数控系统常见故障与分析课件

1、目前，数控系统种类繁多，形式各异，其组成和结构各有特点。这些结构特征来自系统初始设计的基本要求和工程设计的思想。不同的制造商可能有不同的设计理念。有些系统采用小板结构，便于板的更换和灵活组合，而有些系统倾向于大板结构，有利于系统的可靠性，促进系统平均无故障率的不断提高。无论什么样的系统，它们的基本原理和组成都非常相似。数控系统由硬件控制系统和软件控制系统组成。硬件控制系统以微处理器为基础，由大规模集成电路芯片、可编程控制器、伺服驱动单元、伺服电机、各种输入输出设备(包括显示器、控制面板、输入输出接口等)组成。)和其他可见组件。软件控制系统是数控软件，包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加

2、减速控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制软件，以及各种参数和报警文本。数控系统发生故障后，应分别对软件和硬件进行分析和判断，并对故障进行定位和修复。1.停电。1.高压电源：变压器、伺服和变频器；冷却、润滑、刀库、刀架电机；2.控制电源：伺服和变频器；可编程控制器及其接口电路；数控，电源模块。主电路分析：普通车床高压电路，电源电路图，电源电路分析：FANUC 0i电源接线图，FANUC 0i 24V电源，推荐接线方式：推荐功率指标：不推荐电路配置：外部电源开关不打开；电源进线熔芯断裂或机床熔芯断裂；机床电源进线断裂；机床主电源开关断开；控制变压器输入端的保险丝芯断了(或断

3、路器跳开)；指示灯控制电路中的保险丝芯断裂或断裂；电源指示灯灯泡坏了。1。打开主电源开关后，电源指示灯不亮。2。高压部分连接后，立即跳闸。在设计机床时，空气开关的容量太小，或者空气开关的电流由dip开关选择；机床上使用大功率变频器或伺服驱动。FANUC输入电源故障FANUC数控系统一般采用Fanuc公司生产的“输入单元”模块，通过相应的外部控制信号来控制数控系统和伺服驱动的电源开关。通电条件如下：电气柜门被电击联锁关闭；外部电源开关被电击关闭；计量吸入器/阴极射线管装置电源关闭按钮关闭电击；系统电源模块中没有报警，报警触点断开。如果不满足上述任何一个条件，将会出现电源故障。维护要点：对于FAN

4、UC 6/11系统的电源输入单元组件，除保险丝外，损坏其他组件的可能性非常小，因此在维护期间不要轻易更换组件。在某些机床上，由于机床联锁的需要，使用外部电源切断信号。此时，根据机床电气原理图，应全面分析故障原因，并在启动前消除外部断电因素。4.数控电源装置不能通电(FANUC) 1)当电源装置不能通电时，如果电源指示灯(绿色)不亮。电源装置的安全保险丝；输入高压元件损坏，导致短路或输入电压过低；检查输入电压。电压的允许值为AC200V10%，50HZ1HZ。电源装置不良，部件损坏。2)当电源指示灯亮时，报警灯消失，但电源不能接通。通电条件如下：通电按钮关闭，断电按钮关闭，外部报警触点打开；3)

5、电源单元报警灯亮，输出电压为24V的保险丝熔断。9英寸显示屏使用24v电压，这是短路C.再次打开电源。此时，如果电源报警灯熄灭，则可以认为电源单元正常，而如果电源报警灯仍然亮着，则电源单元损坏。注意：16/18系统的电源不能拔掉超过半小时，因为SRAM的备用电源在电源单元上。24V保险丝a.24V用于提供外部输入/输出信号。参考下图，检查外部输入/输出电路是否短路。外部输入/输出开关导致24V短路或辅助输入/输出板故障。5V电源负载短路检查方法：a .将5V电源所带的负载一个接一个拔出，在接通电源前先关闭电源。拔掉任何5V电源负载后，电源报警灯熄灭，可以证明负载及其连接电缆有故障。注意：拔出电

6、机编码器时，如果是绝对位置编码器，需要重新设置，机床才能恢复正常。系统的印刷电流板上存在短路。检查：当电源关闭时，必须测量由报废仪表测量的5V、15V、24D和0V之间的电阻。a .逐个拉下系统的印刷板，再次打开电源，确认报警灯是否再次打开。b .如果拔出印刷电路板后电源报警灯不亮，则证明电路板有问题，需要更换或修理。对于0系统，如果24D和0V短路，更换时必须同时更换输入/输出板和主板。当计算机与数控系统通信时，如果数控通信接口烧坏，电源输入端熔芯熔断或爆炸(或自动开关跳闸)。机床主电源开关或电源开关损坏。电控柜门未关闭，关门后开关门的保护开关损坏或与撞块接触不良。6.控制电源故障：控制变压

7、器无输入电压(输入安全烧伤或断路器跳开)原因：变压器内部短路、过载线短路、电流过大、无DC电流输出原因：由于DC整流电路断路或接触不良；电源连接线接触不良或断裂；控制变压器的输入电源电压过高或过低(超过10%)或电压浪涌；控制变压器损坏的原因是：保险丝和断路器的电流过大，不能起到保护作用；电源短路，串联；过载、内部绕组短路、短路等。控制变压器二次侧的保险丝熔断或爆炸，7I/O没有输入信号。24V电源报警和24V电源保险烧毁输入/输出输入短路。检查输入24V电源是否对地短路，并排除故障；更换保险。输入/输出没有输入信号，8。系统无法正常通电，输入/输出板上有严重的烧伤痕迹。维护：更换输入/输出板

8、，9。在机床运行期间，控制系统偶尔会突然断电。原因：电源系统故障维护：a .更换系统电源；更换电源输入单元；10.该系统必须在工作半个月或大约一个月后更换。否则，参数可能会丢失：原因：电池是为了确保系统在未通电时不会丢失数控数据。修理：a .检查电池连接电缆是否损坏。存储板上的电池保持电路不良，请更换存储板。电池质量不好，请更换质量更好的电池。11.伺服电源故障。伺服变压器输入端的断路器跳闸：原因：过流、短路、断路器内部故障等。机床预启动操作后，伺服变压器的控制接触器没有拉进：原因：a .机床操作面板上的预启动按钮接触不良或损坏；控制电路接触不良、连接不良或断开；接触不良或接触器损坏。伺服变压

9、器温控开关关闭：原因：a .电控柜过热，伺服变压器温度升高，伺服变压器内部温控开关关闭；过载导致伺服变压器温度上升。伺服变压器电源断路器跳闸或二次侧无输出电压。原因：伺服变压器损坏(内部短路、断线、输出电路短路等)。)伺服放大器没有电源。原因：伺服变压器输出端的接触器没有拉进。12.FANUC电源模块(单元)维护要点差：根据维护经验，在Fanuc系统中，电源单元故障的原因大多发生在供电不良的地区。电源单元故障的主要原因是在工厂自备电源的情况下，加工或工作过程中突然出现外部电源故障。在正常情况下，电源单元的故障主要是输入浪涌吸收器(VS11)的故障。当VS11出现故障，但维修现场没有设备时，为了

10、保证机床的正常生产，通常的做法是暂时取消VS11，以保证机床的使用，然后在备件到位后更换。当电网电压波动过大时(特别是在自发电的情况下)，整流桥、开关管、滤波电容和续流管也会损坏。对于上述设备，当没有备件时，可以直接使用相同规格的整流桥、开关管、电容器和续流管进行更换。FANUC供电公司24E保险丝熔断，是机床维修过程中经常遇到的问题之一。这种故障的原因与系统本身无关，而是属于系统的外部故障。24E为系统提供外部(机床侧)输入和输出信号。使用电源：保险丝熔断通常是由机床侧的输入和输出信号对地短路引起的。为了确定短路的大致范围，系统输入/输出信号连接插头M1、M2、M18、M19、M20等。可在

11、维护期间逐个拆除进行检查，以缩小故障范围。机床侧可动部件的接线(如车床的脚踏开关和操作面板上的带状开关)，液压和冷却系统的输入和输出信号容易造成短路，所以在维修时可以进行重点检查。必须小心更换继电器线圈两侧并联的保护二极管的方向，以防出错。13岁。西门子系统电源单元故障维修点西门子810M采用DC24V电源，因此电源电路相对简单，大部分故障是由内部保险丝、保护二极管等部件损坏造成的。判断810系统电源是否有故障的方法很简单，在给系统增加DC24V电源后，可以通过直接短路系统的常闭触点来检测。如果系统在短路后正常启动，显示器工作以证明系统单元无故障；否则，应修理系统电源装置。由于810风扇和系统

12、内部使用独立的电源电路，即使风扇工作正常，也只能说明外部DC24V电源正常，但不能说明系统内部电源工作正常。SIEMENS的其他数控系统(如3、8、850、880等。)具有与810系统相同的功率控制模式，可作为维护参考。例1:故障现象：当进口卧式加工中心打开时，屏幕为黑色，操作面板上的数控电源开关已按下，红灯和绿灯均亮。检查电气柜内的开关和主要部件无异常，停机后重新启动，故障相同。故障分析：经调查，确认电源部分无故障，各部位电压正常。经过仔细检查，发现数控系统在许多地方损坏了。更换监视器并显示控制面板后，屏幕出现，使机床进入其他故障维护。例2:故障现象：立式加工中心，启动后屏幕不显示。分析：由

13、于加工中心采用进口数控系统，屏幕显示不出来的原因很多。检查故障后，确认系统提供的外部电源是正确的，但是主板上的电压不正常，有时没有，这可以确认是主板故障造成的。因此，更换主板后，系统会有一个显示器。因为更换主板后需要重新设置参数，所以机床是正常的例3:故障现象：加工中心启动后紧急停机，系统正在复位。伺服电源接通后，系统将总是打开并立即跳闸。分析：加工中心采用国产数控系统。在检查和分析故障后，首先怀疑所选择的露天电流是否太小。经过计算分析，确认所选的露天电流有点过小，但基本满足机床要求。然后用示波器观察机床通电时的电流变化波形，发现伺服电源通电时电流冲击比较大，即电流波形变化很大。此外，伺服系统

14、内部没有阻抗装置，因此使用时必须在外部连接一个电抗和制动电阻。电气人员在设计时增加了制动电阻，并且没有使用阻抗来节省成本。根据要求增加阻抗后，系统上电恢复正常。摘要：由于数控机床中使用的控制系统种类繁多，所以对电源的开和关的控制要求也不同。不同的机床、不同的系统和维护应根据机床和系统的实际情况来处理。机床维护人员必须熟悉各种系统的电源开/关控制要求，并在维护期间了解这些要求。对于控制复杂的机床，不仅要掌握系统电源的通断要求，还要根据机床电气原理图进行维护处理。除非绝对必要，机床的原始操作模式和原始设计功能不得改变。数控机床的维护是多方面的。必须掌握系统制造商推荐的线路和控制方法，必须根据机床和

15、系统的实际情况灵活处理。1。当数控系统的电源接通时，没有画面显示显示器的信号线或电源线连接不良或断裂；电源单元有故障，显示器没有电源；(阴极射线管灯丝不亮，液晶显示器无背景光)阴极射线管显示器损坏或阴极射线管显示面板损坏；液晶显示屏、液晶逆变器或液晶灯管损坏；主印刷电路板故障；亮度级别错误。第二，系统显示故障。运行系统外其他内存驻留程序的系统文件由于崩溃或重启参数设置错误或操作期间参数设置不正确而被损坏或感染病毒。系统组件因电源不足而损坏。3.主轴有转速，但阴极射线管速度不显示。主轴编码器损坏。主轴编码器电缆掉落或断裂。系统参数设置不正确。编码器反馈界面错误或主轴控制相关功能未选择。4.主轴的

16、实际速度与发出的指令不一致。主轴编码器每转的脉冲数设置不正确。确认主轴编码器每转脉冲数设置是否正确。可编程逻辑控制器程序错误。检查可编程控制器程序中的主轴速度和数模输出部分中的程序速度控制信号电缆连接错误。5.液晶显示屏变暗。然而，液晶显示器仍然可以处理和更换(液晶显示器屏幕老化)。液晶屏的亮度太暗太亮。6.液晶屏的亮度太暗或太亮。由于环境温度的影响(高温下亮度高，低温下亮度低)，亮度等级不合适。显示缓冲板损坏。7.CRT/LCD显示屏的画面在晃动或晃动，或者地面破损或不正确。阴极射线管/液晶显示器的干扰导致信号线连接松动或接触不良，阴极射线管/液晶显示器内部故障屏蔽不良。措施：a .信号线采

17、用屏蔽双绞线；屏蔽双端接地c.CRT/LCD和数控外壳接地(单点接地)；在阴极射线管/液晶显示器输入接口端增加100功率因数330功率因数陶瓷电容滤波器(每条信号线焊接一个电容到OV)；e .信号线两端套有铁氧体磁环，用于滤波。8.监视器屏幕上的字符显示不正常。主板上的显示只读存储器是否安装。更换监视器屏幕。调整监视器屏幕。更换主板。9.液晶屏显示字符的开和关。数控系统环境恶劣。高温和高湿度很容易导致亮度级电位计接触不良。10.液晶显示屏非常暗。调节亮度电位计，以便隐约看到字符。液晶屏背光不亮，并且没有向背光提供电压。检查向背光供电的逆变器组件是否有高电压输出，检查连接线背光是否损坏，检查液晶屏背光灯管。11.显示混乱，系统文