第二章 数控系统常见故障与分析.

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1、数控系统故障分析与维修 目前数控系统种类繁多，形式各异，组成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。 对于不同的生产厂家来说，在设计思想上也可能各有千秋。 有的系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而有的系 统则趋向大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无故障率不断提高。 无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。 数控系统是由硬件控制系统和软件控制系统两大部分组成： 硬件控制系统 是以微处理器为核心，采用大规模集成电路芯片、可编程控制器、伺服驱动单元、伺服电机、各种输入输出设备（包括显示器、控制面板、输入输出接口等）等可见部件

2、组成。 软件控制系统 即数控软件，包括数据输入输出、插补控制、刀具补偿控制、加减速控制、位置控制、伺服控制、键盘控制、显示控制、接口控制等控制软件及各种参数、报警文本等组成。 数控系统出现故障后，就要分别对软硬件进行分析、判断，定位故障并维修。 作为一个好的数控设备维修人员，就必须具备电子线路、元器件、计算机软硬件、接口技术、测量技术等方面的知识。一 . 电源引起的故障1.系统上电后，系统没有反应，电源不系统上电后，系统没有反应，电源不能接通能接通：原因： 1） 外部电源没有提供，缺相或外部形成了短路 2） 电源的保护装置跳闸形成了电源开路 3） PLC的地址错误或者互锁装置使电源不能正常接通

3、 4） 系统上电按钮接触不良或脱落 5） 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）2.电源模块故障分析：电源模块故障分析：原因：1） 整流桥损坏引起电源短路2） 续流二极管损坏引起的短路3） 电源模块外部电源短路4） 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 常工作3.强电部分接通后，马上跳闸 原因1：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 原因2：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

4、电流，引起跳闸。 事例1： 故障现象： 一台进口卧式加工中心，开机时屏幕一片黑，操作面板上的NC电源开关已按下，红、绿灯都亮，查看电柜中开关和主要部分无异常，关机后重开，故障一样。 故障分析： 经查，确定其电源部分无故障，各处电压都正常，仔细检查发现数控系统有多处损坏，在更换了显示器，显示控制板后屏幕出现了显示，使机床能进入其它的故障维修。 事例事例2 2：故 障 现 象 ： 一 立 式加工中心，开机后屏 幕无显示。故 障 现 象 ： 一 立 式加工中心，开机后屏 幕无显示。 该加工中心使用进口数控系统，造成屏幕无显示的原因有该加工中心使用进口数控系统，造成屏幕无显示的原因有很多，经对故障进行

5、了检查，后确认系统提供的外部电源是很多，经对故障进行了检查，后确认系统提供的外部电源是正确的，但主板上的电压不正常，时有时无，可以确认是因正确的，但主板上的电压不正常，时有时无，可以确认是因主板故障造成，因此进行了更换，更换主板后系统有显示，主板故障造成，因此进行了更换，更换主板后系统有显示，由于主板更换后参数需要重新设置，按系统参数设置步骤，由于主板更换后参数需要重新设置，按系统参数设置步骤，对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。屏幕上无显示的故障原因很多，首先必须找出原因排除屏幕上无显示的故障原因很多，首先必须找出原因排除, ,如如还有

6、其他故障，根据机床的报警和其他故障信息作出处还有其他故障，根据机床的报警和其他故障信息作出处 事例事例3 3： 一加工中心，开机后打开急停，系统在复位的过程中，一加工中心，开机后打开急停，系统在复位的过程中，伺 服 强 电 上 去 后 系 统 总 空 开 马 上 跳 闸伺 服 强 电 上 去 后 系 统 总 空 开 马 上 跳 闸 该加工中心使用国产数控系统，经对故障进行了检查分该加工中心使用国产数控系统，经对故障进行了检查分析，首先怀疑是否是空开电流选择过小，经过计算分析析，首先怀疑是否是空开电流选择过小，经过计算分析后确认所选择的空开有点偏小，但基本符合机床要求，后确认所选择的空开有点偏小

7、，但基本符合机床要求，然后用示波器观察机床上电时的电流的变化波形，发现然后用示波器观察机床上电时的电流的变化波形，发现伺服强电在上电时电流冲击比较大，也就是电流波形变伺服强电在上电时电流冲击比较大，也就是电流波形变化较大，进一步分析发现由于所选伺服功率较大，且伺化较大，进一步分析发现由于所选伺服功率较大，且伺服内部未加阻抗等装置，在使用时须外接一电抗与制动服内部未加阻抗等装置，在使用时须外接一电抗与制动电阻，电气人员在设计时加了制动电阻，为了节省成本电阻，电气人员在设计时加了制动电阻，为了节省成本没有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正没有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正常

8、。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原因：1.1.显示模块损坏，1.2.显示模块电源不良或没有接通1.3 显示屏由于电压过高被烧坏1.4 系统显示屏亮度调节调节过暗2.系统上电后花屏或乱码：原因：2.1 系统文件被破坏2.2 系统内存不足2.3 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电源指示灯亮但是屏幕无显示或黑屏显示或黑屏3.1 3.1 显示模块损坏，显示模块损坏，3.2 3.2 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 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3.4 3.4 系统显示屏亮度调节调节

9、过暗系统显示屏亮度调节调节过暗4. 运行或操作中出现死机或重新启动运行或操作中出现死机或重新启动 4.1 4.1 参数设置错误或参数设置不当所引起参数设置错误或参数设置不当所引起 4.2 4.2 同时运行了系统以外的其他内存驻留程序；同时运行了系统以外的其他内存驻留程序；4.3 4.3 系统文件受到破坏或者感染了病毒系统文件受到破坏或者感染了病毒4.4 4.4 电源功率不够电源功率不够4.5 4.5 系统元器件受到损害系统元器件受到损害 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

10、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 系统上电后，屏幕显示暗淡但是可以正常操系统上电后，屏幕显示暗淡但是可以正常操作，系统运行正常作，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）系统参数设置不对，编码器反馈的接口不对

11、）系统参数设置不对，编码器反馈的接口不对 或者没有选择主轴控制的有关功能或者没有选择主轴控制的有关功能 8 8 主轴实际转速与所发指令不符主轴实际转速与所发指令不符 1）主轴编码器每转脉冲数设置错误主轴编码器每转脉冲数设置错误 确认主轴编码器每转脉冲数是否设置正确。 2）PLCPLC程序错误。程序错误。 检查PLC程序中主轴速度和D/A输出部分的程序； 3 3）速度控制信号电缆连接错误）速度控制信号电缆连接错误事例1： 故障现象： 一数控系统，机床送电，CRT无显示，查NC 电源+24V、+15V、-15V、+5V均无输出故障分析： 此现象可以确定是电源方面出了问题，所以可以根据电气原理图逐步