1.引言

現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)雖然尚未達(dá)到智能化很高的程度 但隨著徽處理機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展 數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力越來越強(qiáng) 從原來簡單的診斷朝著多功能和智能化方向發(fā)展 其報(bào)警種類開始只有10種 現(xiàn)在已達(dá)到幾千種 現(xiàn)已具備了較強(qiáng)的自診斷功能 能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀況 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦發(fā)生故障 借助系統(tǒng)的自診斷功能 往往可以迅速 準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位 因此 對維修人員來說熟悉和運(yùn)用系統(tǒng)的自診斷功能是十分重要的

2.常用的故障自診斷技術(shù)

常用的自診斷方法歸納起來一般可分三種 下面分別介紹三種自診斷方法在維修中的應(yīng)用

1.開機(jī)自診斷

每當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)通電開始 系統(tǒng)內(nèi)部自診斷軟件對系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和控制軟件 如裝置中CPU RAM ROM等芯片MDI CRT I O等模塊及監(jiān)控軟件 系統(tǒng)軟件等逐一進(jìn)行檢測 并將檢測結(jié)果在CRT上顯示出來 一旦檢測通不過 即在CRT上顯示報(bào)警信息或報(bào)警號 指出哪個(gè)部分發(fā)生了故障 只有當(dāng)全部開機(jī)診斷項(xiàng)目都正常通過后 系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài) 開機(jī)診斷通常在一分鐘內(nèi)結(jié)束 有些采用硬盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)控系統(tǒng) 如SINUMER 802S系統(tǒng)因要調(diào)用硬盤中的文件 時(shí)間要略長一些 上述開機(jī)診斷有些可將故障原因定位到電路板或模塊上 有些甚至可定位到芯片上 如指出哪塊EPROM出了故障 在不少情況下僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi) 維修人員通過維修手冊中所指出的有關(guān)數(shù)種可能造成的原因及相應(yīng)排除方法中就能找到真正的故障原因并加以排除

例如 浙江凱達(dá)機(jī)械有限公司的SIEMENS802D系統(tǒng) 開機(jī)通電后 1號報(bào)警顯示 BATTERY ALARM POWER SUPPLY很明顯指示數(shù)控系統(tǒng)斷電保護(hù)電池沒電 更換新的電池后(注意 一定要在系統(tǒng)帶電的情況下更換電池) 將故障復(fù)位 機(jī)床恢復(fù)使用

例如 一臺采用日本FANUC 0i系統(tǒng)的數(shù)控車床 出現(xiàn)2043號報(bào)警 顯示 HYD. PRESSURE DOWN 指示液壓系統(tǒng)壓力低 根據(jù)報(bào)警信息 對液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查 發(fā)現(xiàn)液壓壓力確實(shí)很低 對液壓壓力進(jìn)行調(diào)整 機(jī)床便恢復(fù)了正常使用以上是兩個(gè)典型的開機(jī)自診斷實(shí)例 從上例中可以看出開機(jī)自診斷對數(shù)控系統(tǒng)的最重要部分 計(jì)算機(jī)主柜上的裝置進(jìn)行檢查 以確定哪塊裝置出了故障 這類故障如果采用人工檢查方法往往是很難找到 除非有一套備用裝置逐一調(diào)換試驗(yàn)

在對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí) 維修人員應(yīng)了解該系統(tǒng)的自診斷能力 所能檢查的內(nèi)容及范圍 做到心中有數(shù) 在遇到級別較高的故障報(bào)警時(shí) 可以重新開機(jī) 讓系統(tǒng)再進(jìn)行開機(jī)自診斷 檢查數(shù)控系統(tǒng)這些關(guān)鍵部分是否正常

2.運(yùn)行自診斷

運(yùn)行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí) 運(yùn)行內(nèi)部診斷程序 對系統(tǒng)本身 PLC 位置伺服單元及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測試 檢查 并顯示有關(guān)狀態(tài)信息和故障信息 只要數(shù)控系統(tǒng)不斷電 這種自診斷會(huì)反復(fù)進(jìn)行 不會(huì)停止

CNC系統(tǒng)的自診斷能力不僅能在CRT上顯示故障報(bào)警信息 而且能以多頁的 診斷地址 和 診斷數(shù)據(jù) 的形式為用戶提供各種機(jī)床狀態(tài)信息 這些狀態(tài)信息有

CNC系統(tǒng)與機(jī)床之間的接口輸入輸出信號狀態(tài)

CNC與PLC之間輸人輸出信號狀態(tài)

PLC與機(jī)床之間輸入 輸出信號狀態(tài)

各坐標(biāo)軸位置的偏差值 刀具距機(jī)床參考點(diǎn)的距離

CNC內(nèi)部各存儲器的狀態(tài)信息 伺服系統(tǒng)的狀態(tài)信息

MDI面板 機(jī)床操作面板的狀態(tài)信息 等等

充分利用CNC系統(tǒng)提供的這些狀態(tài)信息 就能迅速準(zhǔn)確地查明故障 排除故障

例如 一臺采用日本FANUC 0i系統(tǒng)的數(shù)控車床出現(xiàn)故障開機(jī)運(yùn)行后就出現(xiàn)2041號報(bào)警 指示X軸超限位的報(bào)警 但觀察X軸并沒有超限位 并且X軸的限位開關(guān)也沒有壓下 但利用NC系統(tǒng)的PMC狀態(tài)顯示功能 檢查X軸限位開關(guān)的PMC輸入X0.0的狀態(tài)為 1 開關(guān)觸點(diǎn)確實(shí)已經(jīng)接通 說明開關(guān)出現(xiàn)了問題 更換新的開關(guān)后 機(jī)床故障消除

例如 一臺采用華中HNC-21系統(tǒng)的數(shù)控車床出現(xiàn)故障開機(jī)運(yùn)行后就出現(xiàn)報(bào)警 指示 Z軸跟蹤誤差過大 的報(bào)警 經(jīng)觀察在系統(tǒng)中顯示Z軸已經(jīng)運(yùn)動(dòng) 利用NC系統(tǒng)的PMC狀態(tài)顯示功能 檢查Z軸伺服的PMC輸入狀態(tài)為 1 開關(guān)觸點(diǎn)確實(shí)已經(jīng)接通 說明Z軸機(jī)械出現(xiàn)了問題 沒有運(yùn)動(dòng) 經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)裝置過熱 冷卻后 機(jī)床故障消除

3.脫機(jī)診斷

一些早期的數(shù)控系統(tǒng) 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí) 往往需要停機(jī) 使用隨機(jī)的專用診斷紙帶對系統(tǒng)進(jìn)行脫機(jī)診斷 根據(jù)脫機(jī)診斷做出相應(yīng)的故障排除工作 對于早期數(shù)控系統(tǒng) 脫機(jī)自診在數(shù)控機(jī)床故障排除占有重要的作用

3.結(jié)束語

對維修人員來說 熟悉和運(yùn)用系統(tǒng)的自診斷功能十分重要 在數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)借助系統(tǒng)的自診斷功能 往往可以迅速 準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位 使診斷故障難度大大降低 因此自診斷功能是數(shù)控維修中最有效的方法

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