FANUCi硬件连接及维修操作基础PPT学习教案

1、会计学1FANUCi硬件连接及维修操作基础硬件连接及维修操作基础数控系统的组成第1页/共73页主CPU显示控制模块FROM模块SRAM模块DRAM模块PMC控制模块伺服模块主轴模块LCD单元单元锂电池锂电池IO单元单元机床操作盘机床操作盘机床强电柜机床强电柜伺服放大器伺服放大器伺服电机伺服电机伺服放大器伺服放大器伺服电机伺服电机有独立板卡有独立板卡母板集成母板集成第2页/共73页一、FANUC系统硬件构成以太网以太网(FS16i/18i /21i*)CNCPCInternetFANUC FSSBFSSB I/O(双安全检测）强电用I/O机床操作面板分离型操作盘用接口光缆CNC主板主板LCD显示

2、器一体化显示器一体化B伺服电机FANUC I/O Link （ 2 通道通道 ） I/O点数点数 : 输入输入 2048 / 输出输出 2048 ai 伺服放大器ai 伺服电机构成构成构成构成I/O Link 放大器第3页/共73页第4页/共73页lNC系统面板分布显示器MDI键盘机床操作主面板机床操作子面板第5页/共73页横排软键竖排软键返回键扩展键快捷有效键功能键HELPPOSPROGOFSSETMESSAGEGRAPHCUSTOM1CUSTOM2SYSTEM帮助位置程序系统用户2用户1补偿设定图形信息第6页/共73页分离型分离型第7页/共73页系统硬件连接（分离型）系统硬件连接（分离型）

3、JD56A：RS232通讯1口/串行主轴。JD36A：RS232通讯2口。JD51A：I/O LINK通讯。JA40：高速DI。JA41：串行主轴。电池风扇3槽4槽1槽2槽内置网口CPD19A（右）：电源入CPD19B（左）：电源出COP21A：显示器连接数码管报警LED维修开关按钮保险COP10A-2（上）：伺服接口2COP10A-1（下）：伺服接口1 14 23第8页/共73页l内部板卡的安装 显示卡以及轴卡都带有光纤输出口，拆卸安装时注意区分。保险轴卡CPU卡FROM/SRAM电源板第9页/共73页PMC卡CPU卡轴卡第10页/共73页ai系列伺服系列伺服PSM+SPM+SVMi-SVP

4、Mi-SVMi-SVM2二、伺服连接第11页/共73页n伺服的连接伺服的连接lai整体连接图第12页/共73页PSML1L2L3FANUC直流母线直流母线P、NLEDCX1A/CX1B交流交流200V控制电源控制电源输入和输出输入和输出CXA2A电源与通讯输电源与通讯输出出CX3（左侧）：（左侧）：MCCCX4（右侧）：（右侧）：*ESP三相动力输入三相动力输入（3）（2）（1）CX1A200R200S无相序要求无相序要求SPM/SVMSPM/SVMl电源单元的连接第13页/共73页CXA2ACXA2B CX3（MCC）控制外部主回路上）控制外部主回路上 电电 CX4（*ESP）用于切断主回路

5、电源）用于切断主回路电源使用内置电池使用内置电池时不要连接此时不要连接此端端 电机运行中切断主回路电源，伺服电机使用 动态制动，主轴电机减速停止。第14页/共73页SPMVUWVFANUC直流母线直流母线P、NLED电源电源报警报警故障故障 CXA2B/CXA2A级间串联通讯入级间串联通讯入/出出主轴电机动主轴电机动力输出力输出注意动力输出相序注意动力输出相序错误后会产生错误后会产生ALM9031等报警等报警JA7B主轴串行通讯主轴串行通讯入入JYA2主轴电机内置传感器反主轴电机内置传感器反馈馈JYA3/JYA4（B型）型）主轴端外置传感器反馈主轴端外置传感器反馈JX4检测板输检测板输出出JY

6、1主轴负载表主轴负载表主轴速度表主轴速度表JA7A(NC)JA7A串行串行输出输出第二主轴第二主轴通讯错误通讯错误ALM12201228l主轴单元的连接第15页/共73页 L轴 M轴FANUCSVM2直流母线直流母线P、NLED内置内置电池电池槽槽CX5X 电池连接电池连接端端CXA2B/CXA2A级间串行通讯入级间串行通讯入/出出COP10B/COP10AFSSB串行通讯入串行通讯入/出出JF1/JF2L/M轴编码器反馈轴编码器反馈CZ2L/CZ2ML/M电机动力输出电机动力输出注意电机的动力输出相注意电机的动力输出相序序错误会有错误会有SV410，411，436注意反馈和动力插头顺注意反馈

7、和动力插头顺序序错误后会有错误后会有SV410L轴轴=JF1M轴轴=JF2N轴轴=JF3通讯异常会产生通讯异常会产生SYS114130/5136等报警等报警绝缘测量时，拆下动力线绝缘测量时，拆下动力线。l伺服单元的连接第16页/共73页PSM/SPM/SVM伺服的电路板组成1）控制侧板：信号的接收和反馈、PWM的控制、报警检测等2）功率基板：实现整流或逆变的输出控制，进行功率放大驱动输出控制3）小接口板：连接控制侧板和功率基板4）IPM晶体：功率晶体，实现整流或逆变的回路控制侧板功率基板功率基板小接口板IPM晶体第17页/共73页Ai系列相关的风扇报警单元内部风扇作为内部电路板散热单元外部风扇

8、作为功率元件散热 红线：+24V 黑线：0V 黄线：检测线（+5V)ALM443 ：电源单元内部冷却风扇停止ALM606 ：电源单元外部冷却风扇停止ALM444 ：伺服单元内部冷却风尚停止ALM601 ：伺服单元外部冷却风扇停止ALM9056：主轴单元内部风扇停止ALM9088：主轴单元外部风扇停止注意：因驱动单元为功率元件，需大量散热，所以不注意：因驱动单元为功率元件，需大量散热，所以不 建议采用屏蔽风扇的做法，这样会造成放大器建议采用屏蔽风扇的做法，这样会造成放大器 损坏，或产生过热报警（损坏，或产生过热报警（ALM431 ）第18页/共73页1、系统备件档案记录 系统的型名及系列号系统的

9、型名及系列号 伺服及电机相关的型名 外部的I/O单元 其他特殊的系统硬件（SDU、双安检模块等） 系统及伺服的保险 系统及伺服资料记忆用电池 系统及伺服的风扇 用量较多的伺服驱动器 相关电缆（通讯、反馈等） 完整的CNC系统（有条件的话）记录所使用机台的硬件配置储备一定数量易损的部件三、故障处理步骤第19页/共73页2、更换部件时应注意的事项更换NC部件时应先确认故障原因，拆卸NC内部板卡时注意拆卸方法和力度。 如：更换保险时，要先确认外部电压及外部短路原因 更换NC母板时，要确认系统内部的资料的备份，更换完成后进行资料的恢复更换伺服单元时，报警为过流、高压等报警时要先确认外部的短路和强电回路

10、 的连接及电压，a系列伺服更换时，其单元硬件跳线要与先前一致。 如果是连接绝对位置检出单元时，为防止原点丢失更换伺服单元动作要快。 ai系列编码器内部带有电容器，可以在脱开电池的情况下暂时维持其内部位置资料不丢 失。a系列编码器不具有这种电路结构，因此当脱开电池时，位置资料会丢失。拆除电缆线时，要做好相关标记，防止机床的误动作出现更换电机时，不要对电机进行重物敲击，防止编码器中光栅破碎 拆卸重力轴电机时，要防止机床因重力而下降，造成撞机。在进行维修判断中 对伺服进行相关的屏蔽、封锁时也要考虑重力轴的原因和绝对原点是否会丢失, 防止把故障扩大化。第20页/共73页3、故障的处理方法什么报警？什么

11、操作？什么时候？把握故障情况采用有效手段确认故障原因、恢复发那科技术支持发那科技术支持维修：维修：01062984743（硬件）（硬件）技术：技术：01062984734（软件）（软件）备件购买：备件购买：01062984746备件更换第21页/共73页 什么时候？ 发生的时间？ 开机后就发生？ 运转一定时间后发生？ 关机后再开机还会发生吗？故障的频率如何？什么操作？ 故障发生时系统处于何种工作方式？ 如果在程序运行中发生 固定的程序发生 发生故障时的单节号 是轴移动中发生 执行M、S、T功能时发生 第22页/共73页 如果故障为伺服或主轴时 故障发生时为快速移动还是切削时，速度如何？切削量如

12、何？ 故障只发生在特定的轴？ 主轴故障时，是处于加速时、减速时、恒定旋转时、切削时？什么报警？ 显示在LCD上的报警内容？ 伺服放大器上的LED显示？ 系统及I/O单元的状态或电源指示灯显示？ 当故障为加工位置不正确时 尺寸的误差是多少？ 位置画面的坐标显示与程序指令的对应状态？ G代码的模态？第23页/共73页 机床周围有噪音吗？ 故障发生时是否有行车经过、机床周围是否有放电加工设备、供 电电网的运行情况如何？ 机床侧有防止干扰措施吗（接地、屏蔽等）？ 对输入电源电压请检查下列项 系统以及伺服电压确认，有偏差吗？ 各项电压平衡吗？ 电源容量足够吗？ 控制单元环境温度、伺服单元的环境温度？（系

13、统运转时055） 机床是否有振动其他情况第24页/共73页4、当你和服务中心联系时，还请确认一下各项：、当你和服务中心联系时，还请确认一下各项： 机床制造商以及机床形式系统具体型号 例：FANUCFANUC 1818iM B 制造生产顺序（软件或硬件变化） 系统加工类型 M铣 T 车 P 冲 系统名称系统制造系列号（保修凭证）以及系统的DATA SHEET（配置清单） 系列号系统硬件配置系统硬件配置系统软件配置系统软件配置DATA SHEETB-XXXXXXXXE-XXXXXXXX第25页/共73页和伺服报警有关时：电源、伺服、主轴驱动器的型名SERVO AMPLIFIER MODULE A0

14、6B6127H208伺服电机的型名MODEL ais12/4000HVSpec A06B0239B400第26页/共73页哪些数据需要备份？哪些数据需要备份？易失性的：系统参数、加工程序、补偿参数、用户变量、螺距补偿、PMC参数等非易失性的：PMC程序、C语言执行程序、宏执行程序语言执行程序、宏执行程序（机床厂二次开发软件）等数据存放的区域数据存放的区域 系统参数 CNC系统软件系统软件 加工程序 数字伺服软件数字伺服软件 补偿参数 PMC系统软件系统软件 补偿参数 其他其他CNC侧控制软件侧控制软件 用户变量 PMC程序 螺距补偿 C语言执行程序 PMC参数 宏执行程序SRAMFROM不可备

15、份但可输不可备份但可输入入可以输入输出可以输入输出四、系统数据备份第27页/共73页什么时候使用数据备份？什么时候使用数据备份？ 当保存SRAM的电池电压低下造成SRAM资料丢失时（SRAM中资料需要恢复） SRAM-FROM板卡需要更换时（SRAM、FROM中资料需要恢复） 当主板需要更换时（SRAM中资料需要恢复） 当系统内部数据被更改时（SRAM、FROM中资料需要恢复）如何进行备份如何进行备份 恢复操作？恢复操作？ 使用系统的BOOT画面进行资料的备份恢复 在BOOT画面下的备份的SRAM文件是系统的打包文件（SRAM内存中的数据整 合），因此快速简单。同时BOOT是系统的引导程序，先

16、于NC启动不需任何参 数支持和系统的其他故障的影响,可恢复性强。对于FROM中除PMC程序外的机 床厂的开发软件也必须在BOOT画面下进行备份和恢复。 但SRAM中备份的文件是非文本文件不能在计算机上进行读写 在系统的正常画面下进行备份和恢复 在系统的正常画面下进行备份的文件是文本文件，可在计算机上进行读写操作。 使用系统上的维修开关进行资料的备份（分离型系统时） 当系统没有使用显示单元或MDI按键有故障时使用此方法。第28页/共73页使用的存储设备？使用的存储设备？PCMCIA卡卡安装使用位置MDI键盘LCD一体型NCIC卡有效IC卡有效分离型NCMDI键盘LCDNC第29页/共73页MDI

17、键盘LCDNCIC卡无效IC卡有效如何操作进入如何操作进入BOOT画面？画面？MDI按6+7键开机按最右边两个键开机两种方法视情况任选一种进入BOOT画面注：注：POWDER-MATE系统系统IC卡是在系统上有效卡是在系统上有效第30页/共73页BOOT画面的显示1.系统数据的加载（系统数据的加载（IC卡卡FROM）2.系统数据的检查3.系统数据的删除4.系统数据的保存（系统数据的保存（FROMIC卡）卡）5.SRAM数据的备份（数据的备份（SRAM IC卡）卡）6.存储卡文件删除7.存储卡格式化10.结束（退回上一级菜单或正常启动系统） 按软键进入时，操作键为对应的软键按6+7键进入时，操作

18、键为对应的数字键第31页/共73页BOOT画面的操作移动光标UPDOWN选择菜单SELECT确认YESNO执行选择END5.SRAM DATA BACKUP的画面注意数据传输方向，否则会造成系统或IC卡数据被覆盖。第32页/共73页正常画面下的数据备份设定参数No20=4选择EDIT模式操作SYSTEM + ALL IO第33页/共73页数据输出IC卡文件列表卡文件列表系统内程序列表系统内程序列表只在选择程序画面时显示卡内文件名卡内文件名输出程序名只在选择程序画面时显示第34页/共73页数据输入以文件序号输入以文件名称输入6为空时以输出为空时以输出时程序号为准时程序号为准PRO-ALL只在选择

19、程序画面时显示第35页/共73页宏变量备份的特殊性没有输入选项因宏变量只有输出选项没有输入选项，因此在宏变量输入时，将宏变量作为加工程序传入，然后运行即可恢复宏变量参数。宏变量备份=#500#999第36页/共73页PMC相关资料的备份PMC参数备份 存放在存放在SRAM中中参数设定数据表数据K参数定时器计数器梯形图数据 存放在FROM中梯形图、PMC报警文本、信号注释、IO模块分配第37页/共73页操作：SYSTEM PMC IO选择输入出设备选择操作方式选择输入出数据种类自定义名称时以自定义名称时以或或#开头开头第38页/共73页梯形图资料输入后需进行梯形图资料输入后需进行FROM的固化的

20、固化第39页/共73页五、信息画面MESSAGE的应用l 报警的分类内部报警说明参照发那科相关维修资料或咨询发那科技术人员外部报警参照机床制造商随机资料或咨询机床制造商外部报警参照机床制造商随机资料或咨询机床制造商系统系统伺服伺服主轴主轴单元单元I/O单元单元机床电盘机床电盘机床附件机床附件控制控制内部报警内部报警外部报警外部报警NCPMC第40页/共73页内部报警：针对发那科系统所控制的硬件和软件所检测出的相关故障 内部报警的分类PSxxx与程序操作有关报警与硬件无关BGxxx与后台编程有关报警与硬件无关SRxxxRS232串行通讯报警SWxxx参数写入打开报警与硬件无关SVxxx与伺服有关

21、报警OTxxx超程报警PWxxx请求切断电源报警与硬件无关SPxxx主轴报警OHxxx系统过热报警DSxxx其它报警与硬件无关IExxx与误操作放置有关报警与硬件无关第41页/共73页外部报警：机床制造商根据机床外部辅助设备的相关动作，通过PMC程序 输出报警状态和操作信息。外部报警的分类信息号CNC屏幕显示内容EX10001999报警信息屏报警信息lCNC转到报警状态EX20002099操作信息屏操作信息EX21002999只显示信息数据，不显示信息号宏程序报警：由机床制造商通过宏程序产生的报警。例：O9001； N1 IF#1001EQ1GOTO20； 。； 。； N20 #3000=20

22、0（TOOL NO FOUND）；3200 TOOL NO FOUND执行至此单节时，系统中断操作产生报警。第42页/共73页l报警画面内部报警以及外部报警显示 当维修中不希望因报警的原因，而跳转到报警画面时，设定No3111#7=1。第43页/共73页l信息画面 显示操作信息 操作信息不中断机床的操作第44页/共73页l历史画面最大250条报警历史存储第45页/共73页 该报警画面也可通过”IPL”画面输出。第46页/共73页第47页/共73页第48页/共73页第49页/共73页nPMC的维修操作lPMC画面的组成双线圈检查第50页/共73页第51页/共73页l梯形图的诊断程序显示区域的切换

23、输入缓冲区输入缓冲区上键入”G“：全部程序区”L1“：一级程序区”L2“：二级程序区”Px“：子程序去按”列表“软键可进入不同的程序显示区第52页/共73页信号或网格的搜索开头结尾搜索程序的开头或结尾。搜索无条件搜索键入地址、符号、网格号。W-搜索搜索键入地址、符号的线圈。功能搜索搜索键入功能指令号或代码。读取选择需要监控的网格。第53页/共73页读取的应用 读取功能可以把不在连续画面下显示的网格，集中到连续画面下进行显示。读取标记光标移动相应的网格上，按”读取“软键。第54页/共73页跳转：跳转该网格在主程序中的网格位置。转换：切换至主程序显示画面。第55页/共73页梯形图画面的设定光标显示

24、有效，才可以”读取“。第56页/共73页伺服的维修要点伺服的维修要点一：电源单元输入电源的检查交流200V型交流400V型第57页/共73页电源容量的选择交流200V型交流400V型容量选择的不足：容量选择的不足：可能造成运行时的电压下降，产生电压低下或可能造成运行时的电压下降，产生电压低下或DC LINK 低下报警、过回生报警低下报警、过回生报警。第58页/共73页二：通电后LED状态的显示确认LED状态PSM第59页/共73页PSM-LED不亮不亮1）确定CX1A输入电压2）确认）确认PSM内部保险内部保险3）拔下PSM上除CX1A输入电源外所有线观察,如灯亮，确认外部连线。4）PSM单元

25、本体问题第60页/共73页LED状态状态SVM第61页/共73页SVM-LED不亮不亮1）确认PSM单元的输出24V电压2）确认CXA2ACXA2B之间的电缆连接3）确认）确认SVM内部保险内部保险4）拔掉JFX电机编码器反馈电缆确认外部是否短路5）SVM单元本体故障 A20B-2100-074* A20B-2100-083*第62页/共73页SVM-LED 闪烁显示闪烁显示表示外部+5V 短路1）拔下JFX 电机编码器反馈电缆确认2）如果正常显示，则为编码器或反馈电缆故障，尝试交换判别。3）如果显示仍然异常，更换SVM本体。第63页/共73页SPM电机励磁第64页/共73页LED没有显示没有

26、显示1）确认PSM的电源输出+24V电压2）确认CXA2ACXA2B间电缆的连接3）确认）确认SPM内部保险丝内部保险丝4）拔下除CXA2ACXA2B之间电缆之外的所有电缆5）SPM本体故障系统上电后，系统上电后，LED显示显示“- -” 闪烁，主轴单元通讯没有建闪烁，主轴单元通讯没有建立立1）检查电缆的连接，系统JA7A（JA40）主轴JA7B2）更换通讯电缆3）更换主轴单元控制板4）更换系统主板1号报警1号故障（警告）第65页/共73页NC和伺服之间的通讯MCON：NC上电后发出请求伺服准备信号MCOFF：伺服通讯正常后，发出请求电源单元准备信号MCCOFF：电源单元准备好后，发出吸合MC

27、C触点的信号CRDY：MCC吸合后主回路上电，整流出直流300V，电源单元发出CRDY信号INTL：伺服接受CRDY信号后，发出动态制动器解锁信号RLY：动态制动器解锁后，返回给伺服的信号DRDY：伺服发送给NC的准备好信号SRDY：NC发给PMC的伺服准备好信号MCCOFF第66页/共73页ALM401 伺服V-READY OFF（未准备好）NC伺服MCONDRDY诊断358：ALM401报警的各轴相关信息，显示为十进制数，转换成16位二进制后如下。正常情况下第5位第14位全为1，如果出现ALM401，出现为0的最低位是报警的原因。正常显示为32737例：1）ALM401 X 、Y、Z 2）

28、ALM401 X、Y、Z No358 X 417 No358 X 993 Y 417 Y 993 Z 417 Z 993 No358#6=0,*ESP没有接通 No358#10=0,电源单元没有整流出直流300V 注意：如果有其他报警和注意：如果有其他报警和ALM401同时出现的话，请先处理其他报警，同时出现的话，请先处理其他报警，ALM401可能只是伴可能只是伴随随 报警。报警。 第67页/共73页PSM/SPM/SVM伺服的电路板组成1）控制侧板：信号的接收和反馈、PWM的控制、报警检测等2）功率基板：实现整流或逆变的输出控制，进行功率放大驱动输出控制3）小接口板：连接控制侧板和功率基板4）IPM晶体：功率晶体，实现整流或逆变的回路控制侧板功率基板功率基板小接口板IPM晶体第68页/共73页伺服驱动控制电路及相关报警（硬件电路检测的报警）伺服驱动控制电路及相关报警（硬件电路检测的报警）ALM437ALM433ALM439ALM607ALM435ALM6