系统故障原因分析方法1.pdf

BEIJING-FANUC TECH. 1系统故障原因分析方法系统故障原因分析方法 为了既方便又快捷地找出数控系统的故障原因，系统为维修人员设计了三种维修操作手段： ①、PMC 梯形图； ②．CNC 运行状态的诊断； ③．CNC、伺服驱动和主轴驱动的报警号 实践中要结合使用这三种手段 一、借助梯形图诊断故障一、借助梯形图诊断故障 FANUC 系统中 0i、16i/18i/21i/、16i/18i/21i、30i/31i/32i、Power Mate 等，这些系统 可以在显示器上显示 PMC 的梯形图因此，这些系统可以借助梯形图很方便、很直观地查找故障 原因 梯形图是机床强电的顺序逻辑控制程序， 是机床厂电气控制人员根据 FANUC-CNC 系统提供 的可编程机床控制器（PMC）语言编写的 G 输入 X F 输出 Y CNC 单元 图 1 梯形图信号的传送 由图 1 可见，梯形图编制的是强电柜控制信号的执行顺序及相互间的互锁。

这些信号有：G、F、X 和 Y其中，X 信号是机床到 PMC 的输入信号，是机床操作板上使机 床运行的按钮、开关，如自动加工启动、暂停、急停等信号 Y 信号是 PMC 到机床的输出信号，是指令机床的电控元、部件（继电器、电磁阀等）动作的 信号，如使主轴正转、反转、停止、冷却液打开或关闭等信号 G 信号是从 PMC 到 NC 的信号，是机床操作者要求 CNC 执行的动作，PMC 接收到接收到 X 信号后信号后 根据操作者的要求， 按相关信号的逻辑顺序向 NC 发出 G 信号 使 CNC 处于自动加工、 编辑或 MDI 等工作方式、使进给暂停等 F 信号是 NC 到 PMC 的信号，是 NC 处理操作者编辑的加工程序后指令机床实现的动作，是 Y 信号的指令如 M 代码或 T 代码的译码信号，用来指令主轴正反转、冷却液的开关或刀具交换等 还有一些 F 信号是 NC 对 PMC 输入的 G 信号的响应，表明 NC 所处的状态，如处于进给、进给暂 停、报警状态等 G信号和F信号是CNC系统根据机床的实际操作事先设计好的， 信号地址已在PMC中确定 （请RV DR ○○ NC PMC DI/DO 机床 BEIJING-FANUC TECH. 2见下面叙述的 PMC 信号表） ，编制梯形图时必须符合这些规定。

用梯形图诊断故障就是根据操作者执行的机床操作或是 NC 执行的加工程序指令检查 PMC 的 输入/输出信号状态，由此判断出接线或是强电柜中的元件如:继电器、阀、开关及按钮等的故障 在梯形图上，如果某一信号动作（状态置 1） ，则图中相应地址的图标显得非常明亮一个网格 （通常是一行）工作时，该网格就非常明亮假如实际操作中按下某一按钮时，发现梯形图中该信 号的图标不明亮，则应检查该信号的接线及按钮本身，或检查有关信号的顺序，即可找出故障的所 在至于 G 和 F 信号，由于其地址和功能是 CNC 内部已经确定好，所以无须怀疑其动作的正确与 错误 另：关于梯形图诊断以及梯形图的参数设定内容，请参见《梯形图状态诊断与参数设定》 现场维修的时候，根据梯形图检查机床的开关、按钮、阀、继电器等硬件以及接线用梯形图 诊断机床故障非常明晰、简单，是维修中最常用的方法当然，使用梯形图的前提是必须熟悉 X、 Y、G、F 的意义及地址号，必须熟悉梯形图指令关于这方面的内容请见 FANUC 的“连接说明书” 及“PMC 编程说明书” 二、根据二、根据 CNC 的内部运行状态诊断故障的内部运行状态诊断故障 FANUC 的 CNC 系统设计了记录 NC 运行状态的存储单元。

出现故障时可根据这些单元的内容 找出原因 下表（表 1）是 FANUC 各系统的诊断号 机种 诊断内容 0 16/18/21/0i-A Power Mate 16i/18i/21i/ 0i-B/0i-C 不执行运行指令 700 000~016 000~016 自动运行中，系统处于复位状况时 701，712 020~025 020~025 TH 报警的条件 - 030，031 030，031 位置偏差 800~807 300 300 720~727 200 200 伺服报警 730~737 201 201 串行编码器报警 760~767 202，204 202，204 串行编码器报警（CNC） 770~777 203 203 绝对编码器报警 - - 310，311 机床坐标 800~825 301 301 零点至限位开关距离 - 302 302 主轴数据 - 400~420 400-448 感应尺的绝对位置 - 380，381 380,381 刚性攻丝 - 450~457 450~457 小尺寸钻孔循环（M） - 520~523 520~523 简易同步控制 - 540，541 540，541 分离型编码器 205，206 伺服电机（αi）温度 308 编码器温度 309 参数设定错（伺服） 352 参数设定错（CNC） 280 表表 1 各系统的诊断号说明各系统的诊断号说明 BEIJING-FANUC TECH. 3目前常用的系统有两类：①.0 系统；②.16/18/21/0i/16i/18i/21i/Power Mate（以下称 16 系统类） 。

这两类系统诊断方法相同，只是诊断号和操作方法不同，故下面以这 16 系统类作为例子 分别叙述其它系统与这些方法类似（15、15i、10、11、12 与 16 类系统类似，只是诊断号不 同） 16 系统类系统类 显示诊断屏（画面）的方法是；先按下 SYSTEM 键，再按下软按键 DGNOS ，然后根 据需要按光标键或翻页键 1、给出操作指令后（自动运行或、给出操作指令后（自动运行或 MDI 运行方式） ，机床并不移动的原因：运行方式） ，机床并不移动的原因： 这种情况其实并非系统有什么故障，而是操作指令给出的条件决定了 CNC 的运行状态，CNC 正处于指令限定的状态此时，可将显示器置于诊断屏，检查 CNC 实际所处的工作状态，根据这 些状态，进行相应的操作，满足或改变运行条件即可使机床移动诊断屏幕是一屏专门设计好的画 面，共有以下几项内容： 序号序号 意义意义 该诊断号为该诊断号为 1 时时 CNC 的状态的状态 000 等待 FIN 信号 执行 M,S,T 功能,PMC 等待 FIN 001 移动中 正在执行自动运行的运动指令 002 DWELL(移动暂停) 正执行 G04 指令 003 到位检查 正执行到位检查(如 G09) 004 进给倍率为 0 进给速度 F 的倍率是 0 005 互锁/启动锁住 输入了互锁或启动锁住信号 006 检查主轴速度到达信号 等待主轴到达信号达到应有电平 010 信息输出 正经 RS-232C 口输出数据 011 信息输入 正经 RS-232C 口输入数据 012 等待松开或卡紧 等待分度工作台的操作结束 013 JOG 速度倍率为 0 手动移动的速度倍率是 0 014 等待复位,急停,倒带结束 NC 正处于复位状态 015 外部程序号检索 正在执行外部程序号检索操作 016 后台工作 正处于后台工作状态 020 切削速度升/降 021 复位按钮按下 022 复位并倒带 023 急停 024 复位 025 进给或程序暂停（G04） 表 2 系统诊断画面 根据该画面中置 1 的项目（在项目的最右方显示）即可得知故障原因。

这种诊断方式通常用于 无任何报警或故障信息，但机床又不按操作命令工作的情况非常有效例如，在自动工作方式下， 按了自动运行按钮后机床工作台不动，在该画面上检查到项目 004 置 1，得知进给速度为 0于是 可以肯定，机床操作板上的倍率旋钮置于 0 位上了 2、用、用 CNC 的状态诊断号判断故障原因的状态诊断号判断故障原因 机床运行时，CNC 随时监测系统的工作情况，如有故障出现就记录在预先设计好的诊断 BEIJING-FANUC TECH. 4存储单元中，维修人员很容易根据这些单元的内容判断出故障原因： 与伺服有关的诊断号与伺服有关的诊断号: ··414 号报警号报警: #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 200 OVL LV OVC HCA HVA DCA FBA OFA #7（OVL） ： 过负荷报警 #6（LV） ： 伺服放大器电压不足报警 #5（OVC） ：过电流报警 #4（HCA） ：异常电流报警 #3（HVA） ：伺服放大器过电压报警 #2（DCA） ：放电电路报警 #1（FBA） ： 反馈断线报警 #0（OFA） ： 伺服参数设定不当报警 #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 201 ALD EXP 0 电机过热 过热报警 1 放大器过热 1 0 内装编码器断线(硬件) 1 1 分离编码器断线(硬件) 断线报警 0 0 编码器断线(软件) #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 204 OFS MCC LDA PMS #6（OFS） ：A/D 变换时数字伺服电流异常 #5（MCC） ： 伺服放大器的电磁接触器触点粘连 #4（LDA） ： 串行编码器 LED 异常 #3（PMS） ： 因编码器反馈电缆异常引起反馈错误 ··417 号报警号报警: #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 280 AXS DIR PLS PLC MOT #6（AXS） ：电机参数 No.2020 设定错 #4（DIR） ： 电机参数 No.2023 设定错 #3（PLS） ： 电机参数 No.2024 设定错 #2（PLC） ： 电机参数 No.2022 设定错 #0（MOT） ：电机参数 No.1023 设定错 ·串行编码器·串行编码器 350 号报警号报警: #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 202 CSA BLA PHA RCA BZA CKA SPH #6（CSA） ：串行编码器硬件故障 #5（BLA） ： 电池电压低 BEIJING-FANUC TECH. 5#4（PHA） ： 编码器或电缆异常,反馈信号计数器有错误 #3（RCA） ： 编码器不良,转数计数有错误 #2（BZA） ： 电池电压为 0 #1（CKA） ： 编码器不良,内部时钟停止 #0（SPH） ： 编码器或反馈电缆异常,反馈计数错误 ·串行编码器·串行编码器 351 号报警号报警: #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 203 DTE CRC STB PRM #7（DTE） ： 串行编码器通讯异常,通讯无应答 #6（CRC） ：串行编码器通讯异常,数据传送错误 #5（STB） ： 串行编码器通讯异常,数据传送错误 #4（PRM） ：数字伺服参数错误 ·分离型串行编码器报警·分离型串行编码器报警: #7 #6 #5 #4 #3 #2 #1 #0 诊断号 205 OHA LDA BLA PHA CMA BZA PMA SPH #7（OHA） ：分离型编码器过热。