数控系统结构、故障分析与维修维护

1、2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护一一. 数控系统硬件配置数控系统硬件配置二二. 数控系统常规检查数控系统常规检查三三. 数控系统硬件故障分析数控系统硬件故障分析四四. 数控系统数据保护数控系统数据保护五五. 数控系统故障实例分析数控系统故障实例分析2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护二二. 数控系统常规检查数控系统常规检查外观检查：运用感官分析故障外观检查：运用感官分析故障连接线路检查：针对故障部分分析线路连接线路检查：针对故障部分分析线路连接端及接插件检查：针对故障检查端子连接端及接插件检查：针对故障检查端子恶劣环境下的工作元件检查：恶劣环

2、境下的工作元件检查：易损部位元件检查：易损部位元件检查：定期保养部件检查：定期保养部件检查：电源电压检查：电源电压检查：2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护三三. 数控系统硬件故障分析数控系统硬件故障分析电源故障：电源故障：交流电源交流电源直流电源直流电源电池电源电池电源2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护三三. 数控系统硬件故障分析数控系统硬件故障分析显示故障：显示故障：数控系统不能正常显示的原因很多，当电源故数控系统不能正常显示的原因很多，当电源故障、系统障、系统CPU故障时均可能导致系统不能正常故障时均可能导致系统不能正常显示；系统的软件出

3、错，在多数情况下可能会显示；系统的软件出错，在多数情况下可能会导致显示混乱或显示不正常或系统无显示；当导致显示混乱或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，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，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。显示就是显示系统的故障。2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护三三. 数控系统硬件故障分

4、析数控系统硬件故障分析显示故障：显示故障：数控系统显示不正常，可以分为完全无显示与数控系统显示不正常，可以分为完全无显示与显示不正常两种情况。当系统电源、系统其他显示不正常两种情况。当系统电源、系统其他部分工作正常时，系统无显示的原因，在大多部分工作正常时，系统无显示的原因，在大多数情况下是由于硬件故障引起的。而显示混乱数情况下是由于硬件故障引起的。而显示混乱或显示不正常，一般来说是系统的软件出错造或显示不正常，一般来说是系统的软件出错造成的。当然，根据不同的系统，在系统软件故成的。当然，根据不同的系统，在系统软件故障时，也不排除系统完全无显示的可能性。障时，也不排除系统完全无显示的可能性。2

5、022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护三三. 数控系统硬件故障分析数控系统硬件故障分析显示故障：显示故障： 组成显示系统的硬件，主要包括电源回路、显示组成显示系统的硬件，主要包括电源回路、显示器、显示驱动回路、显示板、连接电缆等；以上部器、显示驱动回路、显示板、连接电缆等；以上部分的硬件损坏，将导致系统画面无显示。分的硬件损坏，将导致系统画面无显示。 软件出错引起的显示不正常，主要包括系统存储软件出错引起的显示不正常，主要包括系统存储器器(ROM)出错、出错、RAM出错、软件版本出错等。以上出错、软件版本出错等。以上故障会使显示器混乱故障会使显示器混乱(出现乱码出现乱码)或

6、显示不能正常进或显示不能正常进行行(停留在某一页面停留在某一页面)，但在有些系统中，但在有些系统中(如：如：SIEMENS 810M)也可能使得系统完全无显示。也可能使得系统完全无显示。2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护三三. 数控系统硬件故障分析数控系统硬件故障分析单元故障单元故障计算机主板和系统母线计算机主板和系统母线显示模块（显卡）显示模块（显卡）输入输入/输出模块输出模块存储模块存储模块PLC模块模块位置控制模块位置控制模块功能单元模块功能单元模块2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护三三. 数控系统硬件故障分析数控系统硬件故障分析数控系

7、统硬件更换方法数控系统硬件更换方法参考参考FANUC维修说明手册维修说明手册更换更换CPU主板主板更换更换CNC部分电源保险部分电源保险更换更换CNC电池方法电池方法更换控制单元的风扇电机更换控制单元的风扇电机2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护四四. 数控系统数据保护数控系统数据保护参考西门子调试说明手册参考西门子调试说明手册2022-3-8西门子西门子802802系列数据如何存储的？系列数据如何存储的？机床数据、刀具数据、机床数据、刀具数据、零点偏移、设定数据、零点偏移、设定数据、螺距补偿、螺距补偿、R R参数、参数、零件程序、固定循环零件程序、固定循环 出厂数据区

8、内容是系统出厂数据区内容是系统在出厂时的标准数据在出厂时的标准数据（机床数据的缺省值）（机床数据的缺省值）备份数据区内的数据内备份数据区内的数据内容是系统在数据存储操容是系统在数据存储操作后工作数据区的全部作后工作数据区的全部内容复制到备份数据区内容复制到备份数据区2022-3-8西门子西门子802802系列系列三种启动方式三种启动方式方式方式0 0 正常上电启动正常上电启动正常上电启动时，系统检测静态存储器，当发现静态存储器掉电，如果做正常上电启动时，系统检测静态存储器，当发现静态存储器掉电，如果做过内部数据备份，系统自动将备份数据装入工作数据区后启动；如果没有过内部数据备份，系统自动将备份

9、数据装入工作数据区后启动；如果没有系统会将出厂数据区的数据写入工作数据区后启动。系统会将出厂数据区的数据写入工作数据区后启动。 方式方式1 1 缺省值上电启动缺省值上电启动 以以SIEMENSSIEMENS出厂数据启动，制造商机床数据被覆盖。启动时，出厂数据写出厂数据启动，制造商机床数据被覆盖。启动时，出厂数据写入静态存储器的工作数据区后启动，启动完后显示入静态存储器的工作数据区后启动，启动完后显示0406004060已经装载标准机已经装载标准机床数据报警，复位后可清除报警。床数据报警，复位后可清除报警。 方式方式3 3 按存储数据上电启动按存储数据上电启动 以高速闪存以高速闪存FLASH R

10、OM FLASH ROM 内的备份数据启动。启动时，备份数据写入静态存内的备份数据启动。启动时，备份数据写入静态存储器的工作数据区后启动，启动完后显示储器的工作数据区后启动，启动完后显示0406204062已经装载备份数据报警，已经装载备份数据报警，复位后可清除报警。复位后可清除报警。 2022-3-8西门子西门子802802系列二种启动方法系列二种启动方法冷启动冷启动即直接给系统加即直接给系统加DC24VDC24V电源的系统启动。冷启动的三种电源的系统启动。冷启动的三种启动方式是通过系统启动菜单选择的。启动方式是通过系统启动菜单选择的。热启动热启动即系统在已启动运行通过面板选择的系统重新启动

11、。热即系统在已启动运行通过面板选择的系统重新启动。热启动的三种启动方式是通过系统软键选择的。启动的三种启动方式是通过系统软键选择的。 2022-3-8注意！注意！系统工作时是按静态存储器系统工作时是按静态存储器SRAMSRAM区区的数据进行工作的，我们通常修改的数据进行工作的，我们通常修改的机床数据和零件加工程序等都在的机床数据和零件加工程序等都在SRAMSRAM区，区，SRAMSRAM区的数据若不进行备区的数据若不进行备份（数据保护）是不安全的，份（数据保护）是不安全的，SRAMSRAM区中的数据有可能会丢失。区中的数据有可能会丢失。2022-3-8机床数据如何保护？机床数据如何保护？数据保

12、护分为数据保护分为机内存储机内存储和和机外存储机外存储两种两种机内存储机内存储机内存储即将静态存机内存储即将静态存储器储器SRAMSRAM区已修改过区已修改过的有用数据存放到高的有用数据存放到高速闪存速闪存FLASH ROMFLASH ROM备备份数据区保存份数据区保存 机外存储机外存储机外存储即将静态存机外存储即将静态存储器储器SRAMSRAM区数据通过区数据通过RS232RS232串行口传输至电串行口传输至电脑保存脑保存 结束2022-3-8机内存储机内存储v通常系统断电后，通常系统断电后，SRAMSRAM区的数据由高能电容区的数据由高能电容C C上上的电压进行保持，可在断电情况下保持数据

13、不少的电压进行保持，可在断电情况下保持数据不少于于5050小时（一般情况下可在天左右）。对于长小时（一般情况下可在天左右）。对于长期不通电的机床，期不通电的机床，SRAMSRAM区的数据将丢失。当重新区的数据将丢失。当重新上电时，系统会根据电容上电压的情况，在启动上电时，系统会根据电容上电压的情况，在启动过程中自动调用备份数据区上一次存储的机床数过程中自动调用备份数据区上一次存储的机床数据（方式据（方式3 3启动），若没有做过数据存储则在启启动），若没有做过数据存储则在启动过程中自动调用出厂数据区上数据（方式动过程中自动调用出厂数据区上数据（方式1 1启启动）。动）。v机内存储即数据存储功能是

14、一种不需任何工具的机内存储即数据存储功能是一种不需任何工具的方便快速的数据保护方法。方便快速的数据保护方法。 2022-3-8机外存储机外存储机外存储分机外存储分系列备份系列备份和和分区备份分区备份两种两种 系列备份系列备份系列备份是将系统的所系列备份是将系统的所有数据都按照一定序列有数据都按照一定序列全部传输备份并含有一全部传输备份并含有一些操作指令（如初始化些操作指令（如初始化系统、重新启动系统等）系统、重新启动系统等） 分区备份分区备份分区备份是将系统的各种分区备份是将系统的各种数据分类进行传输备份。数据分类进行传输备份。2022-3-8系列备份系列备份v系列备份是将系统的所有数据都按照

15、一定序列全系列备份是将系统的所有数据都按照一定序列全部传输备份并含有一些操作指令（如初始化系统、部传输备份并含有一些操作指令（如初始化系统、重新启动系统等），其中数据包括：机床数据、重新启动系统等），其中数据包括：机床数据、设定数据、设定数据、R R参数、刀具参数、零点偏移、螺距参数、刀具参数、零点偏移、螺距误差补偿值、用户报警文本、误差补偿值、用户报警文本、PLCPLC用户程序、零用户程序、零件加工程序、固定循环。件加工程序、固定循环。 v系列备份的优点是备份方便，只需传输保存一个系列备份的优点是备份方便，只需传输保存一个文件就可以。但其中包含一些特殊指令，不同版文件就可以。但其中包含一些特

16、殊指令，不同版本的系统间一般不能通用。本的系统间一般不能通用。2022-3-8分区备份分区备份v 分区备份是将系统的各种数据分类进行传输备份。其中分区备份是将系统的各种数据分类进行传输备份。其中可分四大类，每一类都可分别传输备份，具体为：可分四大类，每一类都可分别传输备份，具体为：1 1类类（零件程序和子程序（零件程序和子程序）、）、2 2类（标准循环类（标准循环）、）、3 3类类（用户循环（用户循环）、）、4 4类（数据类（数据）、）、5 5类（类（PLC-PLC-应用）。应用）。其中带其中带符号的类别中又可以选择某一程序或循环或数符号的类别中又可以选择某一程序或循环或数据。据。1 1类程序

17、和类程序和2 2、3 3类循环根据用户使用不同其中包含的类循环根据用户使用不同其中包含的程序和循环而不同，这些程序和循环可单独分程序或循程序和循环而不同，这些程序和循环可单独分程序或循环传输备份。环传输备份。4 4类数据类数据内包含内包含6 6个子类机器数据、设置个子类机器数据、设置数据、刀具数据、数据、刀具数据、R R参数、零点偏移、丝杆误差补偿，其参数、零点偏移、丝杆误差补偿，其中这中这6 6个子类又可单独分类传输备份。个子类又可单独分类传输备份。 v 分区备份的优点是备份的文件不分版本，可以通用，方分区备份的优点是备份的文件不分版本，可以通用，方便制造商使用。但其备份文件很多，如备份不全

18、就不能便制造商使用。但其备份文件很多，如备份不全就不能完全恢复系统。完全恢复系统。 2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护五五. 数控系统故障实例分析数控系统故障实例分析1按下方向键不运动的故障维修按下方向键不运动的故障维修故障现象：某配套故障现象：某配套FANUC 0iT的数控车床，在手动的数控车床，在手动(JOG)操操作时，出现按下作时，出现按下“+Z”键车床不运动，但在其余各方向的手键车床不运动，但在其余各方向的手动均正常的现象。动均正常的现象。 2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护五五. 数控系统故障实例分析数控系统故障实例分析1按下方向键

19、不运动的故障维修按下方向键不运动的故障维修解决办法：当解决办法：当Z及其余坐标轴均正常运动的情况下，可以及其余坐标轴均正常运动的情况下，可以确认数控系统、驱动器以及手动的速度等均正常，确认数控系统、驱动器以及手动的速度等均正常，+Z不运不运动的原因可以大致归纳如下：动的原因可以大致归纳如下：（1）+Z到达软件或硬件极限。到达软件或硬件极限。 （2）在伺服驱动器上加入了正向运动限制信号。）在伺服驱动器上加入了正向运动限制信号。（3）+Z方向键开关损坏。方向键开关损坏。（4）与）与Z有关的参数设定错误。有关的参数设定错误。 通过通过PLC状态诊断检查发现，状态诊断检查发现， +Z方向信号终为方向信号终为“0”，对，对应的应的+Z输入信号亦为输入信号亦为“0”。于该车床的车床操作面板为机。于该车床的车床操作面板为机床厂自制，检查发现，其中的按键床厂自制，检查发现，其中的按键+Z已经损坏，更换按键已经损坏，更换按键后，车床即恢复正常。后，车床即恢复正常。 2022-3-8数控系统结构与维修维护数控系统结构与维修维护五五. 数控系统故障实例分析数控系统故障实例分析2松开方向键后出现运动的故障维修松开方向键后出现运动的故障维修故障