数控系统故障诊断与维修项目四
48页1、【项目目标】 重点掌握识别、分析和处理数控系统故障的方法。 【项目导读】 数控系统的常见故障归纳起来有电源类故障、 显示类故障、软件类故障、回参考点类故障、 参数类故障、急停类故障、操作类故障、PLC 类故障等。本章介绍相应部分的工作原理、常 见故障现象、故障处理方法等。,项目4 数控系统的故障诊断与维修,任务4.1数控系统电源类故障诊断与维修,4.1.1电源单元工作原理,数控机床的电源装置由电源变压器、机床控制变压器、断路器、熔断器和开关电源等组成。通过电源配置提供给数控机床各种电源,以满足各种不同负载的要求。电网电压波动、负载对地短路均会影响到电源的正常供电。,1.电源配置,CK6136S强电电源配置图,动力电网的三相交流380V、50Hz电源经电源总开关低压断路器QF0引入,分别转换成电动刀架电源、冷却泵电源、主轴润滑电源、主轴电源、伺服强电电源、电磁阀、线圈电源、三色灯电源、风扇电机电源、NC电源、I/O电源。经低压断路器QF2开关给电动刀架提供电源,经低压断路器QF3给冷却泵电机提供电源,经低压断路器QF5给主轴润滑电机提供电源,经QF0直接给主轴变频器提供电源,进给伺服驱动
2、单元需要三相交流220V电源,由伺服变压器T3将三相交流380V转换成220V三相交流电,再经低压断路器QF1提供给进给伺服单元,进给伺服单元的动力电源和控制电源均由此提供。变压器TC1将380V电源变换为单相110V电源、24V电源、27V电源、220V电源。单相110V用于交流接触器、电磁阀的线圈电压,单相24V用于数控机床三色灯指示电压,220V电源经开关电源输出直流24V电源,用于NC、I/O电源。I/O电源是作为中间继电器的线圈电压、接近开关电源、各种按钮和行程开关对地电压,4.1.2电源系统抗干扰技术,1.采用电源滤波器抑制电源线传输电磁干扰 电源滤波器的作用是双向的,阻止电网中的噪声进入设备,抑制设备产生的噪声污染电网。 2.采用吸收型滤波器抑制电源线中的快速瞬变脉冲干扰 吸收式滤波器由耗能器件构成,将阻带内吸收的噪声转化为热损耗,从而起到滤波的作用 3.采用隔离变压器供电,有效抑制电源中的脉冲串、雷击浪涌干扰 实现电路与电路之间的电气隔离,从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰,同时,隔离变压器对于抗共模干扰也有一定作用,隔离变压器对瞬变脉冲和雷击浪涌干扰能起到
3、很好的抑制作用,4.采用交流稳压器 安装交流稳压器给机床数控系统供电缓解电网电压较长时间的欠电压、过电压波动 5.感性负载加吸收电路抑制瞬态噪声 系统中的感性负载如继电器、接触器、电磁阀、电动机等在关断时会产生强烈的脉冲噪声,影响其他设备的正常工作,必须在感性负载处加吸收电路抑制瞬态噪声,并联电阻、压敏电阻、稳压管等吸收回路,【例1】华中HNC-21TF数控系统的CK6136S型数控车床,系统上电后系统没有反应,电源不能接通。 根据电气原理图,打开数控机床电气控制柜,断开系统电源,先用观察检查法看电源相关的元器件有无损坏的地方、是否有异味或烧焦,经查没有;再用手去碰电线连接处看有无虚接的地方,经查没有;仔细观察看电线有无断裂处,经查没有。 未通电,断开QF7、QF8,用万用表的电阻挡触头两端的电阻,测得常闭触头电阻为0,常开触头电阻为无穷大;闭合QF7、QF8测常闭触头电阻为无穷大,常开触头电阻为零,说明电压断路器无损坏。 数控机床通电,按图4-1强电电源配置图,合上QF0用万用表的交流380V以上的电压档测的(a)图1L1、1L2、1l3端的电压为380V,测的(b)图中1L1、1L
4、2两端的电压为380V,说明控制变压器的输入电压正常,测的控制变压器输出端子3、4端子的电压为交流220V,说明控制变压器完好的,合上QF7测得14、4端子的电压为220V,说明开关电源的输入电压正常,万用表打至直流档测开关电源的输出端子15、4端子的电压为0,说明开关电源已损坏。,【例2】一台加工中,开机后打开急停,数控系统在复位的过程中,伺服强电上去后数控机床总空气开关马上跳闸。 该加工中心使用国产数控系统,经对故障进行了检查分析,首先怀疑是否是空气开关电流选择过小,经过计算分析后确认所选择的空气开关有点偏小,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,且伺服内部未加阻抗等装置,在使用时需外接一电抗与制动电阻。电气人员在设计时加了制动电阻,为了节省成本没有使用阻抗。按照要求加上阻抗后,数控机床上电恢复正常。,任务4.3数控系统软件类故障诊断与维修,4.3.1数控系统软件的基本配置,数控系统软件,管理软件,控制软件,管理软件:I/O处理软件、显示软件、诊断软件等。 控制
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