西门子802DSL系统和配套S120伺服的脆弱 点击:1126 | 回复:2



huaya21

    
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发表于:2010-04-04 04:15:08
楼主
前些日子,我一哥们接修一台配置802DSL系统的加工中心,当时开机后的现象是:3800500报警,能短时复位,短时间复位后X,Z,主轴都能开动,即使不移动Y轴也会出现“Y轴驱动短时间内故障”报警,当时我那哥们也图省事,直接从旁边好的机床上拆了个双轴S120驱动模块装上,连接好开机后一看,故障依旧,于是把从旁边好机床上拆下的的S120双轴驱动模块装回原来的机床,开机之后一看,晕了,原来好的机床也不行了,两台一样报警Y轴故障,这时毫无疑问的是原来好的那个驱动也坏掉了!
这时那哥们打电话给我,问我咋回事,我当时就指出,肯定是最早那台故障机上的电机或是电机连接电缆出的问题导致的,于是叫他检查电机绕组和对地阻值,以及连接电缆插头是不是进水或是老化断裂,他当时全部检查了下,没有发现明显的问题,这时维修已经陷入困境了,实在没招只有叫他将1FK7060的电机拿回来检测。
等他把电机拿回后我用手转动电机轴,很灵活,转动时将UVW短路有明显的火花和卡滞感觉,说明电机绕组基本没有短路,打开动力插座和码盘插座上盖也没有发现明显的进液痕迹,用数字表测试绝缘也没见异常(没用摇表),但是我凭转动电机轴的手感还是觉得电机应该进水了,因为明显有电机轴承损坏了的噪音,而这种电机都是进口优质轴承,用个三五年根本没有问题,于是最后一步,把电机后盖打开一看,晕了,一股烧焦的气味扑面而来,明显的有一个绕组的连接线于外壳打火烧焦的痕迹了,所以初步的判断是:电机进液导致动力线与外壳发生漏电,引起跳火,再将驱动的功率部分烧坏。
当时一看电机进液不是很严重,觉得应该处理下就能修好,于是叫他将两个坏的S120驱动也拆回来一起修理,等到两个S120驱动都拿回来的时候,我仔细检查了功率部分的电路板没见明显故障,控制部分是隔离的更应该不会有问题,于是怀疑电流取样和检测的光耦不良,于是买了十几个换上,再将电机全部分解清洗烘干并更换前后轴承校准码盘,就拿到 客户处去安装了。
那光耦真贵,原装新货08年的55块,拆机翻新的10块但是不敢用。
等到现场后常规检查无异常,装上开机一看,见鬼,两个驱动和电机,三个东西一个都没修好,太没面子了,呵呵(我修的极少出问题的),这是也顾不得面子的问题了,赶紧亲自检查详细的故障现象,当时就发现问题了,那个电机在上电后,与驱动连接的那个总线插头明显发烫(电机上长方形那个插头),那玩意没招了,就那么小个长方形铝合金盒子里有四块电路板,好像都是用黑色的树脂粘住了,四块电路板之间的连接好像是用柔性电路连接的,压根就没法完整取出来,那个总线插头好像不单卖,所以电机我知道只能更换了。驱动的问题经过仔细的观察和分析后也发现问题了,两个驱动都有明显的现象,就是指示灯正常,但是系统上从维修信息里看到的驱动和电机数据于正常的轴不一样,明显的就是连电机温度检测不到,开机急停下转动电机轴,面板上的位置反馈也不会变化,我仔细思考后确认,应该是驱动上的故障轴上的总线接口部分出问题,很明显的驱动和电机的通讯没有连接上,这时就明确告诉那哥们:电机需换新,驱动完全可以修好。
于是将驱动再次带回,用最短的时间将两个驱动修复,然后通知那哥们可以把驱动拿回去先恢复一台了,另一台的新电机加紧订购就是了,这次我就没有去现场了,因为我已经了解清楚了,觉得没有必要去了,他们自己装上就OK了。谁知道,真正见鬼的时候才到来,我那哥们将驱动装回原来那台好机床后,Y轴好了,X轴出现了和以前Y轴一样的故障,这时我就有点紧张了,不会X轴还没修好或是Y轴好了把X轴修坏了吧?应该不会,我修了几年了,这点信心还是有的,于是叫他别慌,电话指挥他仔细检查连接电缆和电机,这时哥们自己也聪明了,马上就发现X轴电机上的长方形总线插头明显发热,他也知道可能X轴电机坏了,只是这个时候就很小心了,一再问我要是从另外机床上拆个好的电机来试不会坏吧?
其实这个时候我心理也开始发毛了,会不会是我驱动控制板没有修好导致电机坏呀?于是马上开始研究手上的另一个一样的驱动控制板上电路结构和供电电压,再到处找资料查看驱动和电机之间的连接通讯模式和具体的连接,最后发现,电机和驱动的通讯连接类似于以太网的结构,只用了6根线,其中4根是调制信号,电压电流都极小,况且还有网络变压器1:1隔离,不至于损坏电机,唯一不好确定的就是剩下2 根从驱动给电机码盘已及总线插头供电的线了,当时我测了下,是23-24V,这时还在想会不会是原来是5V的,坏了后成了24V,这样的话肯定烧电机总线接口,于是从电路结构和西门子资料多方确认后认定,那就是24V的,也就是驱动肯定是好的,电机可能是不是内部受潮了导致的,于是肯定的告诉他:可以更换好的电机,没有问题的。将旁边好的电机拆过来后一切顺利,开机,试机,试加工OK,走人,额呵呵
大约三个小时后,哥们在路上来电话了:不好了,才恢复的那台机床在运行俩小时后又出现 Y轴报警了,跟没有修之前一样,晕了,这时我已经发毛了,不会真的驱动没有修好吧?是不是Y轴电机也坏了?是不是Y轴电机也进水但是由于以前一直开着有热量能够保持一定的自我干燥,长时间停机后潮气侵蚀造成电机总线插头内部损坏,这种还是比较常见的(好多客户反应,放假前或是之前好好的,停机几天十几天后再开机就这个那个烧坏了)。哎,又是一个不眠之夜啊,反复查资料,研究电路,还是没有发现那里有明显的问题,但是心理还是很有底气了:伺服肯定是修复了,绝对不会是由于伺服不良引起的。
那哥们说啥也不敢再更换电机了,虽然那台最早的故障机还剩Z轴电机是好的,第二天我只有亲自到现场了,全面检查电机,电缆,接地,直流24V电源,没有发现明显问题,在机检测驱动至电机的总线供电,XYZ主轴都一样23-24V,犹豫了很久,把剩下的那个Z轴电机的总线接口拆下与Y轴电机交换,在插绿色连接电缆时,发现那属于防护登记比较高的IP65的,插的时候由于有橡胶外套密封,比较费力,而且观察到一个现象:绿色的总线电缆的屏蔽线与电机的连接处不像动力线插头那样有金属外壳连接,总线插头就是靠着旁边几个小铁皮与电机端的外壳相连,也就是要是没有插到位的话,屏蔽层不一定能很好的连接,而且由于那哥们毛躁,电缆插头里有明显的切削废渣,于是将电缆插头旁边的屏蔽铁片撬开点,再用干燥的气枪吹干净,紧紧的将插头插到电机上,再开机试机,一切OK,然后叫那哥们不要再动那个插头,连线将电机装回,开机试运行,一切OK,
一天,两天,三天......一个多月过去了,再没有出现过问题。
这次维修的代价就是:本来一个电机一个驱动坏,最后总共三个电机两个驱动坏,从中可以分析出802Dsl配置的伺服和电机的适应性和保护能力还有待提高,
具体体现在:
一,电机属于高压电机,263V的工作电压,耐压设计需要按照1200V的等级来设计,一旦出现受潮,极易出现打火烧毁电机和驱动,而三菱,发那科品牌的大都是123V的电机,只需要按照600V的耐压等级设计就可以了,而且我经常碰到三菱发那科的伺服电机全是水,可是说就像泡在水里用,可是极少出现引起电机和驱动烧的,大都是绕组间连接线严重氧化断了后驱动报警,客户将电机送来后我只需要重新清洗烘干,接好断线更换轴承油封就OK了,可是处理西门子的电机就特别小心,因为他的电压太高,稍有不注意就会酿成大问题,有网友说电机上绝缘的塑料都会烧焦就是这个原因,容易发生绝缘击穿跳火现象。
二,802Dsl 的驱动至电机总线之间的电源采用的24V,一旦电机使用环境差点,极易导致接口损坏,而我们经常维修的进水的三菱发那可编码器都很少出现电路损坏的,因为他们大都是用5V或是3.3V供电,即使通电后泡在水里也很少坏的,因为本身大都是低压运放或是逻辑电路,即使输入输出都接电源电压也很少坏的,24V就难说了,其实西门子之前的老802D的电机码盘即使进水也很少电路坏就是这个原因,因为电源电压低,没有那么容易坏。虽然SL的电机总线插头内部是把 24V隔离降压后供电的,但是由于都在一个盒子里,一旦受潮就全完蛋。
三,S120的驱动控制部分的直流24V电源负极和驱动外壳相通,也就是非“浮地”,我们大多的经济型数控机床只用一个24V电源,也即使系统电源和驱动共用24V电源,可是系统内部的供电是隔离开关电源,这个时候要是接地效果差点,那就晕了,三天两头莫名其妙的报警故障就来了,最明显的就是那个部件的屏蔽呀,接地呀没有处理好压根就不能工作,呵呵。(好多客户的接地和用点环境并不是那么理想和规范)



ytngd

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发表于:2011-05-23 16:37:19
1楼
S120很容易出现问题,太不应该了。

ytngd

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发表于:2011-05-26 13:09:45
2楼
那是不是调试过程也能发生以上问题?

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