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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第17页 共17页第2章 学习情境一系统不能工作故障诊断与维修21 数控系统概述2.1.1 数控系统的基本概念数字控制（Numerical Control）技术，简称数控（NC）技术，是近代发展起来的用数字化信息进行控制的一种自动控制技术。其控制对象可以是各种生产过程，控制参数主要有位移、速度、温度、流量等。采用数控技术的系统称为数控系统。根据不同的被控制对象，有各种各样的数控系统。目前应用最广泛的是机械加工行业中各种机床数控系统。装备了数控系统的机床称为数控机床，如数控车床、数控铣床、数控线切割机床、数控加工中心等。数字控制技
2、术的发展是随着数字电子技术的发展而发展起来的。数控系统的硬件基础是数字逻辑电路，最初的数控系统是由固定的数字逻辑电路组成的专用硬件数控系统，简称NC系统。它的柔性差、功能单一，且成本高，发生故障时维修工作量大，从而限制了它的推广和应用。随着微电子计算机技术的飞速发展，出现了采用计算机或微型计算机的数控系统，由硬件和软件共同完成数控任务，称之为计算机数控系统（Computer Numerical Control），简称CNC系统。它具有柔性好、功能强、可靠性高、易于实现机电一体化，且性价比高等优点。现代数控系统差不多均为计算机数控系统。由此可知，现代数控设备是集微电子技术、计算机技术、自动控制技
3、术、精密测量技术和机械传动技术为一体的高度智能化的产品。它使得传统的制造业发生了质的变化，从而实现了加工过程的自动化。2.1.2 数控系统的组成数控系统一般由输入/输出设备、数控装置、主轴和进给驱动控制装置及可编程序控制器组成，如图21所示：图21 数控系统的组成数控机床是严格按照外部输入的加工程序对加工进行加工的。数控加工程序按零件加工顺序记载机床加工所需的各种信息，有零件加工的轨迹信息（如几何形状、几何尺寸等）、工艺信息（如进给速度、主轴转速等）及开关命令（如换刀、主轴启动/停止、冷却液开/关等）数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是正确的识别和解释数控程序，对分析结果进行各种数据计算和
4、逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务。其形式可以是由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置NC，也可以是计算机数控装置（CNC）.其数控功能由硬件和软件共同完成。输入/输出设备主要用于程序的编制、存储、打印、显示等，常用的输入/输出设备还带有纸带阅读机、纸带穿孔机或者盒式磁带录音机等，高级的输入/输出设备还包括自动编程机、CAD/CAM系统或上位机等。主轴和进给驱动控制装置位于数控装置和机床之间。主轴驱动装置控制主轴的旋转运动，主要由速度控制单元、主轴电动机组成。而进给驱动装置控制机床各坐标轴的切削进给运动，主要由位置控制单元、速度控制单元、进给电动机和测量反馈单元组成。可编程序控制器也位于数控装
5、置和机床之间，它和数控装置交换控制命令，主要完成机床主轴的起停、转速选择、方向控制、换刀、冷却液开停、液压、气动、润滑系统控制功能及其他机床辅助功能。其形式有内装型和独立型。内装型PLC从属于CNC装置，实际上是CNC装置带有的PLC功能。而独立型PLC独立于CNC装置，能独立完成规定的控制任务，是通用型PLC。2.1.3 机床数控系统的工作过程数控系统的工作过程如图22所示图22 数控系统的工作过程1.数据输入输入给数控系统的数据有零件加工程序、控制参数和补偿数据等。2.译码将零件加工程序以程序段为单位进行处理，把其中的零件轮廓信息及其他辅助信息解释成计算机能够识别的数据形式，并以一定是数据
6、格式存放在指定内存中。3.预处理CNC装置内部数据预处理过程指从数控加工程序输入后到插补前的整个过程。由于在编写加工程序时，一般不考虑刀具装置或刀具的几何尺寸等问题，所以数控装置在根据加工程序进行加工之前，先要进行一些数据的预处理。预处理主要包括刀具补偿、进给速度处理、坐标转换等。（1）刀具补偿。包括刀具位置补偿、刀具长度补偿和刀具半径补偿。其任务是将加工前输入的实际刀具参数计算在内，把零件轮廓轨迹转换成刀具中心轨迹。（2）进给速度处理。进给速度处理是指根据程序中的指令进给速度和操作面板上的倍率旋钮的位置，确定实际加工时刀具的移动速度，然后通过软件来计算各运动坐标方向的分速度。同时，由于当机床
7、起动，停止或加工过程中改变进给速度时，会产生冲击、失步、超程等问题，还需要进行自动加/减速处理。（3）坐标变换。每台机床都设计有一个固定的机械零点。其位置是由机床制造厂所确定的。除机床零点外，每台机床还设置有一个机床参数考点，以此作为CNC装置的坐标计量基准。同时为了编程和加工方便，还设有工件坐标系。所以在加工前需进行坐标变换的处理。4.插补数控装置对加工控制信息预处理完毕后，开始逐段运行加工程序。插不就是根据曲线段已知的几何数据及速度信息，计算出曲线段起点、终点之间的一系列中间点，分别向各个坐标发出方向、大小和速度都确定的协调的运动序列命令，通过各个轴运动的合成，产生数控加工程序要求的工件轮
8、廓的刀具运动轨迹。5.位置控制在闭环控制系统中，在每个采样周期内，将插补计算出的理论位置与实际反馈位置进行比较，用差值去控制进给电动机，同时还要完成位置增益调整和各坐标方向的误差补偿。6.输入/输出处理由数控装置发出的开关命令在系统程序控制下，在各加工程序段插补开始前或完成后，适时输出给机床控制器。主要处理数控装置与机床之间的开关信号。7.显示在机床的运行过程中，数控系统要随时监视数控机床的工作状态，通过显示部件及时向操作者提供系统的工作状态和故障情况。2.1.4 数控系统的分类数控系统的分类方法很多，下面针对常见的分类方法作一介绍。1.按被控机床运动轨迹分类（1）点位控制数控系统。这类数控系
9、统控制机床运动部件从一点准确地移动到另一点，在移动过程中不进行加工，因此对两点间的移动速度和运动轨迹没有严格要求。这类数控机床主要有数控钻床、数控坐标镗床、数控冲床等。（2）直线控制数控系统。这类数控系统不仅要控制机床运动部件从一点准确地移动到另一点，还要控制两相关点之间的移动速度和轨迹。这类数控机床主要有简易数控机床、数控镗铣床等。（3）轮廓控制数控系统。这类数控系统能够同时对两个或两个以上运动坐标位移及速度进行连续相关的控制，使其合成的平面或空间的运动轨迹符合被加工工件形状的要求。相应的数控机床主要有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控电加工机床等。2.按控制方式分类（1）开环控制数控系统。
10、这类系统不带位置检测装置，CNC装置发出的指令信号流是单向的，往往以步进电动机作为驱动元件，如图23所示。CNC装置输出的指令进给脉冲经环形分配器和功率放大后驱动步进电动机转动，再经机床传动机构（此轮箱、丝杠螺母副等。）带动工作台移动。这种机构控制简单、价格低廉，且调试维修方便，被广泛应用于早期的数控装置中。图23开环控制系统框图（2）闭环控制数控系统。这类数控系统带有位置检测反馈装置，以直流或交流电动机为驱动元件。按照位置检测装置安装位置的不同，闭环控制数控系统又可以进一步分为全闭环、半闭环控制数控系统。1）全闭环控制数控系统。位置检测装置安装在机床工作台上，用以检测机床工作台的实际运行位置
11、（直线位移），并将其与CNC装置指令位置（或位移）相比较，用差值进行控制。其控制框图如图24所示。图24 全闭环控制系统框图这类控制方式的特点是加工精度高，但由于它将丝杠螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环环内，因为机械传动系统的刚性不足及反向间隙等各因素的存在，对系统的稳定性有很大影响，使全闭环控制系统调试比较复杂。2)半闭环控制数控系统。位置检测装置安装在电机轴上或丝杠的一端，通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置（直线位移），然后将其与CNC装置计算出的指令位置（或位移）相比较，用差值进行控制。其控制框图如图25所示。这种系统环路不包括机械传动环节，机械传动的精度误差将影
12、响到被加工工件的精度，使其控制精度不如全闭环控制数控系统，但机械传动带来的误差，可以通过补偿的方法消除，仍可获得满意的精度。因此在实际应用中，这种方式被广泛采用。图25 半闭环控制系统框图3.按数控系统功能水平分类按照数控系统的功能水平，数控系统可分为经济型（低档型）、全功能型（中当型）和高档型三种。但不同时期的划分标准不同。（1）经济型数控系统。这一档次的机床通常采用开环控制方式，进给伺服系统大多使用步进电动机驱动，进给分辨率为10um，快速进给速度可达10m/min，仅能满足一般精度要求的加工。这种系统功能简单，价格便宜，适用于精度要求不高的场合及普通机床的数控化改造。（2）全功能型数控系
13、统。这类系统以实用为准，进给分辨率为1um，快速进给速度可达1020m/min。其功能较多，价格适中，适合目前中国的国情，市场份额较大。（3）高档型数控系统。指加工复杂形状工件的多轴控制数控机床，且自动化程度高，具有高度柔性，进给分辨率为0.1um，最大快速移动速度可达100m/min或更高。这类系统功能强大，价格昂贵。适合于经济实力雄厚，生产规模大的企业。2.1.5 数控系统的发展趋势数控系统是随着数控机床的发展而发展起来的。几十年来，数控机床的品种、数量、加工范围和加工精度等方面取得了惊人的变化，大规模集成电路和微型计算机的发展和完善，使数控系统的价格逐年下降，而精度和可靠性则大大提高。目
14、前，数控系统在以下方面有较大的发展空间。1.开放式数控系统目前数控系统正朝着开放体系发展。采用专用计算机组成的数控系统，虽然可以获得很高的性能，如多轴联动，高速、高精度控制，很强大的功能，如图形功能、功能以及通信功能。但由于大批量生产和保密的需要，不同的数控系统生产厂家自行设计其硬件和软件，这样设计出来的专用系统具有不同的软硬件模块、不同的编程语言、五花八门的人机界面等，给用户带来了使用上的复杂性。为解决专用数控系统所存在的问题，近年来，西方各工业发达国家相继提出了向规范化、标准化的方向发展，设计出基于PC的开放式数控系统。2.自适应控制系统数控机床严格按照加工前编制的程序自动进行加工，切削用
15、量是事先选定的。当出现工件加工余量不一致、材料硬度不一致、刀具变钝、工件变形等问题时，普通数控系统不能及时作出反应，可能会造成废品或事故。自适应控制系统能利用各种敏感元件与测量装置，对切削中的某些过程参数（如切削刀、转矩、主轴温度、变形等）不断进行测量，以瞬间测量结果并参照给定的评价指标或最佳条件，对当时的切削状态作出判断，按照一定的处理逻辑对切削用量进行校正，使切削过程按预定的目标进行。因此，自适应控制能充分利用机床和刀具提供的加工条件，提高机床的生产效率和加工精度，减少废品，降低加工成本。目前，计算机数控装置为自适应控制提供了物质条件，只要在传感器检测技术方面有所突破，数控机床的自适应能力
16、必将大大提高。3.计算机群控系统为了提高数控机床的生产率，可用一台大型通用计算机直接监控数台数控机床，形成分布式数字控制DNC（Distributed Numerical Control）系统。DNC原来是直接数字控制（Direct Numerical Control）的英文缩写，表示用计算机直接控制多台机床组成的制造系统，也称群控系统。根据机床群与计算机连接的方式不同，又分为间接型、直接型和计算机网络型。间接型DNC是使用主计算机控制每台数控机床，加工程序全部存放在主计算机内。加工工件时，由计算机将加工程序分送到每台数控机床的数控装置中，每台数控机床仍保留插补运算等控制功能。直接型DNC的机
17、床群中每台机床不再安装数控装置，机床控制器由伺服驱动电路和操作面板组成。加工过程所需要的插补运算功能全部集中由主计算机完成。这种系统内的任何一台数控机床都不能脱离主计算机单独工作。计算机网络DNC，该系统使用计算机网络协调各台数控机床工作，最终可以将该系统与整个工业控制计算机联成网络，形成一个较大的、完整的制造系统。4.柔性制造系统（FMS）柔性制造系统是一种把自动化加工设备、物流自动化处理和信息自动化融为一体的智能化加工系统。进入20世纪80年代后，柔性制造系统得到了迅速发展。柔性制造系统由三个基本部分组成：加工子系统、柔性子系统、物流子系统、信息流子系统。（1）加工子系统。该系统由各种加工
18、单元、柔性制造单元、加工中心、数控机床及各种自动清洗、检测和装配机组成，是FMS的基础部分。加工子系统内的加工机床除具有自动化加工功能外，还应具有与外界进行物流和信息交换的功能。既能将损坏和磨损的刀具清理出机床刀库，又能将新刀具装入机床刀库待用；既能将加工好的工件送出机床的加工位置，又能将待加工工件送到加工位置并定位夹紧。（2）物流子系统。该系统由自动搬运车、各种输送机构、机器人、工件装卸站、工件存储工位、刀具输入输出站、刀库等构成。物流子系统在计算机的控制下自动完成刀具和工件的输送工作。在FMS内的加工机床必须具有与上一级计算机进行信息交换的能力，即数控机床能接收上一级计算机送了的加工程序和
19、各种命令，同时向上一级计算机反馈各种机床状态信号和检测信号。（3）信息流子系统。由主计算机、分级计算机及其接口、外围设备和各种控制装置的硬件和软件组成。信息流子系统的主要功能是实现各子系统之间的信息联系，对系统进行管理，确保系统的正常工作。对于FMS，计算机系统一般分为三级。第一级为主计算机，又称管理计算机，管理计算机根据调度作业命令或根据现场反馈信号（如故障、报警等信号）运行“作业调度软件”，实现各种工况的作业调度计划，并对下一级计算机发出相应的控制指令；第二级为过程控制计算机，包括计算机群控（DNC）刀具管理计算机和工件管理计算机，其作用是接受主计算机的指令，根据指令对下属设备实施具体管理
20、；第三级由各设备的控制计算机构成，实现具体的程序动作。5.计算机集成制造系统(CIMS)制造技术的发展不能局限在车间制造过程的自动化，而要全面实现从生产决策、产品设计直到销售的整个生产过程的自动化，并把它们集成为一个完整的生产系统计算机集成制造系统（CIMS）。CIMS的主要特征是集成化智能化。集成化反映了自动化的发展，把系统的空间扩展到市场、产品设计、加工制造、检验、销售以及用户服务等全部过程；而智能化则体现了自动化的程度，即不仅涉及物料流的自动化，还包括了信息流的自动化。22 广州GSK980TD数控系统2.2.1 GSK980TD数控系统简介广州数控研制的新一代普及型车床CNC GSK9
21、80TD是GSK980TA的升级产品，采用了32位高性能CPU和超大规模可编程器件FPGA，运用实时多任务控制技术和硬件插补技术，实现m级精度运动控制和PLC逻辑控制。GSK980TD型号的意义如下：1.产品技术特点： （1）X、Z二轴联动、m级插补精度，最高速度16米/分（可选配30米/分） （2）内置式PLC，可实现各种自动刀架、主轴自动换档等控制，梯形图可编辑、上传、下载；I/O口可扩展（选配功能） （3）具有螺距误差补偿、反向间隙补偿、刀具长度补偿、刀尖半径补偿功能 （4）采用S型、指数型加减速控制，适应高速、高精加工 （5）具有攻丝功能，可车削公英制单头/多头直螺纹、锥螺纹、端面螺纹
22、，变螺距螺纹（6）螺纹退尾长度、角度和速度特性可设定，高速退尾处理 （7）集成中文、英文显示界面，由参数选择 （8）零件程序全屏幕编辑，可存储6144KB、384个零件程序 （9）提供多级操作密码功能，方便设备管理 （10）支持CNC与PC、CNC与CNC间双向通讯，CNC软件、PLC程序可通讯升级 （11）安装尺寸、电气接口、指令系统、操作显示界面与980TA兼容 2技术规格如表21所示：表21 GSK980TD技术规格一览表运动控制控制轴：2轴（X、Z）；同时控制轴（插补轴）：2轴（X、Z）插补功能：X、Z二轴直线、圆弧插补位置指令范围：-9999.9999999.999mm；最小指令单位
23、：0.001mm电子齿轮：指令倍乘系数1255，指令分频系数1255速度：最高16000mm/分钟（可选配30000mm/分钟） 快速倍率：F0、25%、50%、100%四级实时调节速度：最高8000mm/分钟（可选配15000mm/分钟）或500mm/转（每转进给） 进给倍率：0150%十六级实时调节速度：01260mm/分钟十六级实时调节手轮进给：0.001、0.01、0.1mm三档加减速：快速移动采用S型加减速，切削进给采用指数型加减速指令28种G指令：G00、G01、G02、G03、G04、G28、G32、G33、G34、G40、G41、G42、G50、G65、G70、G71、G72、
24、G73、G74、G75、G76、G90、G92、G94、G96、G97、G98、G99，宏指令G65可完成27种算术、逻辑运算及跳转螺纹加工攻丝功能；单头/多头公英制直螺纹、锥螺纹、端面螺纹；变螺距螺纹。螺纹退尾长度、角度和速度特性可设定，高速退尾处理；螺纹螺距：0.001500mm或0.0625400牙/英寸主轴编码器：编码器线数可设定（1005000p/r）编码器与主轴的传动比：（1255）：（1255）精度补偿反向间隙补偿：（X、Z轴）02.000mm螺距误差补偿：X、Z轴各255个补偿点，每点补偿量：0.255mm补偿倍率刀具补偿：32组刀具长度补偿、刀尖半径补偿（补偿方式C） 对刀方
25、式：定点对刀、试切对刀 刀补执行方式：移动刀具执行刀补、坐标偏移执行刀补M 指令特殊M指令（不可重定义）：M02、M30、M98、M99、M9000M9999 其它M指令由PLC程序定义、处理标准PLC程序已定义的M指令：M00、M03、M04、M05、M08、M09、M10、M11、M12、M13、M32、M33、M41、M42、M43、M44T指令最多32个刀位（T01T32），换刀控制时序由PLC程序实现。使用排刀时，刀位数设为1，PLC不进行换刀控制。标准PLC程序适配28工位电动刀架，正转选刀、反转锁紧。主轴转速控制转速开关量控制模式：S指令由PLC程序定义、处理，标准PLC程序S1
26、、S2、S3、S4直接输出，S0关闭S1、S2、S3、S4的输出转速模拟电压控制模式：S指令给定主轴每分钟转速或切削线速度（恒线速控制），输出010V电压给主轴变频器，主轴无级变速，支持四档主轴机械档位PLC功能9种基本指令、23种功能指令，二级PLC程序，最多5000步，每步处理时间2s，第1级程序刷新周期8ms，可提供梯形图编辑软件，PLC程序通讯下载 集成机床面板：41点输入（按键）、42点输出（LED） 基本I/O：16点输入/16点输出（可选配扩展I/O：16点输入/16点输出） 显示界面显示器：320240点阵、5.7”单色液晶显示器（LCD），CCFL背光 显示方式：中文或英文界
27、面由参数设置，可显示加工轨迹图形 程序编辑程序容量：6144KB、最多384个程序,支持用户宏程序调用，子程序四重嵌套 编辑方式：全屏幕编辑，支持相对坐标、绝对坐标和混合坐标编程 通讯CNC与PC机、CNC与CNC双向传送程序、参数，支持系统软件、PLC程序串行口下载升级 适配驱动脉冲+方向信号输入的DA98系列数字式交流伺服或DY3系列步进驱动装置 2.2.2 GSK980TD连接1.GSK980TD的操作面板如图26所示，接口连线如图27所示：图26 GSK980TD操作面板图图27 GSK980TD接口连线示意图接口说明 电源盒：采用GSK-PB电源盒，提供+5V、
28、+24V、+12V、-12V、GND电源 滤波器（选配）：输入端为交流220V电源输入，PE端接地，输出端接GSK-PB电源盒的L、N端 XS30：X轴，15芯D型孔插座，连接X轴驱动器 XS31：Z轴，15芯D型孔插座，连接Z轴驱动器 XS32：编码器，15芯D型孔插座，连接主轴编码器 XS36：通讯，9芯D型孔插座，连接PC机RS232接口 XS37：变频器，9芯D型针插座，连接变频器 XS38：手轮，9芯D型针插座，连接手轮 h
29、8698; XS39：输出1，25芯D型孔插座，CNC信号输出到机床的接口 XS40：输入1，25芯D型针插座，CNC接收机床信号的接口 XS41：输入2，25芯D型针插座，扩展输入信号的接口 XS42：输出2，25芯D型孔插座，扩展输出信号的接口2.电源接口连接GSK980TD采用GSK-PB电源盒，共有四组电压：+5V（3A）、+12V（1A）、-12V（0.5A）、+24V（0.5A），共用公共端COM（0V）。GSK980TD出厂时，GSK-PB电源盒到GSK980TD XS2接口的连接已完成，用户只需要连接220V交流
30、电源。 GSK-PB电源盒到GSK980TD XS2接口的连接如下图28所示：图28 GSK980TD电源连接图3干扰及其预防干扰是造成数控系统“软”故障且容易被忽视的一个重要的方面。消除系统的干扰可以从下述几个方面着手： 正确连接机床、系统的地线 数控机床必须采用点接地法，切不可为了省事，在机床的各部位就近接地，造成多点接地环流。接地线的规格定要按系统的规定，导线线径必须足够大。在需要屏蔽的场合必须采用屏蔽线。屏蔽地必须按系统要求连接，以避免千扰。数控机床对接她的要求通常较高，车间、厂房的进线必须有符合数控机床安装要求的完整接地网络。它是保证数控机床安全、可靠运行的前提条件，必须引起足够的重
31、视。 防止强电干扰数控机床强电柜内的接触器、继电器等电磁部件都是干扰源交流接触器的频繁通/断、交流电动机的频繁起动、停止，主问路与控制回路的布线不合理都可能使CNC的控制电路产生尖峰脉冲、浪涌电压等干扰，影响系统的正常工作。因此，对电磁干扰必须采取以下措施，予以消除。1）在交流接触器线圈的两端、交流电动机的三相输出端上并联RC吸收器。2）在直流接触器或直流电磁阀的线圈两端，加入续流二极管。3）CNC的输入电源线间加入浪涌吸收器与滤波器。4）伺服电动机的三相电枢线采用屏蔽线。通过以上办法一般可有效抑制干扰，但要注意的是：杭千扰器件应尽可能靠近干扰源其连接线的长度原则上不应大于20厘米。 抑制或减
32、小供电线路的干扰，特别在某些电力不足或频率不稳的场合，如电压的冲击、欠压、频率和相位漂移等。波形的失真、共模噪声及常模噪声也将影响系统的正常工作，应尽可能减小线路上的此类干扰。防止供电线路干扰的具体措施一般有以下几点：1）对于电网电压波动较大的地区，应在输入电源上加装电子稳压器。2）线路的容量必须满足机床对电源容量的要求。3）避免数控机床和电火花设备频繁起动、停止的大功率设备共用同一干线。4）安装数控机床时应尽可能远离中频炉、高频感应炉等变频设备。2.3 数控系统的具体电路控制2.3.1数控系统电源连接控制1数控系统电源连接控制数控系统的电源连接控制如图29所示：图29 数控系统电源连接图2数
33、控系统连接原理分析三相电源L1、L2、L3经过空气开关QF0输出，作为机床电气控制系统的总电源。其中相线L3通过熔断器FU1、继电器KA0的触点连接到开关电源的电源输入端L上，零线N、地线PE分别连接到开关电源的L、N上，形成220V的交流电压供开关电源使用并提供保护接地。2.3.2 数控系统上电控制1数控系统上电控制数控系统的上电控制如图210所示：图210 数控系统上电控制图2、数控系统上电工作过程三相电源其中L1、L2两相通过FU1、FU2输入到变压器TC2，经过TC2降压后形成110伏交流电压供给控制电路。起动时按下启动按纽SB2S，控制电源从一号线SB1按纽五号线中间继电器KA00号
34、线变压器TC2形成回路，KA0得电并自锁KA0常开触电闭合（图一）开关电源得电开关电源输出24V、+12V、-12V、+5V直流电压供给数控系统数控系统得电并处于待机状态。停止时按下停止按纽SB1一号线与三号触点断开控制电路电源回路断开KA0失电KA0常开触点打开开关电源断电数控系统断电数控系统处于停止状态。2.4 系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析2.4.1 典型故障分析例1 故障现象：数控系统不能工作故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统不能起动，经检查发现按下SB2时中间继电器KA0不能吸合，用万用表电压档测试一号线与0号线，发现没有110V控制电压，切断空气开关QF0，取下熔断
35、器FU5用万用表电阻档测量，发现熔断器开路，检查控制电路没有发现元器件损坏和电路短路现象，更换熔断器FU5后上电，电路正常故障排除。例2 故障现象：数控系统不能自锁故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统能上电起动，松开起动按纽SB2系统断电。用万用表电压档测试零号线与五号线,按下起动按纽SB2控制电路有110V电压，松开SB2控制电压断开。断电拆开中间继电器KA0检查，发现连接三号线与五号线的触点已经烧毁，更换中间继电器KA0上电测试，系统上电并能自锁，故障排除。例3 故障现象：数控系统花屏故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统能上电起动并能通过自检，但是数控系统屏幕图案字符显示零乱，
36、用万用表交流电压档测试开关电源电压输入端，电压正常，检查接地线也正常，用万用表直流电压档测试开关电源输出端，发现24V电压波动，更换开关电源系统上电测试，故障排除。例4 故障现象：数控系统不能上电故障分析与处理：按下起动按纽SB2数控系统不能起动，经观察中间继电器KA0已经吸合，用万用表交流电压档测试开关电源输入端，发现没有电压，测试熔断器FU0输入端电压正常，断开电源取下熔断器用万用表电阻档测试，发现熔断器烧毁。再用万用表电阻档测试开关电源输入端，发现有短路现象，打开开关电源检查发现电源滤波电容已击穿，更换电容上电测试，系统正常，故障排除。例5 故障现象：数控机床不能车螺纹故障分析与处理：开
37、机测试，数控机床不能车螺纹而其它功能正常，检查程序和系统参数均正常，打开数控系统检查发现系统I/O接口板有元器件烧毁迹象，更换I/O接口板上电测试，故障排除。2.4.2 其它故障分析1显示屏蓝屏显示屏蓝屏的故障分析与处理如表22所示：表22 显示屏蓝屏的故障分析与处理故障原因处理方法经常蓝屏，显示电路或IC元器件有故障更换主板偶尔出现蓝屏，系统过热或死循环程序引起关闭系统重新启动显示屏对比亮度未调好参照说明书，进行光亮度调整2系统无显示系统无显示的故障分析与处理如表23所示：表23 系统无显示的故障分析与处理故障原因处理方法输入电压不正常，系统无法得到正常电压检查系统的220V电压输入法触点，
38、看220V电压 是否正常，若正常，则检查220V电源供给回路各元器件是否损坏，各触点接触是否良好，检查外部电压是否稳定电源盒故障，电源盒电压无输出检查电源盒电压的+5V、+12V、+24V、-12V是否正常，基正常，则需将电源盒送家厂维修系统内部元件短路，导致电压不正常送厂家维修外接循环、暂停线路等短路造成检查外部连接或螺纹编码器是否把+5V电压调低，检查其线路对机床大地的绝缘度，检查编码器插头是否进水，进油，造成短路内部显示屏线路接触不良打开系统盖，将接头重新连接插紧3系统报警系统报警的故障分析与处理如表24所示：表23 系统报警的故障分析与处理故障原因处理方法系统显示“急停报警”，产生原因
39、包括急停按钮按下未旋转，限位问题及线路断路故障等检查急停按钮是否下未旋转，检查限位开关是否损坏或断路导致急停线路这一回断路，检查线路是否存在短路或接触不良；是否二极管接反导致烧毁 2803IC，致使+24V信号输出无效，此时需要更换 2803IC不稳定的电压导致驱动器或变频器报警，从而引起系统报警检查相应电压，加装稳压设备系统显示“驱动器准备未绪”报警驱动器没有电源供给，检查供电回路各线路有否断路，检查各元件是否损坏；系统上的驱动参数设置不当，修改以下相应参数：980T为9号，928TC为12号，928TA为10号参数；通过互换驱动器检查是否驱动器自身故障系统编程时出现程序操作报警，产生原因是
40、进行了非法的编辑或操作不当查阅系统操作说明书的附录或本手册车床系统报警附录，根据系统的报警内容，查阅相应的处理方法系统出现程序报警或中文报警，由于参数设置不合理或编辑非法导致查阅系统操作说明书的附录或本手册车床系统报警附录，根据系统的报警内容，查阅相应的处理方法智能报警GSK 980T智能报警，打开系统盖，将插头重新拔下，再插好，关好系统盖，若仍不能解决，则需送厂维修练习与思考题1数控系统的概念是什么？数控系统有哪些特点？2数控系统由哪几部分？具有哪些功能功能？3说出数控系统的工作过程及分类。4数控系统的发展趋势是什么？请结合实际谈一谈自己的见解。5GSK980 TD数控系统的主要性能特点有哪些？请列举出另外一种数控系统与其作比较。6对照GSK980 TD接口布局及连线图说出系统各接口的功能？7数控系统的抗干扰措施有哪些？8请你说说自己在分析处理数控系统不能正常工作的过程与体会。第 17 页 共 17 页