1、故障內容

在 FANUC系統中出現有 4*0及 4*1（其中*代表軸號，代表N個軸）的報警。報警解釋是N軸停止時位置偏差量的值比設定值大。在 SINUMERIK 8系統中有1*1報警號出現（其中*也是代表軸號），報警解釋是位置偏差已達到了極限。這兩個報警很相似，下面討論這個報警產生的原因及處理辦法。

2、故障分析

實際上這是位置環中的一個問題，要想解決位置環問題，那就要討論偏差計數器。                                                                                                            

給定電壓fg來自于NC，是經過插補運算后,由NC向各軸發出的脈沖，脈沖的個數代表NC要求此軸移動的距離。而脈沖的頻率是NC要求此軸運行的速度。它向此位置偏差計數器進行的是加法計數。

    反饋電壓fb來自于脈沖編碼器的反饋脈沖，反饋脈沖的個數代表電機已經實際轉過的角度，機床運行的實際距離。而fb的頻率是代表脈沖編碼器旋轉的速度。它通過同步、四分頻等控制和轉換后送到偏差計數器中去，是減計數。

偏差計數器中的數若增大，一方面說明位置偏差過大，另一方面可能是達到了 D／A轉換的極限值。表明伺服系統沒有按著NC所要求的速度運行。另外，這個數過大各軸不同時運動，也會產生形狀的偏差。也就是形狀，位置公差均可能超差。因此數控機床中對這個數的大小進行了限制。 

根據工藝要求及加工精度在FANUC 3MA的系統中設定參數25\26\27（30），該參數的內容就是偏差計數器的值一旦超過了這個值（即極限值）就報警。這個值對加工零件的位置與形狀的精度有密切的關系，所以這種修改參數的辦法，應是參數設置不合理或者是參數丟失才采用。

SINUMERIK 8系統對這個偏差計數器的限定是用 D／A轉換器的極限來限定的，它的輸出由速度調節器給定，因此它所用的機床參數是限定最大速度給定值，此系統所用的是MD140（141，142），MD140（141，142）是最大轉速的額定值，輸入范圍0～8192，標準值8192，其單位為VELO（D／A轉換的單位）。它的解釋是：用這一輸入確定轉速額定值輸出最大電壓值，它根據轉速調節器內可能有的額定值極限進行調節（通常10V），超出極限則停止插補，并發出報警101。

位置偏差過大的原因   

我們知道fg是加計數，fb是減計數，如果fg=fb，那么偏差計數器中的數就會不變，即使變也就是1個VELO。如果fg＞fb，那么在偏差計數器中的數會愈來愈大。不久，就可以超出參數中限定值。引起數值增大原因首先是加速過程。也就是當給定某軸速度時，電機還沒有轉起來，此時只有fg向偏差計數器中加數，而電機緩慢啟動，反饋的fb很小，fb向偏差計數器中減計數少，那么偏差計數器中的值就不斷增長；當電機轉到正常所要求的轉數時，偏差計數器中的值就不會再上升。如果fg=fb時，電機還在作加速度運轉，很可能出現反饋脈沖頻率大于給定的頻率即fb＞fg，這時偏差計數器中的值由于減數大了還會下降，最后總會達到一個平衡即fb=fg，電機穩定運行，偏差計數器中的值經過D／A轉換，恰好是以fb作為反饋頻率的頻率值等于給定fg的頻率值。

故障處理方法

1、負載問題

啟動某個軸還沒旋轉就出現該報警，在加減速時如果故障產生，可以對加減速機床參數進行調節，然后檢查電機轉速情況，另外再考慮負載是否有問題。例如負載過大，或者夾具夾偏而造成摩擦阻力過大，或者機械油壓給電機帶來負載過大等等問題。總之要檢查電機的作用力是否過大，而使電動機丟轉過多，檢查工作一定要過細，避免事故擴大，以至出現受損面擴大的現象。通常可以采用機械和電機分離的辦法來確定。

2、電機轉速的問題

fg代表給定的速度，fb代表電機實際轉速，如果fg＞fb，也會很快出現這類報警。

    關于電機轉速低的原因如果是由NC發出來，而給定電壓不變，也就是偏差計數器中的值是不變的，既伺服系統的給定電壓是不變的，而電機的轉速不夠，有可能伺服系統輸出的電壓不夠。電機的電樞電壓小，當然轉速就低。因此要從伺服系統外圍考慮，如電源電壓是否缺相，是否電壓值已超出了+10％～-15％的運行范圍，可以用萬用表進行測量檢查。

3、電動機問題 

上述問題如果都不存在，就得考慮電動機本身是否存在故障，如電機電刷是否接觸良好，電機整流子表面是否良好，電機是否有轉動不靈活的地方，軸承是否已經破碎，潤滑是否適當。電機如果有故障，自然旋轉起來也會丟轉的。 

4、伺服系統問題

如果上述檢查都沒有發生問題，這時就要考慮伺服板和觸發板上的問題。伺服板的速度調節器輸出的值是否有問題，能不能通過調節KV來解決問題，因為KV加大，就是比例積分調節器的比例放大系數加大，這樣就可以使在相同的給定下，電動機轉速加大一些。當然，也要考慮整個調節器板是否有問題，可以采用換板的方法試一下調節器板是否存在問題。

5、其它

此外，還應分析光電編碼器的反饋是否正確，可以通過光電編碼器的反饋脈沖送入示波器來觀察。同時，還要注意各接線端子是否松動，反饋線是否良好，雖然這是最簡單的檢查方法，但不可忽視。 

在這里，還要強調應測速發電機的信號，當然很多系統中已不再采用測速發電機來對速度采樣，而是采用光電編碼器進行采樣速度做為系統的反饋信號。但速度反饋對速度調節器的輸出有重大關系，如果測速發電機給出的值過高就會使電動機達不到所要求的速度。因此，一定要注意這個環節的調節，這個環節容易出現問題，特別是測速發電機存在著很多隱患。 

結語

以上簡單介紹了對位置偏差故障的原因以及對一些故障的處理方法，不同數控機床所表現的故障現象各異，工作中應從多方考慮，而處理故障時要耐心、細致、準確，以達到快速解決問題的目的。