三菱数控系统Z55通信故障的分析和故障排除

1、三菱数控系统 Z55 通信故障的分析和故障排除摘要：本文论述了在调试三菱数控系统过程中排除通讯故障”的方法，论述了电能回生单元，变频器，开关电源对系统通讯的影响及实验过程。关键词：数控系统干扰通讯故障某客户专用机床使用三菱数控 E60 系统，在为其调试过程中，有一起通信故障”反复出现，很长时间不能消除，由于该故障在数控系统的调试和使用过程中经常出现，笔者对引起这起故障的各种因素做了详尽分析，并且做了相关实验。提出了排除该故障的若干方法。1 .数控系统的配置和硬件布置：1.1.数控系统配置：系统：E60;基本 I/OHR341远程 I/O:DX110;电源模块：MDS-C1-CV-55驱动器：M

2、DS-C1-V1-45电机：HA300NC;编码器：OSE1045. 2 硬件布置：6. 2.1CNC 控制器与显示器，基本 I/O 单元安装于操纵箱内；5.2。2 驱动单元，电源供给及转换单元，远程 I/ODX110 安装于电控柜内；远程 I/ODX110 单元通过通信电缆与基本 I/O 相连。操纵箱与电控柜相距 15 米，（经过坦克拖链）用随行电缆相连。2.通信故障报警：6.1 与常规现象的不同通信故障报警上电以后，系统“READY 的绿灯亮 1 秒后熄灭，报警画面出现：Z55RIO 未连接 000AEMGSTOP;每次上电后都出现同一报警，但本例中出现的报警现象与以前出现的不同，虽然同为

3、 Z55 报警，但是每次上电后，“Z55RIO 未连接 000A”随机的变化，具表示有通信故障站的远程站的站号从“0004”随机变化为 0008000A”，但系统没有连接如报警信息指示的远程 I/O 站。而且每次都伴有“EMGSTOP 报警出现；这表示由于 PLC 程序停止运行引起系统急停；出现故障报警后， 观察到基本I/O单元和远程I/O单元上的表示远程通信的绿灯是亮的，而远程通信的绿灯是亮的表示其通信正常”。而且“EMGSTOP 报警表示 PLC 程序停止运行。但实际上 NC 内的 PLC 程序在正常的运行，并没有停止。3o 对报警的分析和判断：Z55 报警的实质是：在控制器（或基本 I/

4、O）和 RI/O 之间的通讯出现了故障和错误。所以下列情况可能会引起 Z55 报警。1.通信电缆型号选用是否正确以及通信电缆是否有脱线或虚焊；电缆型号选用当控制器与远程 I/O 在同一控制柜内时。可以用 SH411 电缆。如果控制器与远程 I/O 不在同一控制柜内时，必须使用“FUCAR211电缆，“FUCAR211”电缆带有屏蔽线， 其屏蔽线必须接地。 （屏蔽线两端有 FG 端子） 。 SH41电缆没有屏蔽线。在较长距离连接时使用了 SH411 电缆。由于其没有屏蔽线接地，也出现 Z55 报警。而且其报警出现是随机的，没有规律。2 当控制器与基本 IO 之间的通讯电缆 CF10 插头松动或电

5、缆故障时，会出现 Z55报警。3。3 当主电机回路绝缘不好时出现过 Z55 报警。这是电机的接地线和通信电缆 R211的屏蔽线共地引起的故障.3 对远程 I/O 的供电是否正常。需要检查电源的容量和电压；4 远程 I/O 单元硬件有故障。7.5 外部干扰的影响；4.排除故障的方法及相关实验：按照常规的抗干扰措施。进行了一步步的排除工作；8.1 检查基本 I/O 和远程 I/O 之间的通信电缆。该电缆的制作要求是要求线粗 0。3 平方毫米，外加屏蔽，屏蔽层接地。而且要求通信电缆与动力电缆分开客户实际制作的通信电缆其线粗 0o12 平方毫米，无屏蔽层接地。而且通信电缆与动力电缆同时穿管走线。整改措

6、施 1:a.要求客户将动力线与通信线分开穿管走线，依旧报警。要求客户制作 0o3 平方毫米通信线，换通信电缆后依旧报警。将通信电缆屏蔽层接地，依旧报警。这样：排除了通信电缆的影响。另外，在将线径加大很粗时，基本 I/O 上出现通信异常”。整改措施 2。原电抗器进线端与出线端接反，改正后依旧报警。与电抗器接线无关。整改措施 3更换了基本 I/O,远程 I/O 单元，仍然报警，排除了有关硬件的影响。整改措施4:从新改善了接地系统，各单元都接地，仍然报警由于报警信息的随机变化，可以判定是干扰引起。况且电控柜内有电源单元”,变频器等干扰源存在。96221-Numbered_32d8d59a-302a-

7、4bd5-8483-6562dc0c3201-Num 干扰源及其影响：9.1 电源单元”；电源模块：MDS-C1-CV-55,其功能除了向驱动器提供工作电源外，还要将制动过程的回生电流经过整波后送回电网，其间要产生大量高次谐波。所以电源单元”是一强大的干扰源。5.2 变频器电控柜内装有变频器，变频器也是通过 PWM 方式获得不同的工作频率，也会产生大量的高次谐波。所以变频器”是一强大的干扰源。5。3 直流开关电源也是干扰源。5.4 相关的实验为了判断各干扰源的影响，在工作现场做了如下实验：5.4.1 伺服系统及其电源再生单元”的影响：将数控系统设定为无伺服系统”运行模式，脱开连接伺服系统的总线

8、电缆；远程 I/O单元保持连接，在 4 小时内未出现报警。此时伺服系统包括电源单元”处于上电状态；4 小时后出现过同一报警。5。4。2 将远程 I/O 单元从控制柜中移出 1 米，上电后不马上出现报警，在 35 分钟后出现同一报警；将远程 I/O 单元从控制柜中移出 5 米，上电后不出现报警，在 1-2 小时后出现同一报警；这表明控制柜内有干扰源存在。而且受距离的影响。由于控制柜内的变频器未启动，只有开关电源和伺服系统工作。那开关电源的影响有多大呢？0c-Numbered_734336e9-84f9-4de3-95e3-73757ada0a0d-Number4.3 开关电源的影响（客户原采用一

9、般市售 DC24V 直流开关电源）用三菱数控系统自带的 DC24V 直流电源 PD25 向远程 I/O 单元供电。情况有所改善。一度上电后不发生报警，稍后又有报警发生，再用同一 DC24V 直流电源 PD25 向远程 I/O 单元所管理的输入输出回路供电，在 2 小时内未发生报警；这说明良好的电源对抗干扰很重要。用客户使用的市售 DC24V 直流开关电源向远程 I/O 单元供电，将开关电源移出控制柜5 米之外，在 2 小时内偶有报警发生。将开关电源移回控制柜内，报警立即发生。换用某名牌 DC24V 直流开关电源向远程 I/O 单元供电，将开关电源移出控制柜5 米之外，在 4 小时内偶有报警发生

10、，将开关电源移回控制柜内，报警立即发生。这说明开关电源也是一较强的干扰源，在安装时应该尽量远离远程 I/O 单0c-Numbered_734336e9-84f9-4de3-95e3-73757ada0a0d-Number 经过综合分析：得出如下结论：6.1。通信电缆必须达到 003 平方毫米的要求而且要有屏蔽层。6.2 除了伺服系统及其电源再生单元”和变频器是干扰源外，一般的开关单元也是足够大的干扰源；6.3 应该将远程 I/O 单元，基本 I/O 单元与上述干扰分开装与不同的电柜中。或者对装有伺服系统及其电源再生单元”和变频器的电柜做足够的屏蔽。在本案例中，将远程 I/O 移到操纵箱中，远离干扰源，采用标准线径的通信电缆后，故障消除。COUNTERERRORR831.4 为 1