FANUC-(0i-D)系统维修与调整

.,.,FANUC0i-D系统维修与调整,.,目录第一单元：系统规格第二单元：硬件连接第三单元：PMC程序与信号第四单元：数字伺服系统,.,第一单元：系统规格,FANUCCNC种类AC伺服电机0i-D系统类型,.,FANUCCNC种类：,.,当前市场FANUCCNC产品。FS-0i-D系列：高可靠性、高性能价格比的纳米级CNC。30i系列：高速、高精度复合型多轴多系统控制的纳米级CNCFANUCSeries30i/31i/32i-MODELA/B适应于5轴加工机、复合加工机、多轴多路径的尖端机床,.,高速、高精度、高功效纳米控制伺服系统输入电压：200V型400V型,高可靠性、高性价比AC伺服系统,两种,AC伺服电机,FANUCACSERVOMOTORiSERIES,FANUCACSERVOMOTORiSERIES,.,伺服电机：交流伺服电机i系列交流伺服电机iS系列稀土磁体电机(S-Strong强力）交流伺服电机iF系列铁氧体电机交流伺服电机i系列交流伺服电机iS系列稀土磁体电机主轴电机：交流主轴电机i系列交流主轴电机iI系列感应电机交流主轴电机iIP系列感应电机、宽域输出交流主轴电机iIT系列感应电机、中心通冷却液交流主轴电机iIL系列感应电机、液体冷却交流主轴电机i系列交流主轴电机iI系列感应电机交流主轴电机iIP系列感应电机、宽域输出内装电机：直线电机LiS系列稀土磁体电机同步内装伺服电机DiS系列稀土磁体电机内装主轴电机BiI系列感应电机内装主轴电机BiS系列稀土磁体电机(同步型),.,0I-D系统类型FANUCSeries0iMD加工中心用CNC最多控制8轴FANUCSeries0iMateMD加工中心用CNC最多控制5轴FANUCSeries0iTD车床用CNC1路径最多控制8轴2路径最多控制11轴FANUCSeries0iMateTD车床用CNC最多控制5轴,.,：标准功能：标准选择功能：选项功能：不可选择,FANUCSeries0i-MODELD规格简表,.,：标准功能：选项功能：不可选择,FANUCSeries0iMate-MODELD规格简表,.,第二单元：硬件连接,0i-D系统构成综合连接图：系统硬件及更换方法外置检测器（SDU）接口单元I/OLINK连接控制单元的安装和使用环境地线连接噪声抑制课程实习,.,0i-D系统构成图中绘出了0i-MD(铣削系列)的主要配置。0i-TD（单路径的车削系列）与此类似。,.,0i-TD双路径系统配置。,.,0iMate-D系统配置。,.,硬件概要：,.,综合连接图：,.,综合连接图：,.,.,.,.,系统硬件及更换方法显示屏背视图：,.,CNC主板的规格：,.,CNC主电路板：,.,.,电源、轴卡安装的位置：,.,FROM/SRAM安装的位置：,.,系统方块图：,.,系统报警(SYSALM*)当系统出现异常状态时，进入系统报警状态画面，同时执行下列操作。断开伺服、主轴放大器的励磁切断I/OLink的通信系统报警时的画面,.,系统报警可分为下列3类。1，软件检测的报警主要由CNC系统软件来检测软件的异常。典型的异常原因：检测基于内部状态监视软件的处理数据的异常数据指令范围外的存取除以零堆栈上溢堆栈下溢DRAM和数校验错误2，硬件检测的报警主要由硬件来检测硬件的异常。典型的异常原因：奇偶校验错误（DRAM、SRAM、超高速缓存）总线错误电源报警FSSB电缆断线3，其他报警由周边软件检测的报警伺服软件PMC软件（I/OLink通信异常等）,.,系统报警信息被保存在SRAM中，SRAM中可以保存最近发生的2次系统报警信息。系统报警信息可以从IPL画面输出到存储卡中。进入IPL画面操作：1，在按“”和“键的同时，给系统通电。系统显示IPL画面如下：,2，在IPL画面输入5，选择“SYSTEMALARMUTILITY”（系统报警信息）。3，输入2，选择“2.OUTPUTSYSTEMALARMFILE”（输出系统报警文件）。4.，输入2，选择“2.OUTPUTSYSTEMALARMFILEFROMDRAM”（从DRAM输出系统报警）。输入，选择“1.OUTPUTSYSTEMALARMFILEFROMFILE-RAM”（从文件RAM输出系统报警）。5，在4.中选择时，显示出所保存的系统报警的列表，输入希望输出的文件号。6，输入要输出到存储卡的文件名，执行输出。,.,举例：系统报警401（外部总线无效地址）,报警说明：CNC的总线上发生问题。原因：可能是由于印刷电路板不良或外来噪声的影响所致。处理办法：更换所显示的可能性最大的不良部位，或该错误可能是由于外来噪声引起的。检查机床附近是否有噪声源，接地是否良好。,.,举例：系统报警500（SRAM数据错误）,报警的说明：FROM/SRAM模块的数据传输异常。原因：可能是由于模块不良、连接器接触不良。处理办法：更换FROM/SRAM模块，或更换主板。,.,系统报警SYS_ALM(114137)(FSSB的报警)FSSB上检测出报警。见附件报警表。,系统报警SYS_ALM197，表示与PMC、I/OLink相关的系统报警。原因可能是I/OLink通信异常或PMC控制电路故障等。,检查PCXXX的编号，查对附件报警表。,.,举例：SYS_ALM197EMBEDDEDSOFTWARESYSTEMERROREMBEDDEDSOFTWARESYSTEMERROR:(40B0-0001)PC050IOLINKER1CHz:GRyy:xxI/OLink发生通信错误。在与通道号z、组号yy中所示的从控设备之间的通信被中断时会发生此报警。z为通道号(1-4)。yy表示有发生问题可能性的从控设备的组号(0-15)。xx为内部错误代码。有可能导致通信中断的原因有：从控设备的瞬断、电压波动、电源电缆断开通信电缆不良、连接不良从控设备的故障,.,故障位置和处理办法：确认是否由于连接于通道号z(1-4)的I/OLink线上的组号yy(0-15)的从控设备电源瞬断，或者电压发生了变动。从连接于通道号z(1-4)的I/OLink线上的组号yy-1(0-15)的JD1A，确认是否由于连接组号yy(0-15)的JD1B的电缆不良或者连接不良。更换连接于通道号z(1-4)的I/OLink线上的组号yy(0-15)的从控设备。通过上述确认仍然不能解决问题时，可能是由于其他方面的原因，请将显示出错误发生时的情况(包括显示信息、系统配置、操作、发生的时机、发生频次等)的内部错误代码告知我公司。,.,主板LED显示：,.,系统发生报警时的报警LED显示（红色LED）。,7段码LED显示，参照维修手册附录E。,.,逆变器型号和安装位置,.,更换印刷电路板时的注意事项：选项参数被作为选项信息文件（文件名“OPRMINF”）保存在FROM内。该文件只能在本系统中使用，不允许拷贝到其他系统中，否者会出现报警。在更换完印刷电路板后，系统数据可能会丢失，可根据需要执行SRAM数据和用户文件的恢复。更换FROM/SRAM模块时，需要恢复存储在FROM中的选项信息文件。在恢复完之后，通电时会发生报警“PS5523选项认证等待状态”，请在有效期限内（报警发生后30日以内）联系北京发那科公司，获取认证文件。（报警PS5523可以在有效期限内通过复位操作予以取消。）由于印刷电路板的更换，CNC识别号有时会发生变化。请在CNC画面上确认CNC识别号。与数据表的记载事项不同的情况下，修改数据表的记载事项。,.,主板的更换方法：本更换作业应该由受过专业培训的维修人员进行。进行更换作业前，要确认CNC的SRAM存储器的内容是否已作备份。更换步骤：拧下固定壳体的2个螺丝。解除闩锁在壳体上部两侧的卡爪，拉出壳体，连同风扇、电池一起拆下。,.,拆除主板上的连接电缆，CA88A(PCMCIA接口连接器)、CA79A(视频信号接口连接器)、CA122(用于软键的连接器)，拧下固定主板的螺丝。注意主板与逆变器P.C.B通过连接器CA121直接连接，向下移动拆下主板。,更换主板。恢复其它拆装部件，仔细检查确认无误。,.,轴卡的拆装方法：拆卸方法：将固定轴卡的压片（2处）的卡爪向外拉，解除闩锁。（图a）将轴卡向上方拉出。（图b）,.,FROM/SRAM模块的拆装方法：将板两侧的卡爪向外打开。（图a）朝斜上方拔出模块。（图b）,.,更换控制单元的保险丝：,.,电池的更换方法：当在LCD画面上出现“BAT”闪烁警告信息，应尽快更换电池。有两种电池：安装在CNC控制单元内的锂电池更换方法：接通CNC系统的电源大约30秒后，然后断开电源。拉出CNC单元背面右下方的电池单元。安装上准备好的新电池单元。确认闩锁已经卡住。,.,外设电池盒，使用碱性干电池（一号电池）的更换方法：接通控制单元的电源。取下电池盒的盖子。更换电池，要注意电池的极性。安装电池盒的盖子。,.,报警案例：当显示屏下部显示ALM，意指有报警发生。当出现ALM报警，通常情况系统会自动转换到报警画面，显示出报警信息。如下：OH0701风扇电机停转。如果没有自动转换到报警画面，按下报警功能键，进入报警显示画面显示报警信息。参数No.3111#7NPA决定是否自动转换到报警画面。设为“1”：自动转换，设为“0”：不转换。当出现如下报警，需要更换风扇。,.,风扇电机的更换方法：风扇的规格,更换方法更换风扇电机时，须切断CNC系统的电源。拉出要更换的风扇电机。（注意风扇单元的闩锁部分）安装新的风扇单元。,.,10.4”LCD单元的安装和拆卸方法：10.4”LCD单元，前面有4个紧固螺丝，螺丝被封帽遮盖起来。拆卸方法,将一字螺丝起子插入封帽的凹陷处，拧出封帽。拆下螺丝，取下单元。,.,带有触摸板的LCD，进行了如下操作后：更换了LCD单元时更换了触摸板时更换了触摸板控制印刷电路板时进行了存储器全部清除时需要对触摸板进行校正。设定参数：#5DCL触摸面板的定标画面0：无效。1：有效。,.,校正方法校正步骤将触摸面板的定标画面置于有效。（将参数DCL(No.3113#5)设定为1。）按下功能键SYSTEM。按扩展菜单键数次，显示软键触摸板。按下软键触摸板、(操作)，显示软键TP补偿。,.,5)按下软键TP补偿，出现触摸屏补偿画面,6)用专用触笔按下补偿点（9点）。正常按下的情况下，“”号变为“”号。当偏离“+”号按下时，出现“偏离了+符号。请重按。”这样的提示信息。7)在输入补偿点（9点）之后，按下INPUT键，结束校正。中止校正或者重新校正时，按下CAN键。返回上一画面。在输入9点补偿点之前，按INPUT下键，校正即被中断。8)当正常结束时，出现“定标结束”这样的提示信息。9)校正作业结束后，将参数DCL(No.3113#5)设定为0。,.,快速以太网板:规格,.,LED显示,正常工作状态LED1LED2LED3LED4：熄灭：点亮：闪烁：无关,.,选项板的拆装：快速以太网板安装在LCD侧的插槽1上。其它可选板，没有安装限制。抓住AB两点，脱开卡口，即可拉出选择板。,B,A,.,外置检测器（SDU）接口单元规格,.,连接电缆,.,模拟输入外置检测器接口单元规格：,.,连接电缆,.,I/OLINK连接FANUCI/OLink是一个串行接口，将CNC、单元控制器、分布式I/O、机床操作面板或PowerMate连接起来，在各设备间高速传送I/O信号（位数据）。当多个I/O设备连接时，FANUCI/OLink将一个设备认作主单元，其它设备作为子单元。子单元的输入信号每隔一定周期送到主单元，主单元的输出信号也每隔一定周期送至子单元。,.,0i用的I/O单元,DI:96DO:64,.,机床侧分线盘连接,.,控制单元的安装和使用环境发那科的控制单元和外围连接的控制单元应被安装在密封的散热的电柜内。这里所说的电柜是指，由机床厂家制作安装电器部件的电器柜或操作台电箱等类似电箱。控制单元的环境应在如下范围：环境温度：工作时，058保管、运输时，-2060温度变化，最大0.3/分湿度：通常，相对湿度75%以下，不应有结露短期（一个月内），相对湿度95%以下，不应有结露振动：工作时，0.5G以下非工作时，1.0G以下环境气体：不应直接溅到切削液、润滑液、切削屑等，不应有腐蚀气体。,.,地线连接设备的接地，对于预防触电和抑制噪声是非常重要。CNC系统接地有以下3种。1，信号地：信号地作为电位的参考点，为整个电路提供一个基准电位（0V)。2，机架地：机架接地用来确保可靠性，可以抑制外来噪声和内部产生的噪声，是对装置的机架、面板、连接装置的接口电缆进行屏蔽。3，系统接地：即PE保护地线，与大地等电位。各装置的机壳地和大地相连，避免人员触电，同时还可将干扰噪声引入大地。,.,接地方法多点接地方式。优点，接地线短，抑制高频噪声效果好。但是受到电柜结构的影响。,.,（2）单点接地方式优点，信号系统的接地和动力系统的接地分离，降低动力系统对信号系统的噪声影响。不足为接地的连接线长，抑制高频噪声应采用足够粗线经。,.,电缆夹和屏蔽处理信号线屏蔽层要正确地被装夹，以抑制来自外部的噪声干扰。剥除电缆绝缘保护层露出屏蔽层，用电缆夹配件将该露出部分绑压在接地板上。接触面积尽可能曾大。,.,噪声抑制目前的CNC使用的是大规模和超大规模集成电路的电子元器件，CNC的外形尺寸越来越小，安装位置与强电盘内的噪声源的部件逐渐靠近。通常，噪声由于静电耦合、电磁感应、接地环路而产生，并带入CNC中。虽然在CNC一侧也充分考虑到了用来防止外来噪声的装置，但是，由于定量测量噪声的大小和频次难度较大，不确定因素较多，因此，如何设法限制噪声的产生，避免已经产生的噪声电感进入CNC，对于提高CNC机床系统的稳定性至关重要。在设计强电盘时，充分考虑如下所示在机床一侧的噪声对策。,感应噪声的干扰,.,传导噪音的干扰连接同一电源和公共地线的设备之间，因某一大功率的器件所产生的噪声，可对其他设备产生传导噪声的干扰。,.,噪声抑制器强电盘中安装有AC/DC电磁线圈、AC/DC继电器等装置。这些装置在电源的ON/OFF时，会由于线圈的电感而产生能量较大的脉冲电压。该脉冲电压将被电缆感应而干扰电子回路。针对此类脉冲电压，可以采取对策，把动力电缆、控制电缆和信号电缆分开安装，在交流电路中使用灭弧器，直流电路的线圈端使用二极管。,.,在电源输入端加装浪涌吸收器和噪声滤波器、隔离变压器等,.,信号线和动力线走线分离，,注：独立捆束指组和组之间的间隔在10cm以上，电磁屏蔽措施可采用钢板隔离等手段。,.,第四单元：PMC程序与信号,什么是PMC？PMC工作原理PMC程序结构PMC信号地址I/OLINK单元和连接PMC画面的操作PMC维修（PMCMNT）画面PMC梯图（PMCLAD）画面PMC配置（PMCCNF）画面机床常用信号课程实习,.,什么是PMC？PMC是ProgrammableMachineController的缩写，即可编程序机床控制器。PMC内置在CNC系统内，采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数等多种功能指令，并通过数字输入/输出执行机床的顺序控制过程，如主轴旋转、换刀、机床操作面板、继电器等的控制。用来对机床进行顺序控制的程序，通常使用梯图语言（Ladderlanguage）的顺序程序。,.,PMC工作原理,PMC-CPU,存储器,输入回路,输出回路,主CPU,输出回路,输入回路,输入,输出,机床侧输入输出信号,系统侧信号,CNC,PMC程序,I/O单元,.,PMC回路1,PMC回路2,回路1与回路2中改变逻辑回路的顺序，输出结果也改变。PMC特点：循环扫描、顺序执行。,开关1,继电器1,继电器2,Offon,继电器回路,.,PMC程序结构,.,子程序需在二级程序之后指定,标准程序例,不跳转,跳转,.,PMC信号地址,PMC,NC,I/O单元,RV,+24V,0V,继电器,DV,电源,X,Y,G,F,高速信号*ESP、*DEC、SKIP等,分线盘I/O操作面板用I/OI/OUNITI/OLINK轴单元,常用的PMC内部地址,机床侧,.,信号的表达方式信号地址=地址号+位号位信号：,X8,#7#6#5#4#3#2#1#0,地址号,位,（X8.0）,R0,R0.5R0.2R0.1,位信号,MOVN1X8R0,位的处理,1为字节数,.,数据长度,#7#6#5#4#3#2#1#0,X8,1个字节,=25+22+20,#15#14#13#12#11#10#9#8,2个字节,X8,X9,=28+25+22+20,#15#14#13#12#11#10#9#8,#31#30#29#28#27#26#25#24,4个字节,X8,X9,X10,X11,#23#22#21#20#19#18#17#16,.,I/OLINK单元和连接机床侧的输入输出信号连接到相应的I/O单元，经过串行通讯电缆与系统相连，其中I/O单元与系统之间的通讯连接称之为I/OLINK连接。,I/O单元的种类,I/OUNITA,I/OLINK轴,分线盘I/O,机床操作面板,0i用I/O模块,小型机床操作面板用I/O单元,.,I/OLINK的连接,采用串行连接方式将主控单元与I/O模块相连后，每块I/O模块的物理位置依据其在回路中的先后顺序，以组、座、槽来描述。,.,系统与I/O单元、I/O单元与I/O单元通过JD1AJDIB相连，通过JDIA/JDIB连接的I/O单元被称为组，系统最先连接的I/O单元被称为0组，依次类推。当使用I/OUNITA模块时，可以在基本模块之外再连接扩展模块，那么对基本模块和扩展模块以座来定义，基本模块被定义为0座、扩展模块被定义为1座。同样是I/OUNITA的模块，在每个基座上可以安装若干个板卡模块，板卡模块以槽来定义，靠近单元侧为1号槽，其次按顺序排列。其他的模块作为整体以n组、0座、1槽进行定义。,.,当硬件连接完成后，通过系统的I/OLINK的模块画面进行设定，定义连接到每块I/O单元的输入输出地址。,操作：,进入I/OLINK设定画面,JD1A,JD1A,JD1B,0组,1组,组座槽,组0的地址范围X8X13/Y8Y11，组1的地址范围X0X5/Y0Y3,1组,1组,0组,0组,.,PMC画面的操作按下SYSTEM功能键，用扩展软键翻动软键的页面，出现如下3种辅助菜单。PMC维修（PMCMNT画面）该菜单显示PMC信号状态、PMC报警、数据输入输出、PMC参数、信号跟踪和I/O诊断画面。PMC梯图（PMCLAD画面）该菜单显示程序列表、梯图显示/编辑等。PMC配置（PMCCNF画面）该菜单显示PMC标头、数据设定、PMC状态、模块显示/编辑、信息显示/编辑、在线监控等画面。,.,.,.,PMC维修（PMCMNT画面）监控PMC的信号状态（信号画面）,附加信息行中，显示光标所示地址的符号和注释。,.,信号的强制（对信号位进行强行控制）信号的强制输入输出，分为强制和自锁强制两种方法,强制操作,PMC设定画面,对于PMC程序所输出的信号进行强制操作时，可停止PMC程序的运行。,.,进入PMC设定画面,内置编程器有效,.,进入PMC状态画面,输入所需要强制的地址，按将光标定位到相应的地址上。,.,按选择/强制信号ON/OFF,机床侧采样的X信号及系统侧的F信号不能使用强制操作。,.,自锁强制操作在内置编程器设定有效的情况下，设定“倍率功能”功能有效。,系统重启后，自锁强制有效。搜索将要强制的地址信号位，按,自锁设定有效,自锁设定解除,初始化所有强制,PAGE,倍率有效=是/不（选定是）,.,按/键强制输入输出,自锁强制可以忽略PMC的采样和输出结果，使用前注意机床的互锁状态。,自锁强制标识,恢复机床正常操作前，请取消所有的自锁强制，并关闭自锁功能！,.,显示I/OLink连接状态（I/OLNK）画面,.,PMC的报警画面,有关所显示的信息内容，参阅报警列表。,页号显示,报警信息显示区,.,输入/输出数据（I/O）画面,存储卡：与存储卡之间进行数据的输入/输出FLASHROM：与FLASHROM之间进行数据的输入/输出软驱：与HandyFile、软盘等之间进行数据的输入/输出其它：与其它通用RS-232C输入/输出设备之间进行数据的输入/输出,.,下图为将系统的PMC参数写入到存储卡时的显示举例。,.,按下，显示下一页画面设定和显示可变定时器（定时）画面,.,.,显示和设定计数器值（计数器画面）,+精度软键,.,计数器画面,.,设定和显示保持继电器（K参数）画面,.,设定和显示数据表（数据）画面,.,.,.,设定跟踪参数（TRCPRM）画面,.,采样/“方式”周期：以所设定的周期采样信号。信号变化：以所设定的周期监视信号，在信号发生变化时采样。(b)采样/“分辨率”设定采样的分辨率。默认值为最小采样分辨率（毫秒），但是，此值随CNC而不同。设定范围：最小采样分辨率1000（毫秒）输入值为最小采样分辨率（毫秒）的倍数。(c)采样/“时间”在采样方式中选择“周期”时显示，进行将要采样的时间设定。(d)采样/“框”在采样方式中选择“信号变化”时显示，进行将要采样的次数设定。(e)停止条件设定跟踪的停止条件。无：不会自动停止缓冲满：采样缓冲满时自动停止触发：通过触发自动停止,.,(f)停止条件/触发/地址跟踪的停止条件为“触发”时可以设定，设定停止跟踪时的触发地址。(g)停止条件/触发/方式跟踪的停止条件为“触发”时可设定，设定跟踪停止时触发方式。上升沿：触发信号上升时自动停止下降沿：触发信号下降时自动停止变化时：触发信号变化时自动停止(h)停止条件/触发/位置跟踪的停止条件为“触发”时可设定，按相对于采样时间(或框)的百分比设定停止触发的位置。请根据用途进行设定，如查看触发条件前的信号变化时设定较大的值，查看触发条件后的信号变化时设定较小的值。例）采样时间为10秒，采样位置为10时的图形显示范围,.,采样条件采样方式为“信号变化”时可设定，设定进行采样的条件。触发：采样触发条件成立时采样变化时：采样地址的信号变化时采样(j)采样条件/触发/地址采样方式为“信号变化”，采样条件为“触发”时可设定，设定触发采样的地址。(k)采样条件/触发/方式采样方式为“信号变化”，采样条件为“触发”时可设定，设定触发条件的方式。上升沿：触发信号的上升时采样下降沿：触发信号的下降时采样变化时：触发信号的变化时采样开：触发信号接通中采样关：触发信号断开中采样,.,在跟踪参数设定画面的第二页上，设定将要采样的信号地址。,(l)地址设定信号地址设定在位地址中。信号地址最多可设定32个。,.,执行跟踪设定跟踪参数后，在跟踪画面按下(操作)软键并按下启动软键，开始跟踪。跟踪停止满足跟踪停止条件时，停止跟踪。另外，按下停止软键，也会停止跟踪。跟踪停止后，确认跟踪结果。下列画面为“周期”方式、“信号变化”方式的执行结果。,.,对跟踪结果画面可进行如下操作。显示滚动上下移动光标键、翻页键，上下滚动所设定的采样信号地址。软键、光标左右移动键，左右滚动跟踪结果的图形显示。,.,(b)选择范围的自动计算显示按标记软键，标出此时的光标位置。在上方显示标记位置与当前光标之间的时间。解除光标”标记位置“时，可再次按标记软键。,.,(c)跟踪结果数据的放大缩小显示可通过扩大、缩小软键放大或缩小显示图形。,(d)显示数据位置的调换按下上移软键，使光标上的地址和该地址的跟踪结果显示与上一行调换。按下下移软键，则与下一行调换。自动跟踪的开始设定跟踪启动=手动/自动（接通电源后，自动地开始跟踪）,.,PMC梯图（PMCLAD）画面,.,显示程序列表（列表画面）,画面配置画面左侧显示程序列表，其右侧显示当前程序列表的光标所指向的程序的梯图。信