② 軟件報警指示 如前所述的系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示,依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
(4) 接口狀態檢查法
現代數控系統多將PLC集成于其中,而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的,這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示,有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示,而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機床的接口信號,又要熟悉PLC編程器的應用。
(5) 參數調整法 cnfnc 中國數控之家
數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配,而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此,任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態。此類故障多指故障分類一節中后一類故障,需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的,不僅要對具體系統主要參數十分了解,既知曉其地址熟悉其作用,而且要有較豐富的電氣調試經驗。
(6)備件置換法
當故障分析結果集中于某一印制電路板上時,由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的,為了縮短停機時間,在有相同備件的條件下可以先將備件換上,然后再去檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問題。
- 更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
- 許多印制電路板上都有一些開關或短路棒的設定以匹配實際需要,因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關位置和設定狀態,并將新板作好同樣的設定,否則會產生報警而不能工作。
- 某些印制電路板的更換還需在更換后進行某些特定操作以完成其中軟件與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。
- 有些印制電路板是不能輕易拔出的,例如含有工作存儲器的板,或者備用電池板,它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。
鑒于以上條件,在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料,弄懂要求和操作步驟之后再動手,以免造成更大的故障。
(7) 交叉換位法
當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下,可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查,例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應特別注意,不僅硬件接線的正確交換,還要將一系列相應的參數交換,否則不僅達不到目的,反而會產生新的故障造成思維的混亂,一定要事先考慮周全,設計好軟、硬件交換方案,準確無誤再行交換檢查。
(8) 特殊處理法
當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段,其中軟件含量越來越豐富,有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件,由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題,會使得有些故障狀態無從分析,例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理,比如整機斷電,稍作停頓后再開機,有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
3. 電氣維修與故障的排除
這是排故的第二階段,是實施階段。
如前所述,電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程,因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節的分析方法中已綜合介紹過了,本節則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹,供維修者參考。
(1) 電源
電源是維修系統乃至整個機床正常工作的能量來源,它的失效或者故障輕者會丟失數據、造成停機。重者會毀壞系統局部甚至全部。西方國家由于電力充足,電網質量高,因此其電氣系統的電源設計考慮較少,這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網來說就略顯不足,再加上某些人為的因素,難免出現由電源而引起的故障。我們在設計數控機床的供電系統時應盡量做到:
提供獨立的配電箱而不與其他設備串用。
- 電網供電質量較差的地區應配備三相交流穩壓裝置。
- 電源始端有良好的接地。
- 進入數控機床的三相電源應采用三相五線制,中線(N)與接地(PE)嚴格分開。
- 電柜內電器件的布局和交、直流電線的敷設要相互隔離。
(2) 數控系統位置環故障
① 位置環報警。可能是位置測量回路開路;測量元件損壞;位置控制建立的接口信號不存在等。
② 坐標軸在沒有指令的情況下產生運動。可能是漂移過大;位置環或速度環接成正反饋;反饋接線開路;測量元件損壞。
(3) 機床坐標找不到零點
可能是零方向在遠離零點;編碼器損壞或接線開路;光柵零點標記移位;回零減速開關失靈。
(4) 機床動態特性變差,工件加工質量下降,甚至在一定速度下機床發生振動
這其中有很大一種可能是機械傳動系統間隙過大甚至磨損嚴重或者導軌潤滑不充分甚至磨損造成的;對于電氣控制系統來說則可能是速度環、位置環和相關參數已不在最佳匹配狀態,應在機械故障基本排除后重新進行最佳化調整。
(5) 偶發性停機故障
這里有兩種可能的情況:一種情況是如前所述的相關軟件設計中的問題造成在某些特定的操作與功能運行組合下的停機故障,一般情況下機床斷電后重新通電便會消失;另一種情況是由環境條件引起的,如強力干擾(電網或周邊設備)、溫度過高、濕度過大等。這種環境因素往往被人們所忽視,例如南方地區將機床置于普通廠房甚至靠近敞開的大門附近,電柜長時間開門運行,附近有大量產生粉塵、金屬屑或水霧的設備等等。這些因素不僅會造成故障,嚴重的還會損壞系統與機床,務必注意改善。
本文由于篇幅所限不做更多的介紹,讀者可參閱數控機床的隨機資料及其他專門介紹各種故障的文章。
4. 維修排故后的總結提高工作
對數控機床電氣故障進行維修和分析排除后的總結與提高工作是排故的第三階段,也是十分重要的階段,應引起足夠重視。
總結提高工作的主要內容包括:
- 詳細記錄從故障的發生、分析判斷到排除全過程中出現的各種問題,采取的各種措施,涉及到的相關電路圖、相關參數和相關軟件,其間錯誤分析和排故方法也應記錄并記錄其無效的原因。除填入維修檔案外,內容較多者還要另文詳細書寫。
- 有條件的維修人員應該從較典型的故障排除實踐中找出常有普遍意義的內容作為研究課題進行理論性探討,寫出論文,從而達到提高的目的。特別是在有些故障的排除中并未經由認真系統地分析判斷而是帶有一定地偶然性排除了故障,這種情況下的事后總結研究就更加必要。
- 總結故障排除過程中所需要的各類圖樣、文字資料,若有不足應事后想辦法補濟,而且在隨后的日子里研讀,以備將來之需。
- 從排故過程中發現自己欠缺的知識,制定學習計劃,力爭盡快補課。
- 找出工具、儀表、備件之不足,條件允許時補齊。
總結提高工作的好處是:
- 迅速提高維修者的理論水平和維修能力。
- 提高重復性故障的維修速度。
- 利于分析設備的故障率及可維修性,改進操作規程,提高機床壽命和利用率。
- 可改進機床電氣原設計之不足。
- 資源共享。總結資料可作為其他維修人員的參數資料、學習培訓教材
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