列 號共1 頁章節(jié)課題 數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能及故障處理〔二〕

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年 月 日第 周星期〔〕第節(jié) 授課時數(shù) 21、把握依據(jù)報警信息在線診斷；教學目的 2、把握西門子810系統(tǒng)的自診斷功能及報警處理方法；3PLC狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷故障。教學方法 講授與練習教學重點 依據(jù)報警信息在線診斷、通過監(jiān)視PLC狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷故障教學難點 依據(jù)報警信息在線診斷、通過監(jiān)視PLC狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷故障教具、掛圖PPT課件作業(yè)題號教學過程準時間安排

一、舊課復習

主要教學內(nèi)容及步驟1、一般機床的自診斷法有哪些？2、如何對數(shù)控進展啟動診斷？3、FANUC各模塊的LED狀態(tài)顯示都有哪些特點?二、課的教學內(nèi)容〔一〕在線診斷過程在線診斷是指通過CNC機床系統(tǒng)的內(nèi)裝診斷程序?qū)崟r自動對數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、外部的I／O及其他外部裝置進展測試、檢查，并顯示有關(guān)狀態(tài)信息和故障．系統(tǒng)不僅能在屏幕上顯示報警號及報警內(nèi)容，而且還能實時顯示CNC機床內(nèi)部關(guān)鍵標志存放器及PIC內(nèi)操作單元的狀態(tài)，為故障診斷CNC機床系統(tǒng)的操作者和修理人員分析系統(tǒng)故障緣由CRT上會顯示診斷編號和內(nèi)容，還能顯示出系統(tǒng)與主機之間接口信號的狀態(tài)，從而推斷出故障起出是在數(shù)控系統(tǒng)局部還是在機械局部，井能指示出故障的大致部位。廣東省粵東高級技工學校教案紙〔續(xù)頁〕廣東省粵東高級技工學校教案紙〔續(xù)頁〕教學過程

主要教學內(nèi)容及步驟

2頁因此這種CNC診斷功能提示的故障信息越豐富，越能給故障診帶來便利。例XK5040數(shù)控銑床．數(shù)控系統(tǒng)為FANUC—3MA．故障現(xiàn)象：驅(qū)動z31號報警．故障分析：查修理手冊，31號報警為誤差存放器的內(nèi)容大于規(guī)定值。依據(jù)3l號3l20233000，與X，r軸的機床參數(shù)一樣，然后用手輪驅(qū)動z軸，3l32號報警。查修理手冊可知，32號報警為z~32767或數(shù)模變換器的命令值超出了一8192～+8191的范圍．將參數(shù)改為3333后，32號報警消退，31號報警又消滅。反復Z800、801、802診斷號調(diào)出，覺察80012間變化，801l1間變化，而802卻為o，役有任何變化。這說明z軸位置掌握單元消滅了故障．為了準確定位掌握z軸與YY軸掌握信號去掌握zzY軸，y31號報警(Z軸報警)，同時，診斷號801也變?yōu)?。了?02有了變化。通過這樣交換，再一次證明z軸位置掌握單元有問題。交換z軸、y軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)，仍不能排解故障．交換伺服驅(qū)動掌握信號及位置掌握信號，z軸信號能驅(qū)動y軸，y輔信號不能驅(qū)動Z軸。這樣就將故障定點在z軸伺服電動機，拆開Z軸伺服電動機，覺察位置編碼器與電動機之間的十字連接塊脫落(編碼器上的固定螺釘斷了)使得電動機在丁作中無反響信號，產(chǎn)生了報警。故障處理：將伺服電動機與位置編碼器用十字連接塊連接好，故障排解。例MCH500臥式加工中心，承受FANUC—OM數(shù)控系統(tǒng)。故障現(xiàn)象：y軸移動偏差量大于報警設(shè)定值故障。加工過程中消滅AL421報警，即Y軸移動中的位置偏差量大于報警沒定值．故障分析：該加工中心承受閉環(huán)掌握方式，以安裝于導軌側(cè)和立柱上的光柵尺為位置測量元件，其輸出的位置測，量信號為系統(tǒng)位置環(huán)的反響信號，系統(tǒng)掌握以位置環(huán)為外環(huán)，以安裝于伺服電動機端部的旋轉(zhuǎn)編碼器為角度測量元件，其輸出信號為掌握系統(tǒng)速度環(huán)的反響信號，速度環(huán)為系統(tǒng)掌握的內(nèi)環(huán)。伺服電動機和滾珠絲杠通過聯(lián)軸器直接連接。依據(jù)該機床的掌握原理和機床傳動連接方式，初步推斷出AL421報警的緣由是／軸聯(lián)軸罪連接不良。經(jīng)檢查，覺察聯(lián)軸2e連接螺釘有一點松動。故障處理：緊固y軸傳動系統(tǒng)中全部的螺釘后，故障排解。〔二〕西門子810系統(tǒng)的自診斷功能及報警處理方法1、CPU監(jiān)控2、EPROM存儲器的自診斷3、一些報警的處理方法大局部監(jiān)控的故障識別結(jié)果是以報警顯示的方式給出的。對于各個具體的故障，系統(tǒng)有固定的報警號和文字顯示賜予提示。系統(tǒng)會依據(jù)故障狀況打算是否撤銷CNC預備好信號，或者封鎖循環(huán)啟動。對于加丁運行中消滅的故障．必要時，系統(tǒng)會自動停頓加丁過程，等待處理。報警設(shè)置齊全，嚴密，大局部報警的顯示含義單一、明確，處理方法也是顯而局見的，這里不再贅述。限于篇幅，下面僅對其中一局部含義比較廣泛的報警，舉例性地供給一些故障可能緣由及處理方法，以供有艾人員教學過程

參考。

主要教學內(nèi)容及步驟

2頁報警1～1s號指示系統(tǒng)自身的一些故障，提示的含義很明確，但其中一些報警的處理方法需要加以留意。1號報警，反映丁作存儲器的電池馬上用完。這個電池在CRT顯示單元的反面，替換這個電池必需在系統(tǒng)通電的狀況下進展，否則存儲內(nèi)容會喪失。6號報警，指示的是數(shù)據(jù)存儲器子模塊電池用完。替換時，應(yīng)以的子模塊替換舊的子模塊。必需在系統(tǒng)斷電的狀況下拔出該子模塊，否則會引起系統(tǒng)故障．子模塊調(diào)換后，需重加載其存儲器內(nèi)容。3號報警，沈陽機床說明PLC處于停頓狀態(tài)。此時．由于接口已樁封鎖，機床不能工作。遇到這種狀況，一般應(yīng)用PLC的縞程儀讀出中斷堆棧，即可查明故障緣由，但是用戶一般不具備這種條件，對于偶然消滅的這種故障，也可以承受初始化的方法重啟動PLC，使機床恢復工作。但假設(shè)故障頻繁消滅，則說明PLC的使用設(shè)計存在缺陷，應(yīng)當請專職修理人員進展處理。這類報警應(yīng)在故障排解后，用電源復位或關(guān)機重啟動的方法恢復系統(tǒng)運行。16~48號為系統(tǒng)的RS-232C(V．24)RS-232C接口，可以通過正確地設(shè)置設(shè)定數(shù)據(jù)位SD5010~SDS028RS-232C接口配接．進展數(shù)據(jù)傳輔．是否能夠成功地實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，取決于電纜連接、系統(tǒng)和傳輸設(shè)備的狀態(tài)、數(shù)據(jù)格式、傳輸識別符以及傳輸波特率是否正確．此類報警就是從這些方面對數(shù)據(jù)傳輸過程進展監(jiān)控，準時提示用戶處理接口故障，從而保證傳輸能夠順當進展。例如，22號報警“時間監(jiān)控牛效”，表示系統(tǒng)在60s內(nèi)沒有輸出或收到傳輸字符，也就是說，傳輸接口不同。這時一般應(yīng)檢查外部設(shè)備的狀態(tài)或設(shè)定是否正確，電纜是否用錯或接錯等。28號報警“環(huán)行存儲器溢出”則說明系統(tǒng)不能準時處理傳輸時讀入的字符，即傳輸速度大快．應(yīng)考慮降低系統(tǒng)與外設(shè)雙方的傳輸波特率，這類報警在消退故障以后，用傳輸操作中的STOP軟鍵去除。進給軸專用報警100。一i96，(其中。代逾軸號，為l、2、3)，這類報警反映機床的位置掌握閉環(huán)中各個環(huán)節(jié)可能消滅的故障，是實際應(yīng)用中比較簡潔消滅的一類報警。其中：104*一一到達數(shù)模轉(zhuǎn)換極限。制造該軸此時要求處理的數(shù)字指令值高于機床數(shù)據(jù)26實行的措施：降低速度運行、檢查位置反響傳感eS是否出問題，MDg~g、設(shè)定是否正確、檢查相應(yīng)軸的伺服驅(qū)動單元是否出故障等．116MD336，規(guī)定的輪廓監(jiān)控門檻速度后，超過了MD332+KVMD332+規(guī)定的容差帶；調(diào)整KV系數(shù)(MD252x)；檢查相應(yīng)軸伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)整器的響應(yīng)特性，必要時重做最正確化處理。132，一位置反響回路硬件故障。說明檢測到的位置反響信號相位錯誤、接地短路或完全沒有?？蓪嵭械拇胧簷z查測量回路電纜是否斷路、脫落，通過插上特制的翟0量回路短路插頭，推斷位置掌握模塊相應(yīng)軸的局部是否有故障；用示波器瀾量位置反響信號的相位，推斷電纜與位置傳感器是否出問題。教學過程

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2頁168*號來自PLC用戶程序，因此應(yīng)當依據(jù)程序規(guī)定的規(guī)律關(guān)系，檢查各有關(guān)的接口信號狀態(tài)，查明原固后，即可得出解決方法。處理進給軸方面的故障要涉及多方面的檢查內(nèi)容，因此，有關(guān)人員不但要了解系統(tǒng)，也要對自己機床的其他局部如測量元件、伺服調(diào)整器、外部接口等有相當?shù)牧私?。報?023～2999號—?般是在運行程序時消滅。包括指示機床當前的一些狀態(tài)故障，提示沒有為系統(tǒng)訂購編程要求的功能，而更多的是指出程序編制中的錯誤。對于后者，報警不僅指明消滅了何種故障，而且指出出錯的程序段，因此給處理帶來了很大便利。(3)和(4)3000~3050號報警指示內(nèi)容和方式與第(4)類相像，不同之處是，這類報警在程序編輯的模擬功能中即可指出錯誤，而不必等到程序運行的時候。主要是給編程和操作人員供給一個對程序進展運行前檢查的手段，對安全操作和節(jié)約程序調(diào)試時間右很大的幫助．這類報警可在排解緣由后用報警應(yīng)答鍵消退。6000~6031號報警，這些報警不是系統(tǒng)本身設(shè)置的。而是機床電氣掌握設(shè)計者在編制PLC程序時結(jié)合編程的規(guī)律關(guān)系，提取出一些能夠反映機床的接口及電氣掌握方面的故障的信息，賜予特定的一局部標志位獲得的，使用中，假設(shè)機床處于這牲狀態(tài)即可觸發(fā)相應(yīng)的報警。顯示的文字內(nèi)容由％PLC報警文本打算。岡此，處理這類故障，可以按設(shè)計者供給的具體說明進展有關(guān)檢查。如沒有說明，則只能根據(jù)顯示內(nèi)容或依據(jù)PLC用戶程序中的有關(guān)局部進展分析，按給定的規(guī)律關(guān)系查找故障緣由。這類報警可在排解緣由后用報警應(yīng)答鍵消退。6032～6039PLCPLC的使用設(shè)計者的提示。在機床使用中一般不會小現(xiàn)。7000—7031號報警不反映故障．而是機床電氣掌握設(shè)計者從他所編制的PLC程序中提取一些能夠提示機床操作者進展某種操作的信息．賦子特定標志位取得的．顯示的文字內(nèi)容也由XPI。c文件設(shè)定，稱為操作提示文本。沈陽機床提示的具體，這些特定的標志復位后，報警顯示會白動消退。PLC狀態(tài)數(shù)據(jù)診斷故障〔一〕PLC1、利用PLC的狀態(tài)信息診斷故障數(shù)控機床系統(tǒng)—般具有PIC輸入、輔出狀態(tài)顯示功能．如SIEMENS810系統(tǒng)DIAGNOSIS菜單下的PLCSTATUS功能、FANUC—o系統(tǒng)DGNOSPARAM軟件菜FPI上狀態(tài)”；功能等。利用這牡功能可以直接在線觀看PIC的輸入和輸出的瞬時狀態(tài)，這些狀態(tài)在線槍測對診斷數(shù)控機床的很多故障是格外有用的。數(shù)控機床的有叢故障可以依據(jù)故障現(xiàn)象和機床的電氣原理田，查看PLC相關(guān)的犏人、輸出狀態(tài)即可確診故障。數(shù)控機床㈩現(xiàn)的局部故障都是通過PLC裝置檢查出來的。PLC槍測故障的機理就是通過運行機床廠家為特定機床編制的PLC梯形圖(即程序)，依據(jù)各種輸入、輸出狀態(tài)進展規(guī)律推斷，假設(shè)覺察故障就產(chǎn)牛報警并在顯示器上產(chǎn)生報警信息。所以對些PLC產(chǎn)生報警的故障，或一些沒報警的故障，可以教學過程

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2頁通過分析PLCCNC系統(tǒng)和機外編程器在線跟蹤梯形圖的運行，可提高診斷故障的速度和準確性。2、利用PLC梯形圖跟蹤法診斷故障數(shù)控機床消滅的絕大局部故障都是通過PLC程序檢查出來的。有些故障可在屏幕上直接顯示出報警緣由，有些雖然在屏幕上有報警信息，但工沒有直接反映出報警的緣由，還有些故障不產(chǎn)生報警信息，只是不執(zhí)行有些動作。遇到后兩種狀況，跟蹤PLC梯形圖的運行是確認故障的很有效的方法?！捕砅LC與外部信息的交換數(shù)控機床有PLC、CNC和機床三者之間的信息交換包括如下4局部。1．機床至數(shù)控機床的PLC機床側(cè)的開關(guān)量信號通過I／O單元接c)輸入至PLC多數(shù)信號的含義及所占用PLC的地址均町由PLC程序設(shè)計者自行定義，如在SINUMERIK810數(shù)控系統(tǒng)中，機床側(cè)的某一開關(guān)信號通過I／O端子板輸入至I／O模塊中。設(shè)該開關(guān)信號用Ilo．2來定義，在軟鍵功能DIA(；NOSIS的PLCSTATUS狀態(tài)下，通過觀看IBl02位為?；騦來獲知該開關(guān)信號是否有效。數(shù)控機床的PLC至機床PLC掌握機床的信號通過PLC的開關(guān)量輸出接-號的含義及所占用PLC的地址均可由PLCS1NUMERIK810PLC的輔出信號來掌握Q4I／OI／O端子板輸出至中間繼電器線圈，繼電器的觸點又使電磁閥的線圈得電Ql-4信號可在PLCSTTUS狀態(tài)下，通過觀看QBl41來獲知該輸出信號是否有效。CNC至數(shù)控機床的PLCCNCPLCCNCPI上的存放器中，全部CNCPLC的信號含義和地址(開關(guān)量地址或存放器地址)CNC廠家確定，PLCM，s、T功能，通過CNC譯碼后直接送入數(shù)控機床的PLC相應(yīng)的存放器中．如在SINUMERIK810數(shù)控系統(tǒng)中，M03指令經(jīng)譯碼后，送人FY27．3存放器中．數(shù)控機床的PLCCNC數(shù)控機床的PLC送至CNC的信息也由開關(guān)量信號或存放2ePLC送CNCCNC生產(chǎn)廠家確定，PLC編程者只可使用，不行轉(zhuǎn)變SINUMERIK810數(shù)控系統(tǒng)中，Q108．5為PLC至CNC的進給使能信號?！踩骋餚LC狀態(tài)數(shù)據(jù)特別的故障診斷1、PLC故障的表現(xiàn)形式當數(shù)控機床消滅有關(guān)數(shù)控機床PLC3種表現(xiàn)形式：故障可通過CNC報警直接找到故障的緣由。故障雖有CNC故障顯示，但不能反映故障的真正緣由。故障沒有任何提示。對于后兩種狀況，可以利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，依據(jù)數(shù)控機床PLC的梯形圖和輸入輸出狀態(tài)信息來分析和推斷故障的緣由，這種方法是解決數(shù)控機床外圍故障的根本方法。如某配備SIEMENS教學過程

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2頁警的各種因素以輸入信號IF消滅在數(shù)控機床PLC程序中。假設(shè)報警號標志為F130．1，伺服預備好標志為F122．7、進給啟動標志為I5.2、潤滑預備好標志F122．03種形式。通過操作面板上的DIAGNOSIS軟鍵功能，觀看IB、FB輸入及標志字狀態(tài)位，覺察只有FBl22．o不為1，這說明由于潤滑沒有預備好而導致進給制止。設(shè)潤滑預備好的條件有潤滑啟動、潤滑油箱和油位監(jiān)控和潤滑油的油壓監(jiān)控。依據(jù)上面的方法就可以連續(xù)查出這3個信號的狀態(tài)，再依據(jù)電路圖紙，實行啟動潤滑、加拄潤滑SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)也可以通過機外PG685、PG710、PG750及裝有專用軟件的通用微機來實時觀看PLC梯形圖或流程圖，通過RS-232C和CNC通信，進展數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。2、數(shù)控機床PLC故障診斷的方法依據(jù)報警號診斷故障現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)具有豐富的自診斷功能，能在CRT上顯示故障報警信息，為用戶供給各種機床狀態(tài)信息，充分利用CNC系統(tǒng)供給的這些狀態(tài)信息，就能快速準確地查明和排解故障．例配備8207035號報警，查閱報警信息為工作臺分度盤不回落。在SINUMERIK81／82057字頭報警為PLC操作信息或機床廠設(shè)定的報警，指示CNC系統(tǒng)外的機床側(cè)狀態(tài)不正常。處理方法是，針對故障的信息，調(diào)出PLC轄入／輸出狀態(tài)與副本清單比照。工作臺分度盤的回落是由于作臺下面的接近開關(guān)SQ25、SQ28來檢測的，其中SQ28檢測工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位，對應(yīng)PLC110．6．SQ25檢測工作臺分PLC110．oQ4．7通過繼電器KA32驅(qū)動電磁閥YV06動作來完成。從PLCSTATUS中觀看，110．61，說明丁作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位，I1．0為。說明工作臺分度盤未回落，再觀看Q4．7o，KA32繼電器不得電，YV06電磁閥不動作，因而工作臺分度盤不回落產(chǎn)生報警。故障處理：手動YV06電磁閥，觀看工作臺分度盤是否回落，以區(qū)分故障在輸出回路還是在PLC內(nèi)部。例某數(shù)控機床的換刀系統(tǒng)在執(zhí)行換刀指令時不動作，機械臂停在行程中間位置上，CRT顯示報警號，查手冊得知該報警號在示：換刀系統(tǒng)機械臂位置檢測開關(guān)信號為。及“刀庫換刀位置錯誤”。依據(jù)報警內(nèi)容，可診斷故障發(fā)生在換刀裝置和刀庫兩局部，由于相應(yīng)的位置檢PLC的輸入接口，從而導致機床中斷換刀。造成開關(guān)無信號輸出的緣由有兩個；一是由于液壓或機械上的緣由造成動作不到位而使開關(guān)得不到感應(yīng)，二是電感式接近開關(guān)失靈。首先檢查刀庫中的接近開關(guān)，用一薄鐵片去感應(yīng)開關(guān)，以排解刀庫局部接近開關(guān)失靈的可能性；接著檢查換刀裝置機械臂中的兩個接近開關(guān)，一個是“臂移出”SQ21，另一個是“臂縮回”SQ22。由于機械臂停在行程中間位置上，這兩個開關(guān)輸出信號均為o，經(jīng)測試，兩個開關(guān)均正常。機械裝置檢查：“臂縮回”的動作是由電磁閥YV21掌握的，手動電磁閥YV21，把機械臂退回至“臂縮回”教學過程

主要教學內(nèi)容及步驟從而排解了液壓或機械上阻滯造成換刀系統(tǒng)不到位的可能性。

2頁由以上分析可知，PLC的輸入信號正常．輸出動作執(zhí)行尤誤，問題在PLC內(nèi)部或操作不當．經(jīng)操作觀看，兩次換刀時間的間隔小于PLC所規(guī)定的要求，從而造成PLC程序執(zhí)行錯誤引起故障。依據(jù)動作挨次診斷故障數(shù)控機床上刀具及托盤等裝置的自動交換動作都是依據(jù)肯定挨次來完成的，因此，觀看機械裝置的運動過程，比較正常和故障時的狀況．就可覺察疑點，診斷出故障的緣由。依據(jù)掌握對象的工作原理診斷故障數(shù)控機床的PLC程序是依據(jù)掌握對