cncplc故障处理

1、 教学目标：教学目标： 1. 了解数控系统软件故障的原因及排除方了解数控系统软件故障的原因及排除方法法 2. 了解数控系统硬件故障的原因及排除方了解数控系统硬件故障的原因及排除方法法 3. 了解了解PLC故障诊断及排除方法故障诊断及排除方法 软件故障，是可恢复的故障，由操作、数软件故障，是可恢复的故障，由操作、数据、参数与程序错误引起，是可纠正的。据、参数与程序错误引起，是可纠正的。 发生场合：新程序与机床调试阶段。发生场合：新程序与机床调试阶段。 （一）软件故障的分类（一）软件故障的分类 1、数字信号出错、数字信号出错 因电磁干扰造成传递中数字信号出错、堵因电磁干扰造成传递中数字信号出错、堵

2、塞或丢失，导致失控与停机。塞或丢失，导致失控与停机。 2、程序出错、程序出错 包括：包括： 计算机运行程序时出错计算机运行程序时出错(死循环、运算中死循环、运算中断断)； 编程问题或编程问题或RAM中的用户程序被修改。中的用户程序被修改。 3、参数出错、参数出错 RAM内设置的用户参数失匹、被修改或丢内设置的用户参数失匹、被修改或丢失而出错、混乱。失而出错、混乱。 （二）软件故障的起因（二）软件故障的起因CNC系统常见软件故障现象及其成因系统常见软件故障现象及其成因 （三）软件故障的排除方法（三）软件故障的排除方法 (1) 复位法复位法 分别对分别对CNC、PLC复位，消除软件报警。复位，消除

3、软件报警。 注：按下注：按下“复位复位”键，实时状态信息将消失，故键，实时状态信息将消失，故应先行记录实时状态信息。应先行记录实时状态信息。 例：例： 出现错误信息出现错误信息“Memory error, respond Y to delete bad blocks.”时，如按时，如按“Y”键，将删去键，将删去内存中程序。内存中程序。 仅当存有程序备份时，才可使用，否则，应按仅当存有程序备份时，才可使用，否则，应按“N”，以存取程序。，以存取程序。 (2) 开关电源法开关电源法 复位法消除报警无效时，断开机床总电源，复位法消除报警无效时，断开机床总电源，检查后，重新通电，运行程序。检查后，重新

4、通电，运行程序。 (3) 清除重输入法、更改补充法清除重输入法、更改补充法 纠正参数、程序错误。纠正参数、程序错误。 用复位法或开关电源法，是对用复位法或开关电源法，是对CNC与与PLC的复位，只能消除软件报警，不能修复错的复位，只能消除软件报警，不能修复错误参数与用户程序，也不能排除数字信号误参数与用户程序，也不能排除数字信号出错的硬件故障成因。出错的硬件故障成因。 某数控立铣，开机后启动自诊断阶段，出某数控立铣，开机后启动自诊断阶段，出现现“伺服未准备好伺服未准备好”，“X、Y、Z与与U轴速轴速度超限度超限”等多种报警现象。等多种报警现象。 故障判别：软件故障。故障判别：软件故障。 措施措

5、施 ：查参数，发现参数混乱。采用：查参数，发现参数混乱。采用重输重输入法入法，开机后报警消失。，开机后报警消失。 但诊断维修工作未完成，因未找到参数混但诊断维修工作未完成，因未找到参数混乱的原因。乱的原因。 确定步骤确定步骤: 先软后硬查参数先软后硬查参数查电池与装夹、充电电查电池与装夹、充电电路线路完好？路线路完好？ 清零重输入参数。清零重输入参数。重新启动来判别查重新启动来判别查RAM良好？良好？ 查干扰源。查干扰源。 合理测试：合理测试： 用万用表检查电池及其回路完好。然后，用万用表检查电池及其回路完好。然后，在有备份的情况下，对在有备份的情况下，对RAM清零，重输入清零，重输入参数。重

6、启动机床，恢复正常。参数。重启动机床，恢复正常。 故障定位故障定位: CNC与与PLC装置的屏蔽与接地不良。装置的屏蔽与接地不良。 需进一步检查机床的屏蔽与接地。需进一步检查机床的屏蔽与接地。 （一）硬件故障类型：电子器件故障、接（一）硬件故障类型：电子器件故障、接插件故障、线路板插件故障、线路板(模块模块)故障、线缆故障。故障、线缆故障。 其中电子器件故障主要包括：低压电器、其中电子器件故障主要包括：低压电器、传感器、总线、接口、直流电源、伺服放传感器、总线、接口、直流电源、伺服放大器故障大器故障数控系统常见硬件或器件故障现象数控系统常见硬件或器件故障现象 无 输 出 输 出 不 正 常 不

7、能启动 不动作 无反应 失控 异常 显示器不显示 数控系统不能 启动 不能运行 轴不动 程序中断 故障停机 刀架不转 刀架不回落 工作台不回落 机械手不能抓刀 键盘输入后 无相应动作 飞车 超程 超差 不能回零 刀架转而不停 显示器混乱/不稳 轴运行不稳 频繁停机 偶尔停机 振动与噪声 加工质量差 (如表面振纹) 欠压 过压 过流 过热 过载 电子器件故障原因电子器件故障原因 （1）器件功能丧失引起）器件功能丧失引起 静态检查，易查出。分成可恢复性的和不静态检查，易查出。分成可恢复性的和不可恢复性的。可恢复性的。 器件本身硬性损坏，是不可恢复的故障，器件本身硬性损坏，是不可恢复的故障，必须换件

8、。必须换件。 接触性、移位性、污染性、干扰性接触性、移位性、污染性、干扰性(散热不散热不良、电磁干扰良、电磁干扰)及接线错误等造成的故障是及接线错误等造成的故障是可修复的。可修复的。 （2）器件的性能参数变化）器件的性能参数变化 致部分功能丧失。需动态检查，难查。如致部分功能丧失。需动态检查，难查。如传感器松动、振动与噪声、温升、动态误传感器松动、振动与噪声、温升、动态误差大、加工质量差等。差大、加工质量差等。 （二）硬件故障原因分析（二）硬件故障原因分析 1、超程、超差、超程、超差(定位误差定位误差)、失步、不回零。、失步、不回零。 原因：位置环问题。在调试阶段，可能是原因：位置环问题。在调

9、试阶段，可能是参数设置问题。参数设置问题。 应检测位置传感器及其连接电缆的完好。应检测位置传感器及其连接电缆的完好。尤其是内置式的脉冲编码器与测速发电机。尤其是内置式的脉冲编码器与测速发电机。例如：例如：脉冲编码器、光栅脉冲编码器、光栅污染、失电、移位污染、失电、移位。使检测的使检测的反馈信号变小或为反馈信号变小或为0；反馈电缆反馈电缆在移动中在移动中受损受损使使反馈信号丢失反馈信号丢失。机械传动松动、零件磨损造成机械传动松动、零件磨损造成反向间隙过大及振动反向间隙过大及振动，可造成可造成系统无法补偿系统无法补偿，出现超差。，出现超差。 2、飞车、轴运行不稳、加工质量差，、飞车、轴运行不稳、加

10、工质量差， 原因：速度环问题，位置环参数设置不当，测位原因：速度环问题，位置环参数设置不当，测位器安装松动器安装松动 3、过载过流过热、过载过流过热 原因：机械传动链的机械阻力，电机内旋转部件原因：机械传动链的机械阻力，电机内旋转部件卡死。卡死。 伺服驱动单元中大功率管或整流管击穿、变压器伺服驱动单元中大功率管或整流管击穿、变压器线圈短路。线圈短路。 4、机柜温升过高、机柜温升过高 原因：系统通风散热不良，风扇、空气过滤器、原因：系统通风散热不良，风扇、空气过滤器、风道清洁度差。风道清洁度差。 4、机械手动作中断、程序中断、刀架动作、机械手动作中断、程序中断、刀架动作中断。中断。 原因：反馈链

11、路中传感器松动、移位、接原因：反馈链路中传感器松动、移位、接触不良、污染失效，减低了传感器的灵敏触不良、污染失效，减低了传感器的灵敏度与发讯延时。度与发讯延时。 5、频繁停机、频繁停机 原因：电缆屏蔽与接地不良，造成数字信原因：电缆屏蔽与接地不良，造成数字信号受电磁干扰。号受电磁干扰。5、RAM中参数混乱中参数混乱原因（原因（1）电池失效、电池夹座接触不良、充电电）电池失效、电池夹座接触不良、充电电路故障造成失电或电压不稳；路故障造成失电或电压不稳；（2）供电系统中低通滤波器、稳压器中稳压管、）供电系统中低通滤波器、稳压器中稳压管、整流管击穿，系统屏蔽与接地点接触不良造成抗整流管击穿，系统屏蔽

12、与接地点接触不良造成抗干扰失效。干扰失效。 （一）（一） PLC故障的表现形式故障的表现形式例例: : 配配SIEMENSSIEMENS系统的机床显示某报警号，其系统的机床显示某报警号，其内容是内容是进给禁止进给禁止。引起报警的各种因数以。引起报警的各种因数以输入信号输入信号I I和标志信号和标志信号F F出现在出现在PLCPLC程序中。程序中。（报警号标志报警号标志 F130.1、伺服准备好、伺服准备好F122.7、进给驱动、进给驱动I 5.2、润滑准备好润滑准备好F 122.0)通过操作面板通过操作面板DIAGNOSIS软键，在软键，在CRT上上PLC状态菜状态菜单中观察单中观察IB、FB

13、输入及标志输入及标志字状态位字状态位F122.0不为不为1,润滑没有准备润滑没有准备好导致进给停好导致进给停止。止。 （二）数控机床（二）数控机床PLC故障诊断的方法故障诊断的方法 1、根据报警号、根据报警号 例：配西门子例：配西门子820数控系统的加工中心，产数控系统的加工中心，产生生7035号报警，查阅报警信息为工作台分号报警，查阅报警信息为工作台分度盘不回落。度盘不回落。 处理方法：调出处理方法：调出PLC I/O状态与拷贝清单对状态与拷贝清单对照。照。 工作台分度盘的回落由工作台下面的接近工作台分度盘的回落由工作台下面的接近开关开关SQ25、SQ28来检测。其中，来检测。其中， SQ2

14、8检测工作台分度盘检测工作台分度盘旋转旋转到位，对到位，对应应PLC输入接口输入接口I10.6； SQ25检测工作台分度盘检测工作台分度盘回落回落到位，对到位，对应应PLC输入接口输入接口I10.0。 工作台分度盘的回落由输出接口工作台分度盘的回落由输出接口Q4.7通过通过继电器继电器KA32驱动电磁阀驱动电磁阀YV06动作完成。动作完成。 从从PLC STATUS中观察中观察 （1）I10.6为为“1”工作台分度盘旋转到工作台分度盘旋转到位；位； （2）I10.0为为“0”工作台分度盘未回落。工作台分度盘未回落。 （3）观察）观察Q4.7为为“0”KA32继电器未继电器未得电，得电，YV06

15、电磁阀不动作。电磁阀不动作。 处理方法：手动处理方法：手动YV06电磁阀，观察工作台电磁阀，观察工作台分度盘是否回落，判断故障在输出回路或分度盘是否回落，判断故障在输出回路或PLC内部。内部。2、根据动作顺序、根据动作顺序例：某立式加工中心自动换刀控制示意例：某立式加工中心自动换刀控制示意图。故障现象为换刀臂平移至图。故障现象为换刀臂平移至C时，无时，无拔刀动作。拔刀动作。1刀库刀库 2刀具刀具3换刀臂升换刀臂升降油缸降油缸4换刀臂换刀臂 5主轴主轴6主轴油缸主轴油缸 7拉杆拉杆 起始状态：（起始状态：（1）主轴保持要交换的旧刀具。（）主轴保持要交换的旧刀具。（2）换刀臂在换刀臂在B位置。（位

16、置。（3）换刀臂在上部位置。（）换刀臂在上部位置。（4）刀库已将要交换的新刀具定位。刀库已将要交换的新刀具定位。 自动换刀的顺序：换刀臂左移（自动换刀的顺序：换刀臂左移（BA）换刀臂换刀臂下降（从刀库拔刀）下降（从刀库拔刀）换刀臂右移（换刀臂右移（AB）换换刀臂上升刀臂上升换刀臂右移（换刀臂右移（BC，抓住主轴中刀具），抓住主轴中刀具）主轴液压缸下降（松刀）主轴液压缸下降（松刀）换刀臂下降（从主换刀臂下降（从主轴拔刀）轴拔刀）换刀臂旋转换刀臂旋转180（两刀具交换位置）（两刀具交换位置）换刀臂上升（装刀）换刀臂上升（装刀）主轴液压缸上升（抓刀）主轴液压缸上升（抓刀）换刀臂左移（换刀臂左移（CB

17、）刀库转动（找出旧刀具刀库转动（找出旧刀具位置）位置）换刀臂左移（换刀臂左移（BA，返回旧刀具给刀库），返回旧刀具给刀库）换刀臂右移（换刀臂右移（AB）刀库转动（找下把刀刀库转动（找下把刀具）。具）。 换刀臂平移至换刀臂平移至C位置时，无拔刀动作，分析原因，位置时，无拔刀动作，分析原因，有几种可能：有几种可能： （1）SQ2无信号，使松刀电磁阀无信号，使松刀电磁阀YV2未激磁，主未激磁，主轴仍处抓刀状态，换刀臂不能下移。轴仍处抓刀状态，换刀臂不能下移。 （2）松刀接近开关）松刀接近开关SQ4无信号，则换刀臂升降电无信号，则换刀臂升降电磁阀磁阀YV1状态不变，换刀臂不下降。状态不变，换刀臂不下降

18、。 （3）电磁阀故障，给信号不能动作。）电磁阀故障，给信号不能动作。 逐步检查，发现逐步检查，发现SQ4未发信号，对未发信号，对SQ4检查，发检查，发现感应间隙过大，无信号输出，产生动作障碍。现感应间隙过大，无信号输出，产生动作障碍。 3、根据控制对象的工作原理、根据控制对象的工作原理例例1：FANUC 0T系统数控车床的尾座套筒的系统数控车床的尾座套筒的PLC输入开关如下图，踏开关使套筒顶紧输入开关如下图，踏开关使套筒顶紧工件时，系统报警。工件时，系统报警。 分析分析 在诊断状态下，调出在诊断状态下，调出PLC输入信号，发现：输入信号，发现：脚踏向前开关输入脚踏向前开关输入X04.2为为“1

19、”，尾座套筒，尾座套筒转换开关输入转换开关输入X17.3为为“l”，润滑油供给正，润滑油供给正常使液位开关输入常使液位开关输入X17.6为为“1”。 调出调出PLC输出信号，当脚踏向前开关时，输出信号，当脚踏向前开关时，输出输出Y49.0为为“1”，同时，电磁阀，同时，电磁阀YV4.1也也得电，说明系统得电，说明系统PLC输入输入/输出状态正常，输出状态正常，分析尾座套筒液压系统。分析尾座套筒液压系统。 当电磁阀当电磁阀YV4.1通电后，液压油经溢流阀、通电后，液压油经溢流阀、流量控制阀和单向阀进入尾座套筒液压缸，流量控制阀和单向阀进入尾座套筒液压缸，使其向前顶紧工件。松开脚踏开关后，电使其向前顶紧工件。松开脚踏开关后，电磁换向阀处于中间位置，油路停止供油，磁换向阀处于中间位置，油路停止供油，由于单向阀的作用，尾座套筒向前时的油由于单向阀的作用，尾座套筒向前时的油压得到保持，该油压