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1、R 硎n ga n d i n 咖咐改装与维修F A N U C 数控系统故障诊断与维修陈玉玲(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳6 2 1 9 0 0)F a u l tD i a g n o s i sa n dM a i n t e n a n c eo fF A N U GC N CS y s t e mC H E NY u l i n g(I n s t i t u t eo fM a c h i n e r yM a n u f a c t u r i n gT e c h n o l o g y，C h i n aA c a d e m yo fE n g i n e
2、 e r i n gP h y s i c s，M i a n y a n g6 219 0 0，C H N)现代数控机床，无论配置的是哪个系列的数控系统，一般都具有较强的故障检测和报警功能，一旦数控设备出现故障，维修人员通过P C 诊断、显示器或电路板上的报警提示，可初步判定故障的原因和大概位置。但有时也会遇到无任何报警信息提示的故障，或虽有报警提示，看似很明确，但实际上还需进一步进行分析诊断，不可简单处理的故障。故障现象1：F A N U C7 M 数控系统主板故障，致使铣床无法启动，通用显示器上显示9 9 9 9R 2 0 2 存贮器报警。故障分析与维修：F A N U C7 M 的整个
3、程序实际上是一个大的多重中断系统，中断一共有八级。其中第六级中断主要完成位置控制、4m s 定时和存贮器奇偶校验工作。R O M 的奇偶校验是以一块R O M 为单位，通过求该块R O M 的累加和的方法来实现。若出错，则使伺服系统停止工作，点亮报警灯，找出出错的芯片，并在通用显示器k 显示出该R O M 在印刷板上的安装位置，报警号显示9 9 9 9。系统出现“9 9 9 9R 2 0 2”报警，说明系统出现主板上编号为2 0 2 4 的R O M 芯片输出出现错误，而这一报警不同于“9 9 9 9C”、“9 9 9 9T”和“9 9 9 9S”报警，无法通过关闭所有电源，再重新房动机床和数
4、控系统等方法消除报警，按照报警提示内容和厂家维修手册的建议，应将此主板返回厂家进行更换。考虑到维修周期l、n J 题，没有马七将主板返回厂家，而是谨慎从事，对故障做进一步的诊断。为了弄清是R O M 芯片本身问题，还是芯片的外围电路问题，笔者进行了以下检查：查出此存储器为8 位2K 的2 5 1 6 存储器，采取静态测试法，对主板(0 1G N 7 0 0)上编号为R 2 0 2 的2 5 1 6 芯片进行静态阻值测试，首先对A。A m 地址线对应的1 8 脚、1 9、2 2、2 3 脚进行静态阻值测试，测得它们的阻值均为1 2k Q 左右，根据电路图分析，判断该组数据正常。然后对D l D
5、8 数据线对应的9 1 1、1 3 1 7 脚进行测试，鼍一刹2 0 删0 8 张兰1 2 斌测得9 1 1、1 3 1 5、1 7 脚的阻值均为4 5 6k n 左右，而测试1 6 脚的阻值时却得到一个极不稳定的数据，阻值在几M Q 0 0 之间变化，由此看出问题应该出在芯片的第1 6 脚上。为了进一步判断是否是芯片问题，将此芯片从底座上拔出，继续对底座上的对应的管脚进行测试，测得结果未变，由此判断出2 5 1 6 R O M 芯片没有问题。经过对与该脚相连元件的仔细排查，发现与该脚相连的4 7k Q 的电阻R 1 1 2 的另一端连线的通孑L处(P C B 板的背面)有一细微的断裂现象，问
6、题就出在此处。用一导线，通过P C B 板的通孔，将电路板的正反面连接起来，再进行1 6 脚的测试，其阻值恢复正常。将芯片、主板恢复原位，重新启动数控系统，报警消除，机床启动、运行正常。经过设备维修回访，得知没有再出现该类故障。故障现象2：F A N U C6 系统主轴控制板参数设置不当，致使数控车床，在执行主轴正、反转指令时，主轴只能反转，而不能正转。故障特征：一是C R T 上无任何报警信息，主轴控制板上也无任何报警指示灯显示；二是故障不同定，呈现随机性，我们称之软故障。故障分析与维修：F A N U C6 系统主轴伺服单元为三相全波可逆无环流调速系统，它涉及的电路有：速度控制比例积分、电
7、流控制比例积分、移相、脉冲分配放大、三相全桥可逆、方向信号、点弧方向信号、电流检测、速度检测等电路。根据主轴只能反转，不能正转的现象和故障特征，有两个信号是发现和解决问题的关键，一个是速度指令V C M D 信号，一个是方向信号S I G N 信号。V C M D 信号经过速度控制比例积分电路和电流控制比例积分电路后，产生两路信号，一路控制方向信号电路，产生S I N G 信号，一路控制移相电路。如果S I N G 信号正常，问题可能出在方向信号控制电路的后续点弧方向信号、脉冲分配放大或三相全桥可逆电路上。若V C M D 信号正常，S I N G 信号异常，问题(下转第1 7 3 页)1 5
8、 1作者期一页配置不同类型位置检测装置F A N U C-O i C 数控系统的调试刘江3 1 5 0采用M a s t e r C A M 9 0 的西门子8 0 2 D 数控系统铣床后置处理程序的开发魏保立等5 1 3 1数控机床系统数据保护方法及应用胡佳英5 1 3 3数控编程巧用川补一例冯正奎等7 1 6 8S I N U M E m K8 0 2 D 系统孔加工固定循环后置处理研究与实现湛年远9 1 5 4M K 8 0 8 0 a 立式磨床工作转台的P M C 轴控制程序设计刘博等l O 一1 7 5产品与展品G F 阿奇夏米尔2 0 0 8 新产品瑞士G F 阿奇夏米尔集团l 一
9、1 2 2柔性制造系统及其应用刘玉霞等l 一1 2 4海德汉C C M T2 0 0 8 展前预览约翰内斯海德汉博士(中国)有限公司4 1 6 6德国凯狮品牌系列月调仪哈尔滨量具刃具集团有限公司5 1 3 62 0 0 8 中国数控机床展览会宝鸡机床集团展品报道党小玲7 1 7 1作者期一页兹默曼公司的三轴铣头和新一代F Z 3 2 龙rJ 铣床韩虹7 1 7 2圆盘锯床高效率高精度锯切的新技术魏振广等8 1 4 5P L C 控制的S t a r L i n e 3 0 0 A 超精密平面磨床袁卫华9 1 5 7德马吉C I M E S2 0 0 8 展前预览l O 一1 7 7G F 阿奇
10、夏米尔3 款高性价比机床将亮相C I M E S 2 0 0 8-1 0 1 7 9G S K 2 1 8 M 加工中心数控系统杨兴安l O 一1 8 0效率与寿命的双赢R C M x 和X e e l 型刀片山特维克可乐满(中国)1 0 1 8 2激光干涉仪的动态示波器功能Q 1 i c k V i e w X L T”软件简介1 0 1 8 3K 1 鲫基于光纤伺服总线的开放式数控系统林万强1 1 1 3 9德马吉对刀仪赵元伟1 1 1 4 2瑞士G F 阿奇夏米尔集团将携全新产品亮相东莞模具展1l 1 4 3(上接第1 5 1 页)就可能出在速度积分环、电流积分环或方向信号控制电路上。经
11、过一段时间的跟踪测试，测得表1 数据。从表中数据看出，由于电流控制比例积分电路(I c。)的输出(V。)异常，造成方向信号电路的S I N G 信号输出不正常，所以应重点检查电流控制比例积分电路。电流控制比例积分电路的反向输入端由两路信号组合而成，一路是电流指令信号(坛。)，一路是电流检测反馈信号(V s：)，根据运算放大器的电路理论和实际电路参数分析得出，当电流指令为正电压时，要使电流控制比例积分电路(I c。)的输出(V。)为负值，关键要调整好硌。与：的比例关系，只有当I 份1 尺I I 坛：尺：I 时，才能有正确的输出。所以采取适当调整R V。电位器，增大地，的方法，使电流控制比例积分电
12、路(I C。)的输出(V o)得到正确输出，从而使方向信号S I N G 也得到正确的输出，主轴故障消除，机床恢复了主轴正转功能。值得注意的是，在调整R V。电位器时，阻值不能调的过大，因为它决定着电动机转矩限制值的大小，转矩限制值过大，对应限制电流值也增大，当的畿豁搿这个电流值大于电动机实际规定的电流限制值时，一旦电动机处在大电流的工作情况下电路便失去保护功能。所以一般足按机床所需转矩给定，用户在必要时只能做适当的调整。表1M 0 3S 2 0 0M 0 4S 2 0 0测试端币确错误正确高电平+6 2VS I N G(C H l 6)+6 2V一0 6V低电平一0 6V高电平0VV o(I C l 0)一2 1V+2 1V低电平一0 IV上述两种故障现象，一个是因为存储器的数据线输出错误所致，另一个是因电路参数设置不当，属临界设置所致。对于数控设备故障，无论系统有无报警提示，都应进行深入细致的分析和判断，并且掌握有效的测试方法，就能够较好地排除数控设备故障。(编辑孙德茂)(收稿日期：2 0 0 8 0 3 2 9)文章编号：8 1 2 4 6如果您想发表对本文的看法。请将文章编号壤入读者意见调查表中的相应位置。