管（4个绿色，3个红色） STATUS ALARM 系统上电初始化的动态显示及故障信息显示。状态灯开机后全绿，结束终了左边1绿，第几个灯亮，表示检测到第几步。ALARM红灯亮，有故障。说明书中非常详细，可对照检测故障3 系统存储卡(CNMIB)接口：CF卡接口。OiB 系统CF卡在后面电气箱中，OiC在操作面板上。通过存储卡可对系统参数、加工程序、各种补偿值、系统PMC参数及梯形图进行备份和恢复。4 系统串行通讯接口(JD5A JD5B)为RS-232-C异步串行通讯接口。JD5A为通道0 1 JD5B为通道25JA40: 主轴驱动装置为模拟量控制装置的信号接口（0-10V输出） 6JA7A 主轴驱动装置为串行数字控制的信号接口模拟量控制主轴时的主轴编码器接口。 7.JA1：CRT显示单元的视频信号接口 8.JA2: MDI键盘信号接口 9.系统状态显示LED:系统上电初始化过程及运行状态显示窗口。 10.高速串行总线接口（COP20A）:系统显示装置为LCD时，作为系统显示和MDI键盘信号的串行传输接口（光缆信号接口） 11.CA69A：伺服检测板接口(接伺服检测板可测波形等，发那科公司特有接口板) 12DC24:输入输出接口（CP1CP2） CP1为系统外部DC24V输入接口，一般接口外部24V稳压电源。 CP2为DC24输出接口，一般用作CRT的24V电源或IO模块单元的24V电源。 （24 10，21.626.4）说明：需外购：24V电源模块，此处举例子（电路图）13.FUSE:系统DC24V输入电路的熔断器。(7.5A)。发那科熔断器太贵，最好自作一个采用玻璃管熔断器，从原来发那科保险焊出两根线替代。14.COP10A：高速伺服串行总线（FSSB）接口，光缆信号为CNC给轴伺服放大器的指令信号15.MTSW PSW为维修用的调整开关。16CB104 CB105 CB106 CB107:为系统内置IO模块的输入输出接口17JA3:机床手摇脉冲发生器接口18JD1A：系统IO LINK串行输入输出信号接口，一般作为标准发那科机床操作面板及系统IO单元的输入输出信号接口。19CD38BT: 为以太网卡（为系统可选用）接口Oi-C主模块JA41串行主轴/编码器JA40模拟主轴JD36B（备用）RS232C串口JD36A(主要)RS232C串口JA44AI/O LinkJD1ACA55MDI电池存储卡插槽CP1电源线（见FANUC 0i 系列维修诊断与实践21页）变化注意事项（该变化同样适用于新型的16i/18i/21i系统） 与老系统不同，在新版的0i-C(mate)系统CPU卡存有CNC ID信息。在FROM 中追加了OPRM-INF文件。该文件位每台系统的独有文件。文件包含系统的基本功能包和追加选择功能。此文件是可以在FROM中进行读写操作的。如果对文件有任意的的改动，都会造成系统的认证报警。 严禁对OPRM-INF 进行删除及相互拷贝且替换。 不同系统间的FROM/SRAM的板卡不能随意更换（确认功能选项及硬件配置一致的前提下）OPRM删除后即使有原始备份恢复的前提下，也会产生认证报警（certify）。需ID号及系统的序列号，向北京发那科申请认证文件进行安装 。CNC规格的查找SYSTEM+ID-INF CNC ID NUMBER1 DC7BEDC1CNC ID NUMBER2 ICE1B2AF CNC ID NUMBER3 SE97C386CNC ID NUMBER4 7E92C424系统报警及维修技术OCOD及OiBOiC需要明确几个概念SRAM FROM DRAM静态SRAM存储器：存储系统参数各种补偿值（如螺补）用户程序宏程序变量。依靠3V锂电池供电，全格式化后，即RESET+DELETE上电，只是删除SRAM中文件，并不册除FROM文件，不用担心丢梯形图。闪存FROM存储：系统软件CNC控制软件数字伺服控制软件PMC控制软件及其他的CNC功能，发那科公司编制的系统软件，数字伺服软件等。 用户软件：用户梯形图 宏程序，机床厂创建的程序（梯形图），用户宏程序执行时等制造商软件。系统软件由发那科公司恢复，FROM有些系统软件发那科公司不让复制，这是为了防止随意损坏，复制原厂商软件而设防的，而用户文件没有保护。用户软件中PMC程序以及SRAM中的数据可以通过导入系统（BOOTSYSTEM）进行恢复。动态DRAM存储器：工作存储器系统初始化过程中，要将FROM和SRAM中的数据传送到DRAM中，在DRAM中工作，DRAM要作奇偶校验，要检查数据位，如出错会现各种报警。看门狗电路 WATCH DOG系统监控报警：系统监控定时器是对主CPU的运行进行监控的定时器，每隔恒定时间段CPU便将定时器复位。检测的主要电路为RS触发器，由系统时钟将其置位，正常时由CPU进行复位。当CPU及外围电路发生故障时，CPU不能将其复位，系统发生此类报警。主CPU和公共RAM 系统主板具有CPU和RAM伺服局部CPU和RAM 伺服模块的CPU和RAM系统故障处理方法：1 关机后重起（排除干扰引起的故障）2 更换系统锂电池（系统记忆锂电池，3V不能低于26V，是否低或接触不良，电池电压低于2.6时会出现电池报警，屏幕上会有BAT一闪一闪显示，如不及时更换电池，SRAM中数据会丢失，此时需重装系统。）3. 电源电压不正常，（24V10%低 ； 5V低，尤其编码器中5V电源是否因切削液泄漏而短路。）4. 重装系统，清除SRAM中数据，重装（数据要备份）软件故障5.更换SRAMFROM存储板6.更换主板报警号很多，明白上述各项后，再仔细研究报警号对应的信息（看维修说明书）可能会有点作用一般而言：硬件故障让发那科公司维修，软件故障通过重装系统参数解决维修实例1 故障现象 发那科0I-A系统死机。 故障处理：1检查外部24V 电源正常 2 可以确定主板故障，0I-A系统有主板、底板和I/O板组成，先后依次更换，最终确切是底板损坏。用酒精清洗后，故障依旧，更换新板后，开机正常。维修实例2故障现象 发那科0系统开机出现910报警 故障处理：1因为系统电池低压低造成的参数丢失，更换新电池。 2 恢复参数。对照另外机床依次输入。 3 开机后仍不正常，再恢复机床的PMC 参数，包括K，T，C参数后，开机正常。变频器种类繁多，常见有三肯，三菱，安川，台安等几个品牌，但大同小异，在此做原理性描述，如本人公司有应用，再详细看说明书基本工作原理：n=60fp P极对数，频率f变，n转速变化变频器将工频50HZ变成频率可调的交流电。变频器通常分几个部分：1 输入三相电源，作为动力电源2 输出频率可变的三相交流电源，送给电机，控制电机转速3 操作面板：上有按键和显示屏。两种工作方式面板按钮控制方式 通过按钮控制启动，停止。通过电位器控制频率 通过输入0-10V电压 0-20MA电流控制频率。自动方式调用内部存储器中参数。从控制面板可输入多种参数：工作方式，启动及停止模式，各种频率等。显示屏可显示输入数据，显示故障等。4 输入电压0-10V （输入电流0-20MA） 两者可选，控制频率随电压或电流值变化而变化。5 输出控制信号：过流，过压，过载短路等报警信号,速度为0等状态信号。频率可转化为电压表，电流表。6 外部控制端口：通常用PLC实现控制，有正转，反转，停止，多段速指令。用PLC实现不同端子闭合，可得到不同状态。如多段指令 A B C 0 0 0 F0内设有值50Hz 0 0 1 F1 30Hz 0 1 1 F2 10Hz 不同状态可对应不同频率。特别讲述重刀又称大径刀使用：重刀，大径刀：重量较大，通常75-10KG,在换刀时要求慢一些，此时需要电机低频率下工作。这时可采用变频器控制。选用大径刀换刀时，由发那科系统中PMC给出Y输出信号，通常多个信号，设Y1 Y2 Y3. Y1A Y2B 变频器远程端口1 Y3CY1 Y2 Y3不同组合，选出存储在变频器中的不同频率。若此时选出低频，电机便在低频下旋转，转速低，换刀机构由电机带动，因此变慢，换刀平稳。同时变频器故障指示信号作为PMC的输入信号，指示变频器的状态是否正常。1。 伺服电源模块：（强调一下此电源模块为伺服电源模块）电源模块的主要作用：电源模块将L1 L2 L3输入的三相交流电（R S T三相 200V）整流滤波成直流电源（DC300V），为主轴模块和伺服模块提供直流电源，将200R 200S控制端输入的交流转换成直流电（DC24V DC5V）,为电源模块提供控制回路电源，通过电源模块的逆变块把电源再生能量反馈给电网，实现回馈制动。 新型的电源模块已经把主电路中的整流块和逆变块及保护监控电路做成一体IPM（智能功率模块）且主电路电解滤波电容安装在各驱动模块中。2。电源结构 DC LINK盒：直流电源输出端300V，直流母排铜片注意要压紧。 STATUS:状态指示灯（2位数码管），用于指示模块状态，为正常，故障时有报警号，根据指示维修。 PIL（绿色）表示控制电源正常 ALM（红色）表示电源模块故障 CX1A：控制电路电源电压（输入）交流200V 3.5A CX1B：200V交流输出接口，该端口与主轴伺服模块CX1A相连 CX2A CX2B:DC24V输出接口，该端口与伺服模块的CX2A端口连接 直流母排电压显示（充电指示灯），该指示灯完全熄灭后，指示方可对模块电缆进行各种操作2MIN，否则触电。 JXIB:模块之间的连接接口，与下一个模块（如主轴模块）接口的JX1A相连，进行各模块之间报警信息及使能信号的传递，最后一个模块接口JX1B必须用短接盒（5 6脚）将模块间使能信号短接，否则系统报警。 CX3:主电源MCC（主控接触器MAIN CONTROL CONTACT）控制信号接口。提供一个常开点，电源模块正常时触点闭合。一般用于电源模块三相交流电源输入主接触器的控制 CX4:*ESP急停信号接口。一般与机床操作面板的急停开关的常闭点相连，不用该接口信号时必须将CX4短接，否则机床处于急停报警状态。 S1 S2：没用 检测脚的测试端 IR IS为电源模块交流输入(L1 L2相)瞬时电流值。+24V +5V为控制电压检测端。 L1 L2 L3：三相交流电源输入端（200V 50HZ）一般与三相伺服变压器相连。应用举例（见图） 两路急停：CX4必须闭合，称硬急停 PLCX8.4 X1008.4去I/O板，称软急停。电源控制电路正常，内有继电器会闭合，CX3提供一个接通触点控制MCC，于是三相电流送入电源模块，输出直流300V电压。 屏幕EMG急停信号闪烁，能听到啪地一声，MCC吸合，此后正常启动。电源故障见列表：尤其注意风扇，由于灰尘使风扇叶片停转，报警。LED显示故障名称故障原因01IPM报警IPM错误，过电流，控制电路电压低02风扇报警电源模块冷却风扇发生故障03过热报警智能功率模块IPM过热故障04DC300V电压低报警DC300V电压为零05DC300V电压不足报警（低于240V）DC300V电压低于标准值规定值06输入电源缺相报警三相交流动力电源缺相07DC300V电压高报警（高于400V）三相交流输入电压高或内部电压检测电路不良08控制电路失效更换控制电路板串行主轴 20世纪90年代，推出数字交流伺服系列，21世纪初推出最新高速响应高精度矢量控制i系列，is，可靠性更高。其实就诊断连接而言，大同小异，现在讲系列，i is最好看相关说明书，以触类旁通，因为输出控制信号是串行信号，SIN,*SIN,SOUT,*SOUT，所以称为串行主轴。 系列主轴模块结构：(将主轴文件) P N: DC LINK端口与电源模块的直流输出端，伺服模块的直流输入端连接。 STATUS:主轴模块状态显示窗口 PIL(绿)：表示主轴模块控制电路电源正常 ALM（红）：表示主轴模块检测出故障 ERR（黄） 表示主轴模块检测出错误信息。 “”不闪烁，表示主轴模块已经起动就绪，如果闪烁则为主轴模块为起动就绪，但是没有励磁。有励磁，主轴转不动。 “0 0”表示主轴模块已经起动并有速度信号输出 “# #”里面#代表数字，表示主轴故障或错误代码，据此可对照说明书查故障。 CX1A/CX1B: 200V交流控制电路的电源输入/输出接口。CX1A与电源模块CX1B接口相连，CX1B与第二个串行主轴模块的CX1A接口 相连（如果机床有二个串行主轴）。现在基本上只用于给风扇供电，用来冷却主轴模块。 CX2A/CX2B: 24V输入/输出及急停信号接口，CX2A与电源模块CX2B连接，CX2B与伺服模块的CX2A相连。 DC LINK充电灯 JX4:主轴伺服信号检测板接口，通过主轴模块状态检测板可获得主轴电动内装脉冲发生器和主轴位置编码器的信号 ：JX1A/JX1B:模块之间信息输入/输出接口 。JX1A与电源模块JX1B连接，JX1B与伺服模块的JX1A连接。 JY1：外接主轴负载表和速度表的连接器。 JA7B：串行主轴输入信号接口连接器，与CNC系统的JA7A接口连接 JA7A：用于连接第二串行主轴的信号输出接口，与第二串行主轴模块JA7B接口连接。 JY2(JYA2):连接主轴电动机速度传感器和电动机过热检测装置（热敏开关）,电机自身带的编码器。 JY3(JYA3)：作为主轴位置一转信号用的连接器（为磁传感器即接近开关） JY4(JYA4):主轴独立编码器连接器（光电编码器） JY5:主轴CS轴（回转）控制时，作为反馈连接器。 U V W:主轴电动机的动力源接口总之：一个驱动模块的信号有主要如下三类： 与CNC通讯的信号，接受CNC指令并反馈给CNC信息。 与相邻模块之间通讯信号 速度，位置的反馈信号。报警故障处理，要搞清是故障还是错误。1.主轴模块ALM（红色灯）亮且有两个LED数码管显示错误代码，说明书中都有详细说明。系列和i系列有不同，加i表示升级。系列和i系列有不同，要搞清所用何种伺服模块和电机规格。2.黄灯亮表示出现错误，多是参数设定错误或PMC顺序程序不对，会出现错误代码。时序错误，没有输入*ESP（急停）MRDY（机床就绪）信号却输入SFR(正转指令)/SRV（反转指令）/ORCM(定向指令) 确认*ESP MRDY时序 Oi：将参数4001#0由1变为0 O:将参数6501#0由1变为0，不再检测时序 使用了主轴编码器，参数中却没有设定 如：主轴独立编码器参数 Oi: 4001#2为1，2003年之后4002#1为1 O: 6501#2为1 加工程序指令错误，应删除一些特殊的加工功能 主轴参数混乱，需格式化。（详细看机床维修说明书）数控机床主轴准停控制功能及常见故障诊断主轴准停功能主要用途： 1.在自动换刀的数控铣镗类机床，为保证自动换刀时主轴必须停在某一固定位置 上（刀柄上的键槽必须与主轴上的凸键对准相配） 2.精镗时为不使刀尖划伤已加工的表面，退刀时要让刀尖在固定位置退出加工表面一个微小量。 3.在多功能数控车床实现圆柱或端面进行铣槽加工控制。4015#0设为0无定向功能，设为1，定向有效4004#3设为1，上升沿有效，设为0，下降沿有效。（常设为0）1. 主轴位置编码器控制方式 有一个独立的编码器 2003之前 4001#2为1 2003之后 4002#1为1 表示使用主轴位置编码器作位置反馈2.主轴外接一转信号（接近开关） 4002#0为1 使用电机的传感器作位置反馈4004#2为1 使用外部一转信号 4010#0为1 设定电机传感器类型3.主轴电动机内装编码器（带一转信号）磁传感器(有别于光电编码器) Mi MZi BZi传感器，检测与主轴同转的齿盘，上面有效的三角形齿，用来监测速度，还有一转信号对应的一个凹下的槽或以凸起的齿。检测距离0.15-0.20MM调间隙，用100元纸币调整，有A A- B B- Z Z-， Z Z-为一转信号 Mi SENSOR 磁传感器（不带一转信号） MZi SENSOR 磁传感器 (带一转信号) BZi SENSOR 内装电机传感器，精度15-30/1000deg, 分辨率360000/rev CZi SENSOR 控制轮廓加工， 分辨率，精度都高 。 精度5/1000deg,分辨率3600000/rev 4002#0为1 使用电机的传感器作位置反馈 4010#0 为1 设定电机传感器类型 A A-为电动机A相反馈脉冲信号，A A-反相 B B-为电动机B相反馈脉冲信号， B B-反相 A B相差90度相位，用作电机速度和方向判别。 Z Z-为Z相反馈脉冲信号，Z Z-反相，Z相作为电动机的一转信号，每一转发出一个脉冲。PA(A2) RA(B2) PB(A3) RB(B3) 5V(A1) 0V(B5) OH1(A6)OH2 (B6) SS(A5) 汇总4002#1 设为1，使用位置编码器（4001#2 2003年之前） 4002#0 设为1，使用磁传感器，4004#2 设为1，使用外部一转信号 设为0，不使用外部一转信号主轴定向时常见故障 一.主轴准停时低速旋转（没找到一转脉冲Z信号，可能编码器坏或电缆断线）二.主轴准停时出现角度偏差： 固定偏差：重新调整准停角度（Oi:4077 O系统 6577）随机偏差：1.主轴机械出故障 2.主轴检测装置与机械连接不良 3.检测装置一转信号不良 4.主轴模块故障顺便提一下：攻丝出现问题多是编码器故障或连接不良造成，攻丝要求主轴转一圈，Z轴进给一个螺距或一个导程（多头螺纹加工），请看一下书中介绍。串行主轴参数初始化遇到主轴报警的一些软件故障，这时只有将主轴参数做初始化处理，即恢复到数控系统厂家设定的初始值，才能解决。如同我们计算机中比如将D盘中的存储文件挎见出来，格式化盘，再将文件存进去，可以恢复D盘性能是一个道理。但是主轴的参数要事先保存好，因为这些参数是由机床厂家设定的，是和机床性能相关的，FANUC系统厂家设定的参数并不一定适合机床的具体性能。当然更可以用CF卡将数据全挎出来，主轴初始化后，再存进去。书上讲的系统参数设定，是在CNC调整时用的，我们维修机床时参数都已设定好，不要在设定以上步骤，在此说明一下。初始化步骤如下： 1.系统急停状态，打开电源 2.将主轴电机代码输入参数中 O系统 6633 16 /18/ Oi:4133 3.将串行主轴自动设定参数（LDSP）设为1O系统：6519#7 Oi 16 18 4019#7注意：必须记录下以下和主轴相关的参数值，初始化完成后，要恢复原先设定值。O系列Oi 16 186500-65204000-402065384038657740776556-65594056-40596565-65684065-40686935-69384171-41744.将电源关开机，主轴标准化参数写入，初始化完成5.输入上面表格中原始记录，关机再开机，原来初化前的值又写入。当然再说一遍，可以将参数存在CF卡中，初始化完成后， 全部参数再输入进去，恢复初始化前的值，就不用麻烦还要记 忆上述参数了。 书上讲的参数设定在机床参数调试时是需要的，但并不是像书上所讲的只有设置好以上参数，才能初始化,这是错误的。在初始化前或后设置以上参数都可以的。位置控制模块速度控制单元测量与检测速度控制单元机床CNC速度环速度反馈速度检测位置环位置反馈+-位置误差计数器D/A转换器速度调节器电流调节器驱动器电流环+-指令伺服驱动系统讲解发那科交流伺服系统现在全部是全数字交流伺服系统，分显i系列，i系列，i表示提高增强，性能优于。伺服装置按输入交流还是直流电源，可分为伺服单元（SVU）(SERVO UNIT)和伺服模块(SVM)（SERVO MODULE）伺服单元(SVU)输入三相200V 50HZ，电动机的再生能量通过伺服单元的再生放电单元的制动电阻消耗掉，伺服单元有i系列。i系列2007年4月上市,将主轴模块，进给模块，电源模块做成一体，价格便宜。上有两个显示窗口，一位显示进给伺服故障，两位显示主轴伺服故障。i中有的没有放电电阻，要求用户自已选，没有泄电电阻会烧毁模块。伺服模块（SVM）输入直流电源(DC300V)，电动机的再生能量通过系统电源模块反馈到电网。有i系列，性能好，我们重点讲解i系列。i系列伺服模块 与系列伺服模块不同的是，i系列伺服模块的伺服信息通过高速串行总线FSSB（光缆）传输，而不是通过串行数据线（信号电缆线）传输的。FANUC-16i/18i/21i/OiB/OiC系统一般采用i系列伺服模块进行伺服的驱动。BATTERY:为伺服电动机绝对编码器的电池盒（DC6V）STATUS:为伺服模块状态指示灯窗口，出现报警代码CX5X:绝对编码器电池的接口CX2A:为DC24V电源，*ESP急停信号，XMIF报警信息输入接口，与前一模块的CX2B相连CX2B:为DC24V电源，*ESP急停信号，XMIF报警信号输出接口，与后一模块CX2A相连COP10A:伺服高速串行总线（FSSB）输出接口，与下一个伺服单元的COP10B连接（光缆）COP10B:伺服高速串行总线（FSSB）输入接口，与CNC系统的COP10A连接（光缆）JX5：伺服检测板信号接口JF1 JF2:为伺服电动机编码器接口CZ2L CZ2M:伺服电动机动力线接口i系列伺服模块的连接特点1.光缆代替了电缆的连接，保证传输的速度和可靠性，降低了故障率。2.模块之间通过CX2A/CX2B串行数据传递信息，