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1、数控系统故障分析与维修 目目前前数数控控系系统统种种类类繁繁多多，形形式式各各异异，组组成成结构上都有各自的特点。结构上都有各自的特点。这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。这些结构特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。对对于于不不同同的的生生产产厂厂家家来来说说，在在设设计计思思想想上上也可能各有千秋。也可能各有千秋。有有的的系系统统采采用用小小板板结结构构，便便于于板板子子更更换换和和灵灵活活结结合合，而而有有的的系系统统则则趋趋向向大大板板结结构构，使使之之有有利利于于系系统统工工作作的的可可靠靠性性，促促使使系系统统的的平平均均无无故障率不断提高。故障率
2、不断提高。无无论论哪哪种种系系统统，它它们们的的基基本本原原理理和和构构成成是是十分相似的。十分相似的。数数控控系系统统是是由由硬硬件件控控制制系系统统和和软软件件控控制制系系统统两两大大部分组成：部分组成：硬件控制系统硬件控制系统 是是以以微微处处理理器器为为核核心心，采采用用大大规规模模集集成成电电路路芯芯片片、可可编编程程控控制制器器、伺伺服服驱驱动动单单元元、伺伺服服电电机机、各各种种输输入入输输出出设设备备（包包括括显显示示器器、控控制制面面板板、输入输出接口等）等可见部件组成输入输出接口等）等可见部件组成。软件控制系统软件控制系统 即即数数控控软软件件，包包括括数数据据输输入入输输
3、出出、插插补补控控制制、刀刀具具补补偿偿控控制制、加加减减速速控控制制、位位置置控控制制、伺伺服服控控制制、键键盘盘控控制制、显显示示控控制制、接接口口控控制制等等控控制制软件及各种参数、报警文本等组成。软件及各种参数、报警文本等组成。数数控控系系统统出出现现故故障障后后，就就要要分分别别对对软软硬硬件件进进行行分分析、判断，定位故障并维修。析、判断，定位故障并维修。作作为为一一个个好好的的数数控控设设备备维维修修人人员员，就就必必须须具具备备电电子子线线路路、元元器器件件、计计算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识。算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识。常用数控系统简介常用数控系统
4、简介（一）（一）FANUC数控系统简介数控系统简介FANUC公司创建于公司创建于1956年，年，1959年首先推出年首先推出电液步进电机。电液步进电机。70年代，一方面从年代，一方面从Gettes公司引进公司引进直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作，直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作，学习其先进的硬件技术，学习其先进的硬件技术，1976年成功开发出年成功开发出5系统，系统，后与西门子联合开发出后与西门子联合开发出7系统。从这时，系统。从这时，FANUC成成为世界上最大的专业数控生产厂家。为世界上最大的专业数控生产厂家。FANUC公司目前生产的公司目前生产的CNC装置有：装置有：F0、
5、F10F11F12、F15、F16、F18。F00F100110120150系列是在系列是在F010111215的的基础上加了基础上加了MMC功能，即功能，即CNC、PMC、MMC三三位一体的位一体的CNC。产品特点：产品特点：l结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构采用模块化结构l采用专用采用专用LSI，以提高集成度、可靠性，减少，以提高集成度、可靠性，减少体积和降低成本体积和降低成本l产品应用范围广。每一产品应用范围广。每一CNC装置上可配多种控装置上可配多种控制软件，适用于多种机床制软件，适用于多种机床l不断采用新工艺、新技术。如表
6、面安装技术不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术SMT、多层印刷电路板、光导纤维电缆等、多层印刷电路板、光导纤维电缆等lCNC装置体积减少，采用面板装配式，内装式装置体积减少，采用面板装配式，内装式PMC（可编程机床控制器）（可编程机床控制器）FANUC6系统（系统（1979年）年）FS6是是FANUC早期代表性产品之一早期代表性产品之一。在在70年代年代末与末与80年代初期的数控机床得到了广泛应用年代初期的数控机床得到了广泛应用。FS6与西门子与西门子6系统结构基本相同（合作产品），系统结构基本相同（合作产品），除伺服电动机、除伺服电动机、PLC采用西门子公司产品外，其采用西门子公司产品外，
7、其余部分完全相同余部分完全相同硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器板等小板，板等小板，CPU采用采用8086，该，该CNC系列为多微处系列为多微处理器控制系统，其主理器控制系统，其主CPU、PMC及图形显示的及图形显示的CPU均为均为8086伺服驱动系统采用伺服驱动系统采用FANUC直流驱动系统，通过直流驱动系统，通过脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制系统系统系统一般带有独立安装的电气柜，电气柜内安装了系系统一般带有独立安装的电气柜，电气柜内安装了系统的主要部件（如统的主要部件（如CNC装置、伺服
8、驱动、输入单元、装置、伺服驱动、输入单元、电源单元）电源单元）主轴驱动系统采用主轴驱动系统采用FANUC交流主轴驱动装置，该单元交流主轴驱动装置，该单元为分开安装式，一般安装在强电柜内为分开安装式，一般安装在强电柜内系统软件为固定式专用软件系统软件为固定式专用软件我国我国80年代进口的数控机床，均大量配套采用年代进口的数控机床，均大量配套采用FS6系统，直到目前仍然有较多配套系统，直到目前仍然有较多配套FS6的机床在使用中，的机床在使用中，这些设备大多进入故障多发期，因此，它是数控机床维这些设备大多进入故障多发期，因此，它是数控机床维修中的常见系统之一。修中的常见系统之一。F3简化版（经济型）
9、简化版（经济型）另注：另注：Fs6F9强化版强化版（1980年）年）F11系列（系列（1984年）年）F11系列是系列是FANUC公司公司20世纪世纪80年代初期开年代初期开发并得到广泛应用的发并得到广泛应用的FANUC代表性产品之一代表性产品之一，在在80年代进口的高档数控机床上广为采用年代进口的高档数控机床上广为采用，因此，因此，它亦是维修中的常见系统之一。同系列的产品它亦是维修中的常见系统之一。同系列的产品有有F101112三种基本规格，其基本结构相似，三种基本规格，其基本结构相似，性能与使用场合有所区别。性能与使用场合有所区别。F11的硬件仍然采用大板结构（主板）的硬件仍然采用大板结构
10、（主板），主主CPU为为68000，它也是一种多微处理器控制系统，它也是一种多微处理器控制系统硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜电路硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜电路（22块），元件减少块），元件减少30CNC系统和操作面板、系统和操作面板、I/O单元之间采用光缆单元之间采用光缆连接，减少了信号线，抗干扰能力提高连接，减少了信号线，抗干扰能力提高F11系统既可以带独立安装的电柜，也可进行系统既可以带独立安装的电柜，也可进行分离式安装分离式安装伺服驱动与主轴驱动一般采用伺服驱动与主轴驱动一般采用FANUC模拟式模拟式交流伺服驱动系统交流伺服驱动系统系统软件可固定式专用软件，最大可以控制系
11、统软件可固定式专用软件，最大可以控制5轴，并实现全部控制轴的联动轴，并实现全部控制轴的联动F0系统（系统（1985年）年）F0系列是系列是FANUC公司公司20世纪世纪80年代中后期开发年代中后期开发的产品，是的产品，是FANUC代表性产品之一。是中国市场上代表性产品之一。是中国市场上销售量最大的一种系统（销售量最大的一种系统（F0C系列，系列，F0D系列），产系列），产品目标是体积小、价格低，其中品目标是体积小、价格低，其中F0MC/TC是其代是其代表性产品，表性产品，F0MD和和F0TD为为F0MA和和F0TA的简化版（经济型）。的简化版（经济型）。硬件结构采用了传统的结构方式，即在主板上
12、插硬件结构采用了传统的结构方式，即在主板上插有存储器板、有存储器板、I/O板、轴控制模块以及电源单元。板、轴控制模块以及电源单元。其主板较其他系列主板要小得多，因此，在结构其主板较其他系列主板要小得多，因此，在结构上显得较紧凑，体积小上显得较紧凑，体积小F0系列为多微处理器系列为多微处理器CNC系统，系统，F0A系列主系列主CPU为为80186，F0B系列的主系列的主CPU为为80286，F0C系列的主系列的主CPU为为80386.内置可编程控制器内置可编程控制器（PLC）的）的CPU为为8086F0可以配套使用可以配套使用FANUCS系列、系列、系列、系列、C系系列、列、系列等数字式交流伺服
13、驱动系统，无漂系列等数字式交流伺服驱动系统，无漂移影响，可以实现高速、高精控制移影响，可以实现高速、高精控制采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能面板，可以进行简单的人机对话式编程面板，可以进行简单的人机对话式编程具有多种自诊断功能，以便于维修具有多种自诊断功能，以便于维修F0i系统采用总线技术，增加了网络功能，并系统采用总线技术，增加了网络功能，并采用了采用了“闪存闪存”（FLASHROM）。系统可以）。系统可以通过通过Remotebuffer接口与接口与PC相连，由相连，由PC机控机控制加工，实现信息传递，系统间也可以通过制加工，实现信息传递，系统
14、间也可以通过I/OLink总线进行相连总线进行相连F0Mate是是F0系列的派生产品，与系列的派生产品，与F0相比是结相比是结构更为紧凑的经济型构更为紧凑的经济型CNC装置装置FANUC151618系统系统F15161816i18i系列系统有系列系统有F151618、F15i16i18i及及FS150160180、F160i180i等型号，该系列系统是专等型号，该系列系统是专门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、日本、欧洲的制造业中已普遍使用。日本、欧洲的制造业中已普遍
15、使用。系统的硬件与微电子技术发展同步，采用了超系统的硬件与微电子技术发展同步，采用了超大规模集成芯片，大规模集成芯片，CPU可以是可以是80486或或PENTIUM系列处理器，带系列处理器，带64位位RISC芯片等芯片等系统元器件采用了立体化、高密度的安装方式系统元器件采用了立体化、高密度的安装方式（FANUC公司的专利技术），除主板外，印刷公司的专利技术），除主板外，印刷电路板均按物理功能分成小模块，根据用户的电路板均按物理功能分成小模块，根据用户的要求和系统的规模，分别插在主板上，系统扩要求和系统的规模，分别插在主板上，系统扩展容易，维修方便，体积小展容易，维修方便，体积小F15采用了模块
16、式多主总线（采用了模块式多主总线（FANUCBUS）结）结构，多构，多CPU控制系统，、主控制系统，、主CPU采用了采用了68020，还采用了一个子还采用了一个子CPU，在，在PMC、轴控制、图形、轴控制、图形控制、通信及自动编程中也都有各自的控制、通信及自动编程中也都有各自的CPU系统采用系统采用8.4in或或9.5inTFT（ThinFileTransistor薄膜晶体管）彩色液晶显示器薄膜晶体管）彩色液晶显示器系统可配套系统可配套i系列数字式交流伺服系统，主系列数字式交流伺服系统，主轴控制可采用轴控制可采用i系列主轴驱动系统系列主轴驱动系统F151618系列系统既可单机运行，也可通过系列
17、系统既可单机运行，也可通过Remotebuffer接口与个人计算机相连，由计算接口与个人计算机相连，由计算机控制加工，实现信息传递。通过机控制加工，实现信息传递。通过I/Olink（串（串行口）接口还可以连接多种外围设备。另外经行口）接口还可以连接多种外围设备。另外经DNC1或或DNC2接口，可与接口，可与CellController或以太或以太网连接，由上位机进行控制，实现车间的自动网连接，由上位机进行控制，实现车间的自动化化F1618系统的总体结构图系统的总体结构图CNCI/O单元单元强电回路强电回路传感器传感器/线圈线圈电源电源变压器变压器电源电源主计算机主计算机伺服驱动伺服驱动主轴驱动
18、主轴驱动主轴电动机主轴电动机伺服电动机伺服电动机操作面板接口操作面板接口机床操作面板机床操作面板MDI/CRT单元单元I/O接口接口I/O设备设备手轮手轮FANUC30i-MODELA日本日本FANUC最新的高档控制器，是当前配最新的高档控制器，是当前配置最高的数控系统。置最高的数控系统。特点：特点：1.最大控制系统为最大控制系统为10个系统（通道）；个系统（通道）；2.最多轴数和最多轴数和最大主轴配置为最大主轴配置为40轴，其中进给轴轴，其中进给轴32轴，主轴为轴，主轴为8轴；最大同时控制轴数为轴；最大同时控制轴数为24轴轴/系系统；统；3.最大最大PMC系统数为系统数为3个系统；最大个系统
19、；最大I/O点数为点数为4096点点/4096点，点，PMC基本指令速度为基本指令速度为25ns。4.最大可预读程序段为最大可预读程序段为1000段。段。（二）（二）SIEMENS数控系统简介数控系统简介SIEMENS公司是生产数控系统的著名厂家，公司是生产数控系统的著名厂家，SINUMERIK的的CNC数控装置主要有：数控装置主要有：SINUMERIK38810820850805840系列等。系列等。SIEMENS810820系统系统SIEMENS810820是西门子公司是西门子公司20世纪世纪80年代中期开发的年代中期开发的CNC、PLC一体型控制系统，一体型控制系统，它适合于普通车、铣、
20、磨床的控制，系统结构它适合于普通车、铣、磨床的控制，系统结构简单、体积小、可靠性高，在简单、体积小、可靠性高，在80年代末、年代末、90年年代初的数控机床厂上使用较广。代初的数控机床厂上使用较广。810与与820的区别仅在于显示器，的区别仅在于显示器，810为为9in单色单色显示，系统电源为显示，系统电源为24V；820为为12in单色或彩色单色或彩色显示，系统电源为交流显示，系统电源为交流220V，其余硬件、软件，其余硬件、软件部分完全一致部分完全一致810820最大可控制最大可控制6轴（其中允许有轴（其中允许有2个作为个作为主轴控制），主轴控制），3轴联动轴联动系统由电源、显示器、系统由电
21、源、显示器、CPU板、存储器板、存储器（MEMEPROMRAM）板、）板、I/O板、接口板、接口板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。硬件采用了较多硬件采用了较多LSI和专用集成电路和专用集成电路主主CPU采用采用80186PLC最大最大128点输入点输入64点输出，用户程序容点输出，用户程序容量量12KB，PLC采用采用STEP5语言编程语言编程SIEMENS3系统系统SIEMENS3系统是西门子公司系统是西门子公司80年代初期开年代初期开发出来的中档全功能数控系统，是西门子公司销发出来的中档全功能数控系统，是西门子公司销售量最大的系统，是售量最大的
22、系统，是20世纪世纪80年代欧洲的典型系年代欧洲的典型系统。统。采用模块化结构，由采用模块化结构，由CPU模块，模块，NC存储器模块，存储器模块，操作面板接口，操作面板接口，NCPC连接模块，伺服测量回连接模块，伺服测量回路路、，PLC编程接口，逻辑模块，扩展设备编程接口，逻辑模块，扩展设备接口，接口，PLC存储器及各种存储器及各种I/O等等17个模块组成个模块组成3系统的机柜因配置、类别、型号的不同，可以系统的机柜因配置、类别、型号的不同，可以分为单框架、单分为单框架、单PLC双框架、双双框架、双PLC双框架结构双框架结构采用采用INTEL8086CPU的轮廓轨迹控制的轮廓轨迹控制CNC系系
23、统，系统可控制统，系统可控制4轴，任意轴，任意3轴联动轴联动PLC采用采用SIMATICS5的的PLC130B，输入输，输入输出点各出点各512点点采用采用12in彩色显示器或彩色显示器或9in单色显示器单色显示器SIEMENS850880850880是西门子是西门子80年代末期开发的机床年代末期开发的机床及柔性制造系统，具有机器人功能。适合高功及柔性制造系统，具有机器人功能。适合高功能复杂机床能复杂机床FMS、CIM的需要。是一种多的需要。是一种多CPU轮廓控制的轮廓控制的CNC系统。系统。1986年西门子公司采用数控年西门子公司采用数控3系统电路板标准系统电路板标准（230mm高），高），
24、NCPLC双口双口RAM耦合方式，耦合方式，INTEL80186CPU芯片，生产出芯片，生产出850系统，它的系统，它的PLC还是沿用还是沿用130WB或或150U1988年针对年针对850系统的缺陷，又推出全系统的缺陷，又推出全80186的的数控数控880GA1型系统，后推出主型系统，后推出主CPU采用采用80386的的880GA2型系统型系统850880系统的基本结构一般都由操作面板、系统的基本结构一般都由操作面板、主机箱、机床控制面板主机箱、机床控制面板3大部分组成，采用两个大部分组成，采用两个机架支撑两列中央控制器，中央控制器包括机架支撑两列中央控制器，中央控制器包括NCCPU、SVC
25、PU（伺服（伺服CPU）、）、COMCPU（通信（通信CPU）、）、PLCCPU及插入式扩展及插入式扩展模块。插入式扩展模块有：测量回路模块、存模块。插入式扩展模块有：测量回路模块、存储器模块、储器模块、NCCPU24、SVCPU24、PLC输入输出板及扩展单元和接口单元输入输出板及扩展单元和接口单元面板带有面板带有12英寸彩色显示器、全功能键盘及两英寸彩色显示器、全功能键盘及两个串口个串口用户程序存储器用户程序存储器RAM容量为容量为128KB，EPROM容量为容量为128KB，用户数据存储器，用户数据存储器RANM容量为容量为48KB，I/O点最大为点最大为1024，计时器，计时器256，
26、计数器，计数器128个个采用采用SINNECHI总成连接方式的计算机联网总成连接方式的计算机联网SIEMENS802系列系统系列系统SIEMENS802系列系统包括系列系统包括802SSeSbaseline、802CCeCbaseline、802D等型号，它是西门子公司等型号，它是西门子公司20世纪世纪90年代末开发的集年代末开发的集CNC、PLC于一体的经济型控于一体的经济型控制系统。近年来在国产经济型、普及型数控机床上有较制系统。近年来在国产经济型、普及型数控机床上有较大量的使用。大量的使用。802系列数控系统的共同特点是结构简单、系列数控系统的共同特点是结构简单、体积小、可靠性较高。体积
27、小、可靠性较高。SINUMERIK802DSolutionLine(sl)全球首展（全球首展（2005国际机床展）国际机床展），其，其CNC，PLC和和HMI都集成在同一都集成在同一控制单元中。与控制单元中。与SINAMICSS120新一代技术相结合新一代技术相结合802S、802C系列是西门子公司为简易数控机床系列是西门子公司为简易数控机床开发的经济型系统，两种系统的区别是：开发的经济型系统，两种系统的区别是：802S系系列采用步进电动机驱动；列采用步进电动机驱动；802C、802D系列通常系列通常采用采用SIEMENS611数字式交流伺服驱动系统数字式交流伺服驱动系统802S、802C系列
28、系统的系列系统的CNC结构完全相同，可结构完全相同，可以进行以进行3轴控制轴控制3轴联动；系统带有轴联动；系统带有10V的主的主轴模拟量输出接口，可以配具有模拟量输入功能轴模拟量输出接口，可以配具有模拟量输入功能的主轴驱动系统（如变频器）的主轴驱动系统（如变频器）802S、802C系列系统可以配系列系统可以配OP020独立操作面板独立操作面板与与MCP机床操作面板，显示器为机床操作面板，显示器为7in或或5.7in单色单色液晶显示器（液晶显示器（802S，802C）；）；802D采用了采用了10.4in彩色液晶显示器彩色液晶显示器集成内置式集成内置式PLC最大可以控制最大可以控制64点输入与点
29、输入与64点点输出，输出，PLC的的I/O模块与模块与ECU间通过总线连接间通过总线连接802D与与802S、80C有较大的不同，在功能上比有较大的不同，在功能上比802SC系统有了改进与提高，系统采用系统有了改进与提高，系统采用SIEMENSPCU210模块，控制轴数为模块，控制轴数为4轴轴4轴联动，可以通过轴联动，可以通过611U伺服驱动器携带伺服驱动器携带10V主主轴模拟量输出，以驱动带模拟量输入的主轴驱轴模拟量输出，以驱动带模拟量输入的主轴驱动系统动系统802D除保留了除保留了SIEMENS传统的编程功能外，传统的编程功能外，一是增加了一是增加了PLC程序程序“梯形图梯形图”显示功能，
30、方显示功能，方便维修；二是可以使用非便维修；二是可以使用非SIEMENS代码指令代码指令进行编程，系统的开放性更强进行编程，系统的开放性更强SIEMENS810D840D系统系统图：图：840D硬件结构图硬件结构图IM361S7扩展接口扩展接口MMC100/MMC102人机对话操作面板人机对话操作面板编程器编程器电机电机电机电机E/R电源电源模块模块NCUCPU模块模块进给进给主轴主轴SIEMENS810D840D的系统结构相似，的系统结构相似，但在性能上有较大的差别。但在性能上有较大的差别。810D采用采用SIEMENSCCU（CompactControlUnit）模块，最大控制轴数为模块，
31、最大控制轴数为6轴轴840D采用采用SIEMENSNCU（NumericalControlUnit）模块，处理器为）模块，处理器为PENTIUM（NCU573）或或AMDK62（NCU572）或）或486（NCU571）系列，当采用）系列，当采用NCU572或或573时，时，CNC的存储容量为的存储容量为1GB，最大控制轴数可达，最大控制轴数可达31轴，轴，10通道同时工作；采用通道同时工作；采用NCU571时，控制时，控制轴数为轴数为6轴，轴，2通道同时工作。通道同时工作。840D的的NCK与与PLC都集成在这个模块上，它是都集成在这个模块上，它是840D的核心的核心数控与驱动的接口信号是数
32、字量的数控与驱动的接口信号是数字量的系统由操作面板、机床控制面板、系统由操作面板、机床控制面板、NCU（CCU）、）、MMC、611伺服驱动、伺服驱动、I/O模模块等单元构成（如图所示）块等单元构成（如图所示）人机界面人机界面MMC，操作面板，操作面板OP（包括（包括10.4inTFT显示器与显示器与NC键盘）、机床操作面板键盘）、机床操作面板MCP，一般安装在操纵台上，它们与，一般安装在操纵台上，它们与CCU（NCU）间通过）间通过PROFIBUS总线连接总线连接MMC事实上是一台独立的计算机，它有独立事实上是一台独立的计算机，它有独立的的PENTIUMCPU、硬盘、软驱、硬盘、软驱、TFT
33、显示器、显示器、NC键盘，可以在键盘，可以在WINDOWS环境下运行环境下运行E/R电源模块，它向电源模块，它向NCU提供提供24V工作电源，也工作电源，也向向611D提供提供600V直流母线电压直流母线电压611D主轴与进给模块，它由主轴与进给模块，它由E/R电源模块供电，电源模块供电，受控于受控于NCU，并带动主轴或进给轴电动机运转，并带动主轴或进给轴电动机运转IM361是是PLC输入输出接口模块，与输入输出接口模块，与S7300兼容的兼容的PLC使用与使用与S7300相同的软件与硬件，相同的软件与硬件，PLC的电源模块、接口模块、的电源模块、接口模块、I/O模块单独安装，模块单独安装，它
34、们与系统间通过它们与系统间通过S7总线与总线与CCU或或NCU连接连接通过通过CNC与与611D、S7可编程序控制器的组可编程序控制器的组合，合，可以构成满足不同要求的全数字控制系统可以构成满足不同要求的全数字控制系统除以上典型系统外，除以上典型系统外，SIEMENS公司还有早期公司还有早期生产的生产的SIEMENS6系统（与系统（与FANUC公司合作生公司合作生产），产），SIEMENS8、SIEMENS840C等。以上系等。以上系统多见于进口机床，统多见于进口机床，840C与与840D功能相同。功能相同。一.电源引起的故障1.系统上电后，系统没有反应，电源不能接通系统上电后，系统没有反应，
35、电源不能接通：原因：原因：1 1）外部电源没有提供，缺相或外部形成了短路外部电源没有提供，缺相或外部形成了短路 2 2）电源的保护装置跳闸形成了电源开路电源的保护装置跳闸形成了电源开路 3 3）PLCPLC的地址错误或者互锁装置使电源不能正常的地址错误或者互锁装置使电源不能正常接通接通 4 4）系统上电按钮接触不良或脱落系统上电按钮接触不良或脱落 5 5）元气件的损坏引起的故障元气件的损坏引起的故障 （熔断器熔断、浪涌吸收器的短路等）（熔断器熔断、浪涌吸收器的短路等）2.电源模块故障分析：电源模块故障分析：原因：原因：1）整流桥损坏引起电源短路整流桥损坏引起电源短路2）续流二极管损坏引起的短路
36、续流二极管损坏引起的短路3）电源模块外部电源短路电源模块外部电源短路4）滤波电容损坏引起的故障滤波电容损坏引起的故障5）供电电源功率不足使电源模块不能正供电电源功率不足使电源模块不能正常工作常工作3.3.强电部分接通后，马上跳闸强电部分接通后，马上跳闸原因原因1 1：机床设计时选择的空气开关容量过小，或空气机床设计时选择的空气开关容量过小，或空气开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流原因原因2 2：机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动，机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动，并且在变频器或伺服驱动的电源进线前没有使用并且在变频器或伺服驱动的电源进
37、线前没有使用隔离变压器或电感器，变频器或伺服驱动在上强隔离变压器或电感器，变频器或伺服驱动在上强电时电流有较大的波动，超过了空气开关的限定电时电流有较大的波动，超过了空气开关的限定电流，引起跳闸。电流，引起跳闸。事例事例1 1：故障现象：故障现象：一一台台进进口口卧卧式式加加工工中中心心，开开机机时时屏屏幕幕一一片片黑黑，操操作作面面板板上上的的NCNC电电源源开开关关已已按按下下，红红、绿绿灯灯都都亮亮，查查看看电电柜柜中中开开关关和和主主要要部部分分无无异异常常，关关机机后重开，故障一样。后重开，故障一样。故障分析：故障分析：经查，确定其电源部分无故障，各处电压都正经查，确定其电源部分无故
38、障，各处电压都正常，仔细检查发现数控系统有多处损坏，在更常，仔细检查发现数控系统有多处损坏，在更换了显示器，显示控制板后屏幕出现了显示，换了显示器，显示控制板后屏幕出现了显示，使机使机床能进入其它的故障维修。床能进入其它的故障维修。事例事例2 2：故故障障现现象象：一一立立式式加加工工中中心心，开开机机后后屏屏幕幕无无显显示示。该该加加工工中中心心使使用用进进口口数数控控系系统统，造造成成屏屏幕幕无无显显示示的的原原因因有有很很多多，经经对对故故障障进进行行了了检检查查，后后确确认认系系统统提提供供的的外外部部电电源源是是正正确确的的，但但主主板板上上的的电电压压不不正正常常，时时有有时时无无
39、，可可以以确确认认是是因因主主板板故故障障造造成成，因因此此进进行行了了更更换换，更更换换主主板板后后系系统统有有显显示示，由由于于主主板板更更换换后后参参数数需需要要重重新新设设置置，按按系系统统参参数数设设置置步步骤骤，对对照照机机床床附附带带的的参参数数表表进进行行了了设设置置调调整整后后机机床床正正常常。屏屏幕幕上上无无显显示示的的故故障障原原因因很很多多，首首先先必必须须找找出出原原因因排排除除,如如还还有有其其他他故故障障，根根据据机机床床的的报警和其他故障信息作出处理。报警和其他故障信息作出处理。事例事例3 3：一一加加工工中中心心，开开机机后后打打开开急急停停，系系统统在在复复
40、位位的的过过程程中中，伺伺服服强强电电上上去去后后系系统统总总空空开开马马上上跳跳闸闸 该该加加工工中中心心使使用用国国产产数数控控系系统统，经经对对故故障障进进行行了了检检查查分分析析，首首先先怀怀疑疑是是否否是是空空开开电电流流选选择择过过小小，经经过过计计算算分分析析后后确确认认所所选选择择的的空空开开有有点点偏偏小小，但但基基本本符符合合机机床床要要求求，然然后后用用示示波波器器观观察察机机床床上上电电时时的的电电流流的的变变化化波波形形，发发现现伺伺服服强强电电在在上上电电时时电电流流冲冲击击比比较较大大，也也就就是是电电流流波波形形变变化化较较大大，进进一一步步分分析析发发现现由由
41、于于所所选选伺伺服服功功率率较较大大，且且伺伺服服内内部部未未加加阻阻抗抗等等装装置置，在在使使用用时时须须外外接接一一电电抗抗与与制制动动电电阻阻，电电气气人人员员在在设设计计时时加加了了制制动动电电阻阻，为为了了节节省省成成本本没没有有使使用用阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正常。阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正常。二二系统显示故障系统显示故障 1.系统上电后无显示或黑屏系统上电后无显示或黑屏原因：原因：1）显示模块损坏，）显示模块损坏，2）显示模块电源不良或没有接通）显示模块电源不良或没有接通3）显示屏由于电压过高被烧坏）显示屏由于电压过高被烧坏4）系统显示屏亮度调节调节过
42、暗系统显示屏亮度调节调节过暗2.系统上电后花屏或乱码：系统上电后花屏或乱码：原因：原因：1）系统文件被破坏）系统文件被破坏2）系统内存不足）系统内存不足3）外部干扰）外部干扰3.3.系统上电后，系统上电后，NCNC电源指示灯亮但是屏幕无显示或电源指示灯亮但是屏幕无显示或黑屏黑屏1 1）显示模块损坏，显示模块损坏，2 2）显示模块电源不良或没有接通显示模块电源不良或没有接通3 3）显示屏由于电压过高被烧坏显示屏由于电压过高被烧坏4 4）系统显示屏亮度调节调节过暗系统显示屏亮度调节调节过暗4.运行或操作中出运行或操作中出现现死机或重新启死机或重新启动动 1 1）参数）参数设设置置错误错误或参数或参
43、数设设置不当所引起置不当所引起 2 2）同）同时时运行了系运行了系统统以外的其他内存以外的其他内存驻驻留程序；留程序；3 3）系）系统统文件受到破坏或者感染了病毒文件受到破坏或者感染了病毒4 4）电电源功率不源功率不够够5 5）系）系统统元器件受到元器件受到损损害害 5 5 系统上电后，屏幕显示高亮但没有内容系统上电后，屏幕显示高亮但没有内容 1 1）系统显示屏亮度调节调节过亮系统显示屏亮度调节调节过亮 2 2）系统文件被破坏或者感染了病毒）系统文件被破坏或者感染了病毒 3 3）显示控制板出现故障）显示控制板出现故障6 6 系系统统上上电电后后，屏屏幕幕显显示示暗暗淡淡但但是是可可以以正正常常
44、操操作作，系统运行正常系统运行正常1 1）系统显示屏亮度调节调节过暗）系统显示屏亮度调节调节过暗2 2）显示器或显示器的灯管损坏）显示器或显示器的灯管损坏3 3）显示控制板出现故障）显示控制板出现故障7 7 主轴有转速但主轴有转速但CRTCRT速度无显示速度无显示 1 1）主轴编码器损坏主轴编码器损坏 2 2）主轴编码器电缆脱落或断线）主轴编码器电缆脱落或断线 3 3）系系统统参参数数设设置置不不对对，编编码码器器反反馈馈的的接接口口不不对对或或者者没有选择主轴控制的有关功能没有选择主轴控制的有关功能 8 8 主主轴实际转轴实际转速与所速与所发发指令不符指令不符1 1）主）主轴编码轴编码器每器
45、每转转脉冲数脉冲数设设置置错误错误 确确认认主主轴编码轴编码器每器每转转脉冲数是否脉冲数是否设设置正确。置正确。2 2）PLCPLC程序程序错误错误。检查检查PLCPLC程序中主程序中主轴轴速度和速度和D/AD/A输输出部分的程出部分的程序；序；3 3）速度控制信号）速度控制信号电缆连电缆连接接错误错误事例事例1 1：故障故障现现象：象：一一数数控控系系统统，机机床床送送电电，CRTCRT无无显显示示，查查NC NC 电电源源+24+24V V、+15V+15V、-15V-15V、+5V+5V均无均无输输出出故障分析：故障分析：此此现现象象可可以以确确定定是是电电源源方方面面出出了了问问题题，
46、所所以以可可以以根根据据电电气气原原理理图图逐逐步步从从电电源源的的输输入入端端进进行行检检查查，当当检检查查到到保保险险后后的的电电噪噪声声滤滤波波器器时时发发现现性性能能不不良良，后后面面的的整整流流、振振荡荡电电路路均均正正常常，拆拆开开噪噪声声滤滤波波器器外外壳壳发发现现里里面面烧烧焦焦，更更换换噪噪声声滤滤波波器器后后，系系统统故故障排除。障排除。事例事例2 2：故障现象：故障现象：一台数控车床配一台数控车床配FANUC0-TD系统，系统，在调试中时常出现在调试中时常出现CRT闪烁、发亮，没有字符出闪烁、发亮，没有字符出现的现象，我们发现造成的原因主要有：现的现象，我们发现造成的原因
47、主要有：CRT亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动。动。系统在出厂时没有经过初始化调整。系统在出厂时没有经过初始化调整。系统的主板和存储板有质量问题。系统的主板和存储板有质量问题。解决办法可按如下步骤进行：解决办法可按如下步骤进行：首先，调整首先，调整CRT的亮度和灰度旋钮，如果没的亮度和灰度旋钮，如果没有反应，请将系统进行初始化一次，同时按有反应，请将系统进行初始化一次，同时按RST键和键和DEL键，进行系统启动，如果键，进行系统启动，如果CRT仍没有正仍没有正常显示，则需要更换系统的主板或存储板。常显示，则需要更换系统的主板或存储板。典型典型CNCCNC软件装
48、置的结构：软件装置的结构：CNCCNC系系统统软软件件有有管管理理软软件件和和控控制制软软件件组组成成。管管理理软软件件包包括括输输入入、I/OI/O处处理理、显显示示、诊诊断断等等。控控制制软软件件包包括括译译码码、刀刀具具补补偿偿、速速度度处处理理、插插补补计计算算、位位置置控控制制等等。数数控控系系统统的的软软件件结结构构和和数数控控系系统统的的硬硬件件结结构构两两者者相相互互配配合合，共共同同完完成成数数控控系系统统的的具具体体功功能能。早早期期的的CNCCNC装装置置，数数控控功功能能全全部部由由硬硬件件实实现现，而而现现在在的的数数控控功功能能则则由由软软件件和硬件共同完成。和硬件
49、共同完成。目目前前数数控控系系统统的的软软件件一一般般有有两两种种结结构构：前前后后台台结结构构和和中中断断型型结结构构：所所谓谓前前后后台台型型是是指指在在一一个个定定时时采采样样周周期期中中，前前台台任任务务开开销销一一部部分分时时间间，后后台台任任务务开开销销剩剩余余部部分分的的时时间间，共共同同完完成成数数控控加加工工任任务务。前前台台任任务务一一般般设设计计成成中断服务程序。中断服务程序。三三 CNCCNC单元故障单元故障1.1.不能进入系统，运行系统时，系统界面出不出来不能进入系统，运行系统时，系统界面出不出来原因：原因：1 1）可可能能是是系系统统文文件件被被病病毒毒破破坏坏或或
50、丢丢失失，可可能能是是计计算算机机被被病病毒毒破破坏坏，也也可可能能是是系系统统软软件件中中文文件件损损坏坏了了或或丢失了。丢失了。重重新新安安装装数数控控系系统统，将将计计算算机机的的CMOSCMOS设设为为A A盘盘启启动动；插入干净的软盘启动系统后，重新安装数控系统。插入干净的软盘启动系统后，重新安装数控系统。2 2）电子盘或硬盘物理损坏）电子盘或硬盘物理损坏 电电子子盘盘或或硬硬盘盘在在频频繁繁的的读读写写中中有有可可能能损损坏坏，这这时时应应该修复或该修复或更更换换电子盘或硬盘电子盘或硬盘；3 3）系统）系统CMOSCMOS设置不对设置不对CNCCNC常见故障分析常见故障分析2运行或