浅谈数控系统故障诊断的一般方法 点击：781 | 回复：7
发表于：2006-10-05 13:50:00
楼主
数控机床具有机、电、液集于一身，技术密集和知识密集的特点，有较高自动化水平和生产效率。现今，数控设备的广泛运用是工业企业提高设备技术水平有效手段，也是发展的必由之路。而数控设备的数控系统是其核心所在，它的可靠运行，直接关系到整个设备运行正常与否。也就是说，当数控系统故障发生后，如何迅速诊断的故障出处并解决问题使其恢复正常，是提高数控设备使用率的迫切需要。
但是，我国现有数控机床上的数控系统品种极其繁多，既有国产的各档数控系统，也有来自世界各国的系统。就作者所在企业而言，各式数控机床上使用到的系统就有好几种，如FANUC O-TC，O-TD系统，西门子810，820，880系统，三菱系统，广州数控等等。各型系统复杂程度参差不齐，功能各异，结构样式也不谋多样。在维修过程中，对于这样复杂，综合的系统，故障的诊断是否遵循一定的规律和方法了，如何在诸多故障现象当中，捕捉到症结所在。作者经过几年来的探求和工作实践，总结出几点方法，主要以接触最多的，较典型的FANUC系统为背景介绍如下，希望能从方法论的层面上，剖析上述问题：
1．直观法
就是利用人的感官注意发生故障时（或故障发生后）的各种外部现象并判断故障的可能部位。这是处理数控系统故障首要的切入点，往往也是最直接，最行之有效的方法，对于一般情况下“简单”故障通过这种直接观察，就能解决问题。在故障的现场，通过观察故障时（或故障发生后）是否有异响，火花亮光发生， 它们来自何方，何处出现焦糊味，何处发热异常，何处有异常震动等等，就能判断故障的主要部分，然后，进一步观察可能发生故障的每块电路板，或是各种电控元件（继电器，热继电器，断路器等）的表面状况，例如是否有烧焦、烟熏黑处或元件、连线断裂处，从而进一步缩小检查范围。再者，检查系统各种连接电缆有否松脱，断开、接触不良也是处理数控系统故障时首先需要想到的。
这是一种最基本、最简单、最常用的方法。该方法既适用于有故障报警显示的较为先进系统，也适用于无故障报警显示的早期的系统。使用该方法，对于处理一些电气短路，断路，过载等是最常用的。使用这一方法虽然简单，但却要求维修人员要有一定经验。在检修过程中，养成细致严谨工作态度，善于发现问题，解决问题。往往是一丝异常，便是症结所在。
2．利用数控系统的硬件报警功能
为了提高系统的可维护性，在现代数控系统中设置有众多的硬件报警指示装置，如在NC主板上，各轴控制板上，电源单元，主轴伺服驱动模块，各轴伺服驱动单元等部件上均有发光二极管或多段数码管，通过指示灯的亮与灭，数码管的显示状态（如数字编号、符号等）来为维修人员指示故障所在位置及其类型。因此，在处理数控系统故障过程中，如果直观法不能奏效的，即从外观上，很难判断问题所在,或是CRT屏幕不能点亮(电源模块有故障)的时候，我们可以借助审视上述各报警装置，观察有无报警指示，然后根据指示查阅随机说明书，依照指示来处理故障。
这一方法,对于通用型的各类数控系统,例如FANUC,三菱,西门子系统, 因其系统设计较为完善,已充分考虑到系统中最常见可能故障形式,内置较多硬件报警装置，所以尤为见效。但这一方法，是以手头有详尽报警说明为前提的。
3．充分利用数控系统的软件报警功能
现今，CNC系统都具有自诊断功能。在系统工作期间，能定时用自诊断程序对系统进行快速诊断。一旦检测到故障，立即将故障以报警的方式显示在CRT上或点亮面板上报警指示灯。而且这种自诊断功能还能将故障分类报警。如①误操作报警②有关伺服系统报警；③设定错误报警④各种行程开关报警等等，维修时，可根据报警内容提示来查找问题的症结所在。但这一方法，同样是以手头有详尽报警说明为前提的。
但是，我国现有数控机床上的数控系统品种极其繁多，既有国产的各档数控系统，也有来自世界各国的系统。就作者所在企业而言，各式数控机床上使用到的系统就有好几种，如FANUC O-TC，O-TD系统，西门子810，820，880系统，三菱系统，广州数控等等。各型系统复杂程度参差不齐，功能各异，结构样式也不谋多样。在维修过程中，对于这样复杂，综合的系统，故障的诊断是否遵循一定的规律和方法了，如何在诸多故障现象当中，捕捉到症结所在。作者经过几年来的探求和工作实践，总结出几点方法，主要以接触最多的，较典型的FANUC系统为背景介绍如下，希望能从方法论的层面上，剖析上述问题：
1．直观法
就是利用人的感官注意发生故障时（或故障发生后）的各种外部现象并判断故障的可能部位。这是处理数控系统故障首要的切入点，往往也是最直接，最行之有效的方法，对于一般情况下“简单”故障通过这种直接观察，就能解决问题。在故障的现场，通过观察故障时（或故障发生后）是否有异响，火花亮光发生， 它们来自何方，何处出现焦糊味，何处发热异常，何处有异常震动等等，就能判断故障的主要部分，然后，进一步观察可能发生故障的每块电路板，或是各种电控元件（继电器，热继电器，断路器等）的表面状况，例如是否有烧焦、烟熏黑处或元件、连线断裂处，从而进一步缩小检查范围。再者，检查系统各种连接电缆有否松脱，断开、接触不良也是处理数控系统故障时首先需要想到的。
这是一种最基本、最简单、最常用的方法。该方法既适用于有故障报警显示的较为先进系统，也适用于无故障报警显示的早期的系统。使用该方法，对于处理一些电气短路，断路，过载等是最常用的。使用这一方法虽然简单，但却要求维修人员要有一定经验。在检修过程中，养成细致严谨工作态度，善于发现问题，解决问题。往往是一丝异常，便是症结所在。
2．利用数控系统的硬件报警功能
为了提高系统的可维护性，在现代数控系统中设置有众多的硬件报警指示装置，如在NC主板上，各轴控制板上，电源单元，主轴伺服驱动模块，各轴伺服驱动单元等部件上均有发光二极管或多段数码管，通过指示灯的亮与灭，数码管的显示状态（如数字编号、符号等）来为维修人员指示故障所在位置及其类型。因此，在处理数控系统故障过程中，如果直观法不能奏效的，即从外观上，很难判断问题所在,或是CRT屏幕不能点亮(电源模块有故障)的时候，我们可以借助审视上述各报警装置，观察有无报警指示，然后根据指示查阅随机说明书，依照指示来处理故障。
这一方法,对于通用型的各类数控系统,例如FANUC,三菱,西门子系统, 因其系统设计较为完善,已充分考虑到系统中最常见可能故障形式,内置较多硬件报警装置，所以尤为见效。但这一方法，是以手头有详尽报警说明为前提的。
3．充分利用数控系统的软件报警功能
现今，CNC系统都具有自诊断功能。在系统工作期间，能定时用自诊断程序对系统进行快速诊断。一旦检测到故障，立即将故障以报警的方式显示在CRT上或点亮面板上报警指示灯。而且这种自诊断功能还能将故障分类报警。如①误操作报警②有关伺服系统报警；③设定错误报警④各种行程开关报警等等，维修时，可根据报警内容提示来查找问题的症结所在。但这一方法，同样是以手头有详尽报警说明为前提的。
发表于：2006-10-12 09:45:00
2楼
这个问题比较笼统，很难三言两语说清楚。
一般我们的现场经验是这样的：
首先看选型有没有问题，特别是伺服和电机的匹配，许多运动问题根本是选型不当。
第二检查电柜，混乱不堪的电气连接是很多故障滋生的根源，特别是地线的分布是否规范。
第三检查机箱风扇和散热系统。异常的发热往往是故障点。注意电柜的通风设计，风道堵赛也是许多故障的根本原因。
第四针对系统的软件提示，有针对性地判断故障点，包括利用PLC监控。伺服故障要从上电安全/反馈信号/指令通道三个方面查找。PLC故障通过I/O点单独输入输出，以及PLC程序的完整性和正确性查找。时间延时的改变是许多故障的原因。
第五，现场替换法是比较快捷的查找故障的思考方式。这个过程中切忌安全，结对避免忙中生乱的热插拔行为。
一般我们的现场经验是这样的：
首先看选型有没有问题，特别是伺服和电机的匹配，许多运动问题根本是选型不当。
第二检查电柜，混乱不堪的电气连接是很多故障滋生的根源，特别是地线的分布是否规范。
第三检查机箱风扇和散热系统。异常的发热往往是故障点。注意电柜的通风设计，风道堵赛也是许多故障的根本原因。
第四针对系统的软件提示，有针对性地判断故障点，包括利用PLC监控。伺服故障要从上电安全/反馈信号/指令通道三个方面查找。PLC故障通过I/O点单独输入输出，以及PLC程序的完整性和正确性查找。时间延时的改变是许多故障的原因。
第五，现场替换法是比较快捷的查找故障的思考方式。这个过程中切忌安全，结对避免忙中生乱的热插拔行为。
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