数控系统的常见故障原因及解决方法

　　数控系统的常见故障

　　依据数控体系的构成，作业原理和特色，联系咱们在修理中的经历，将常见的毛病部位及毛病表象剖析如下。

　　（1）可编程序操控器逻辑接口

　　数控体系的逻辑操控，如刀库办理，液压发动等，主要由PLC来完结，要完结这些操控就有必要收集各操控点的状况信息，如断电器，伺服阀，指示灯等。因此它与外界品种繁复的各种信号源和履行元件相连接，改变频频，所以发作毛病的能够性就比较多，并且毛病类型亦千变万化。

　　（2）电源

　　电源是坚持体系正常作业的动力撑持有些，它失效或毛病的直接成果是形成体系的停机或破坏整个体系。通常在欧美国家，这类疑问比较少，在规划上这方面的要素思考的不多，但在中国因为电源动摇较大，质量差，还躲藏有如高频脉冲这一类的搅扰，加上人为的要素（如俄然拉闸断电等）。这些缘由可形成电源毛病监控或损坏。别的，数控体系有些作业数据，设定数据以及加工程序等通常存贮在RAM存贮器内，体系断电后，靠电源的后备蓄电池或锂电池来坚持。因此，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都能够形成数据丢掉，使体系不能作业。

　　（3）方位环

　　这是数控体系宣布操控指令，并与方位检测体系的反应值相比较，进一步完结操控使命的关键环节。它具有很高的作业频度，并与外设相联接，所以容易发作毛病。

　　常见的毛病有：①位控环报警：能够是丈量回路开路;丈量体系损坏，位控单元内部损坏。②不发指令就运动，能够是漂移过高，正反应，位控单元毛病;丈量元件损坏。③丈量元件毛病，通常表现为无反应值;机床回不了基准点;高速时漏脉冲发生报警能够的缘由是光栅或读头脏了;光栅坏了。

　　（4）伺服驱动体系

　　伺服驱动体系与电源电网，机械体系等相关联，并且在作业中一向处于频频的发动和作业状况，因此这也是毛病较多的有些。

　　其主要毛病有：①体系损坏。通常因为网络电压动摇太大，或电压冲击形成。中国大有些地区电网质量欠好，会给机床带来电压超限，尤其是刹那间超限，如无专门的电压监控仪，则很难测到，在查找毛病缘由时，要加以注意，还有一些是因为特别缘由形成的损坏。如华北某厂因为雷击中工厂变电站并窜入电网而形成多台机床伺服体系损坏。②无操控指令，而电机高速作业。这种毛病的缘由是速度环开环或正反应。如在东北某厂，引入的西德WOTAN公司转子铣床在调试中，机床X轴在无指令的情况下，高速作业，经剖析咱们以为是正反应形成的。因为体系零点漂移，在正反应情况下，就会敏捷累加使电机在高速下作业，而咱们按标签查看线路后完全正确，机床厂技术人员以为不能够接错，在充沛剖析与检测后咱们将反应线反接，成果机床作业正常。机床厂技术人员不得不供认德方作业失误。还有一比如，咱们在天津某厂训练讲学时，应厂方需求对他们厂一台自进厂后一向无法正常作业的精细磨床进行修理，其毛病是：机床一发动电机就作业，并且越来越快，直至最高转速。咱们剖析以为是因为速度环开路，体系漂移无法按捺形成。经查看其缘由是速度反应线接到了地线上形成。③加工时工件外表达不到需求，走圆弧插补轴换向时呈现凸台，或电机低速匍匐或振荡，这类毛病通常是因为伺服体系调整不妥，各轴增益体系不相等或与电机匹配不合适导致，解决办法是进行最佳化调理。④稳妥烧断，或电机过热，以致烧坏，这类毛病通常是机械负载过大或卡死。

　　（5）其他

　　因为环境条件，如搅扰，温度，湿度超越答应规模，操作不妥，参数设定不妥，亦能够形成停机或毛病。有一工厂的数控设备，开机后不久便失掉数控准备好信号，体系无法作业，经查看发现机体温度很高，缘由是通气过滤网已堵死，导致温度传感器动作，替换滤网后，体系正常作业。不按操作规程拔插线路板，或无静电防护办法等，都能够形成停机毛病乃至破坏体系。

　　通常在数控体系的规划、运用和修理中，有必要思考对经常呈现毛病的部位给予报警，报警电路作业后，一方面在屏幕或操作面板上给出报警信息，另一方面宣布保护性中止指令，使体系停止作业，以便查清毛病和进行修理。

　　数控系统常见故障及造成原因

　　数控系统是数字控制系统的简称，根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。数控系统装备的机床大大提高了零件加工的精度、速度和效率。下面亿达渤润石化简单介绍下数控系统的常见故障：

　　一、位置环故障

　　这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度，并与外设相联接，所以容易发生故障。常见的故障有：

　　（1）位控环报警：可能是测量回路开路，测量系统损坏，位控单元内部损坏。

　　（2）不发指令就运动，可能是漂移过高、正反馈、位控单元故障；测量元件损坏。

　　（3）测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。

　　二、伺服驱动系统故障

　　伺服驱动系统与电源电网，机械系统等相关联，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因而这也是故障较多的部分。

　　三、电源系统故障

　　电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。

　　（1）由于电源波动较大、质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素，这些原因可造成电源故障监控或损坏。

　　（2）数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。如果停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失使系统不能运行。

　　数控系统故障诊断常用的8种方法

　　1、直观检查法

　　这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。

　　① 询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。

　　② 目视总体查看设备各部分工作状态是否处于正常状态（例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），各电控装置（如数控系统、温控装置、润滑装置等）有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。

　　③ 触摸在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线（如伺服与电机接触器接线）的联接状况等来发现可能出现故障的原因。

　　④ 通电这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。

　　2、仪器检查法

　　使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

　　3、信号与报警指示分析法

　　① 硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。

　　② 软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

　　4、接口状态检查法

　　现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本设备的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。

　　5、参数调整法

　　数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同设备、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体设备相匹配，而且更是使设备各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化（尤其是模拟量参数）甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。

　　6、备件置换法

　　当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。备件板的更换要注意以下问题。

　　更换任何备件都必须在断电情况下进行。许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。

　　某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。

　　有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。）

　　鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

　　7、交叉换位法

　　当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。

　　8、特殊处理法

　　当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、设备制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。