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CNC的故障自診斷
時間:2017-05-20 10:43:41閱讀次數(shù):2873
1．開機自診斷
所謂開機自診斷是指數(shù)控系統(tǒng)通電時，由系統(tǒng)內部診斷程序自動執(zhí)行的診斷，它類似于計算機的開機診斷。
開機自診斷可以對系統(tǒng)中的關鍵硬件，如：CPU、存儲器、I/O單元、CRT/MDI單元，紙帶閱讀機、軟驅等裝置進行自動檢查；確定指定設備的安裝、連接狀態(tài)與性能：部分系統(tǒng)還能對某些重要的芯片，如：PAM、ROM、專用LSI等進行診斷。數(shù)控系統(tǒng)的自診斷在開機時進行，只有當全部項日都被確認無誤后，才能進入正常運行狀態(tài)。
診斷的時間決定十數(shù)控系統(tǒng)一般只需數(shù)秒鐘，但有的需要幾分鐘。開機自診斷一般按規(guī)定的步驟進行，以FANUC公司的FANUCII系統(tǒng)為例診斷程序的執(zhí)行過程中，系統(tǒng)主板上的七段顯示按9→8→7→6→5→4→3→2→1的順序變化，相應的檢查內容為：
9―對CPU進行復位，開始執(zhí)行診斷指令：
8―進行ROM測試，表示ROM檢查出錯時，顯示器變?yōu)閎；
7―對RAM清零，系統(tǒng)對RAM中的內容進行清除，為正常運行作好準備；
6一對BAC（總線隨機控制）芯片進行初始化。此時，若顯示變?yōu)锳，說明主板與CRT之
間的傳輸出了差錯；變?yōu)镃，表示連接錯誤：變?yōu)镕，表示I/O板或連接電纜不良：變?yōu)镠,表示所用的連接單元識別號不對；顯示小寫字母c表示光纜傳輸出錯；顯示J，表示PLC或接口轉換電路不良等等。
5―對MDI單元進行檢查
4―對CRT單元進行初始化
3―顯示CRT的初始畫面，如：軟件版本號、系列號等。此時若顯示變成L，表明PLC的
控制軟件存在問題：變?yōu)镺，則表示系統(tǒng)未能通過初始化，控制軟件存在問題：
2―表示已完成系統(tǒng)的初始化工作；
1―表示系統(tǒng)已可以正常運轉此時若顯示變?yōu)镋表示系統(tǒng)的主板或ROM板，或CNC控制軟件有故障。
在一般清況下CRT初始化完成后，若其他部分存在故障，CRT即可以顯示出報警信息。
2．在線監(jiān)控
在線監(jiān)控可以分為CNC內部程序監(jiān)控與通過外部設備監(jiān)控兩種形式CNC內部程序監(jiān)控是通過系統(tǒng)內部程序，對各部分狀態(tài)進行自動診斷、檢查和監(jiān)視的種方法。在線監(jiān)控范圍包括CNC本身以及與CNC相連的伺服單元、伺服電動機、主軸伺服單元、主軸電動機、外部設備等。在線監(jiān)控在系統(tǒng)工作過程中始終生效。
數(shù)控系統(tǒng)內部程序監(jiān)控包括接口信號顯示、內部狀態(tài)顯示和故障顯示三方面。
⑴接口信號顯示它可以顯示CNC和PLC、CNC和機床之間的全部接口信號的現(xiàn)行狀態(tài)。
指不數(shù)字輸入／輸出信號的通斷清祝，幫助分析故障。維修時必須了解CNC和PLC、CNC和機床之間各信號所代表的意義，以及信號產生撤消應具備的各種條件才能進行相應檢查。數(shù)控系統(tǒng)生產廠家所提供的“功能說明書’、“連接說明書”以及機床生產廠家提供的“機床電氣原理圖”是進行以上狀態(tài)檢查的技術指南。
⑵內部狀態(tài)顯示一般來說利用內部狀態(tài)顯不功能，可以顯示以下幾方面的內容：
1）造成循環(huán)指令（加工程序）不執(zhí)行的外部原因。如：CNC系統(tǒng)是否處于“到位檢查”中：是否處于“機床鎖住”狀態(tài)：是否處于“等待速度到達”信號接通：在主軸每轉進給編程時是否等待“位置編碼器”的測量信號；在螺紋切削時，是否處于等待‘主軸I轉信號”進給速度倍率是否設定為0%，等等。
2）復位狀態(tài)顯示，指示系統(tǒng)是否處于“急?！睜顟B(tài)或是“外部復位”信號接通狀態(tài)。
3）TH報警狀態(tài)顯示。它可以顯示出報警時的紙帶錯誤孔的位置。
4）存儲器內容以及磁泡存儲器異常狀態(tài)的顯示。
5）位置跟隨誤差的顯示。
6）伺服駱動部分的控制信息顯示
7）編碼器、光柵等位置測量元件的輸入脈沖顯示等等
⑶故障信息顯示在數(shù)控系統(tǒng)中，故障信息一般以“報警顯示”的形式在CRT進行顯示。報警顯示的內容根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同有所區(qū)別。這些信息大都以“報警號”，加文本的形式出現(xiàn)，具體內容以及排除方法在數(shù)控系統(tǒng)生產廠家提供的“維修說明書”上可以查閱。
通過外部設備監(jiān)控是指采用計算機、PLC編程器等設備，對數(shù)控機床的各部分狀態(tài)進行自動診斷、檢查和監(jiān)視的一種方法。如：通過計算機、PLC編程器對PLC程序以梯形圖、功能圖的形式進行動態(tài)檢測，它可以在機床生產廠家未提供PLC程序時，進行PLC程序的閱動態(tài)波形顯示等內容，通常也需要借助必要的在線監(jiān)控設備進行。
隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，作為外部設備在線監(jiān)控的一種，通過網(wǎng)絡聯(lián)接進行的遠程診斷技術正在進一步普及、完善。通過網(wǎng)絡，數(shù)控系統(tǒng)生產廠家可以直接對其生產的產品在現(xiàn)場的工作情況進行檢測、監(jiān)控，及時解決系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問題，為現(xiàn)場維修人員提供指導和幫助。
3．脫機測試
脫機測試亦稱“離線診斷”，它是將數(shù)控系統(tǒng)與機床脫離后，對數(shù)控系統(tǒng)本身進行的測試與檢查。通過脫機測試可以對系統(tǒng)的故障作進一步的定位，力求把故障范圍縮到最小。如：通過對印制線路板的脫機測試，可以將故障范圍定位到印制電路板的某部分甚至某個芯片或器件，這對印制電路板的修復是I分必要的。數(shù)控系統(tǒng)的脫機測試需要專用診斷軟件或專用測試裝置，因此，它只能在數(shù)控系統(tǒng)的生產廠家或專門的維修部門進行。
隨著計算機技術的發(fā)展，現(xiàn)代CNC的離線診斷軟件正在逐步與CNC控制軟件一體化有的系統(tǒng)已將“專家系統(tǒng)”引入故障診斷中。通過這樣的軟件，操作者只要在CRT/MDI上作一些簡單的會話操作，即可診斷出CNC系統(tǒng)或機床的故障。
所謂開機自診斷是指數(shù)控系統(tǒng)通電時，由系統(tǒng)內部診斷程序自動執(zhí)行的診斷，它類似于計算機的開機診斷。
開機自診斷可以對系統(tǒng)中的關鍵硬件，如：CPU、存儲器、I/O單元、CRT/MDI單元，紙帶閱讀機、軟驅等裝置進行自動檢查；確定指定設備的安裝、連接狀態(tài)與性能：部分系統(tǒng)還能對某些重要的芯片，如：PAM、ROM、專用LSI等進行診斷。數(shù)控系統(tǒng)的自診斷在開機時進行，只有當全部項日都被確認無誤后，才能進入正常運行狀態(tài)。
診斷的時間決定十數(shù)控系統(tǒng)一般只需數(shù)秒鐘，但有的需要幾分鐘。開機自診斷一般按規(guī)定的步驟進行，以FANUC公司的FANUCII系統(tǒng)為例診斷程序的執(zhí)行過程中，系統(tǒng)主板上的七段顯示按9→8→7→6→5→4→3→2→1的順序變化，相應的檢查內容為：
9―對CPU進行復位，開始執(zhí)行診斷指令：
8―進行ROM測試，表示ROM檢查出錯時，顯示器變?yōu)閎；
7―對RAM清零，系統(tǒng)對RAM中的內容進行清除，為正常運行作好準備；
6一對BAC（總線隨機控制）芯片進行初始化。此時，若顯示變?yōu)锳，說明主板與CRT之
間的傳輸出了差錯；變?yōu)镃，表示連接錯誤：變?yōu)镕，表示I/O板或連接電纜不良：變?yōu)镠,表示所用的連接單元識別號不對；顯示小寫字母c表示光纜傳輸出錯；顯示J，表示PLC或接口轉換電路不良等等。
5―對MDI單元進行檢查
4―對CRT單元進行初始化
3―顯示CRT的初始畫面，如：軟件版本號、系列號等。此時若顯示變成L，表明PLC的
控制軟件存在問題：變?yōu)镺，則表示系統(tǒng)未能通過初始化，控制軟件存在問題：
2―表示已完成系統(tǒng)的初始化工作；
1―表示系統(tǒng)已可以正常運轉此時若顯示變?yōu)镋表示系統(tǒng)的主板或ROM板，或CNC控制軟件有故障。
在一般清況下CRT初始化完成后，若其他部分存在故障，CRT即可以顯示出報警信息。
2．在線監(jiān)控
在線監(jiān)控可以分為CNC內部程序監(jiān)控與通過外部設備監(jiān)控兩種形式CNC內部程序監(jiān)控是通過系統(tǒng)內部程序，對各部分狀態(tài)進行自動診斷、檢查和監(jiān)視的種方法。在線監(jiān)控范圍包括CNC本身以及與CNC相連的伺服單元、伺服電動機、主軸伺服單元、主軸電動機、外部設備等。在線監(jiān)控在系統(tǒng)工作過程中始終生效。
數(shù)控系統(tǒng)內部程序監(jiān)控包括接口信號顯示、內部狀態(tài)顯示和故障顯示三方面。
⑴接口信號顯示它可以顯示CNC和PLC、CNC和機床之間的全部接口信號的現(xiàn)行狀態(tài)。
指不數(shù)字輸入／輸出信號的通斷清祝，幫助分析故障。維修時必須了解CNC和PLC、CNC和機床之間各信號所代表的意義，以及信號產生撤消應具備的各種條件才能進行相應檢查。數(shù)控系統(tǒng)生產廠家所提供的“功能說明書’、“連接說明書”以及機床生產廠家提供的“機床電氣原理圖”是進行以上狀態(tài)檢查的技術指南。
⑵內部狀態(tài)顯示一般來說利用內部狀態(tài)顯不功能，可以顯示以下幾方面的內容：
1）造成循環(huán)指令（加工程序）不執(zhí)行的外部原因。如：CNC系統(tǒng)是否處于“到位檢查”中：是否處于“機床鎖住”狀態(tài)：是否處于“等待速度到達”信號接通：在主軸每轉進給編程時是否等待“位置編碼器”的測量信號；在螺紋切削時，是否處于等待‘主軸I轉信號”進給速度倍率是否設定為0%，等等。
2）復位狀態(tài)顯示，指示系統(tǒng)是否處于“急?！睜顟B(tài)或是“外部復位”信號接通狀態(tài)。
3）TH報警狀態(tài)顯示。它可以顯示出報警時的紙帶錯誤孔的位置。
4）存儲器內容以及磁泡存儲器異常狀態(tài)的顯示。
5）位置跟隨誤差的顯示。
6）伺服駱動部分的控制信息顯示
7）編碼器、光柵等位置測量元件的輸入脈沖顯示等等
⑶故障信息顯示在數(shù)控系統(tǒng)中，故障信息一般以“報警顯示”的形式在CRT進行顯示。報警顯示的內容根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同有所區(qū)別。這些信息大都以“報警號”，加文本的形式出現(xiàn)，具體內容以及排除方法在數(shù)控系統(tǒng)生產廠家提供的“維修說明書”上可以查閱。
通過外部設備監(jiān)控是指采用計算機、PLC編程器等設備，對數(shù)控機床的各部分狀態(tài)進行自動診斷、檢查和監(jiān)視的一種方法。如：通過計算機、PLC編程器對PLC程序以梯形圖、功能圖的形式進行動態(tài)檢測，它可以在機床生產廠家未提供PLC程序時，進行PLC程序的閱動態(tài)波形顯示等內容，通常也需要借助必要的在線監(jiān)控設備進行。
隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，作為外部設備在線監(jiān)控的一種，通過網(wǎng)絡聯(lián)接進行的遠程診斷技術正在進一步普及、完善。通過網(wǎng)絡，數(shù)控系統(tǒng)生產廠家可以直接對其生產的產品在現(xiàn)場的工作情況進行檢測、監(jiān)控，及時解決系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問題，為現(xiàn)場維修人員提供指導和幫助。
3．脫機測試
脫機測試亦稱“離線診斷”，它是將數(shù)控系統(tǒng)與機床脫離后，對數(shù)控系統(tǒng)本身進行的測試與檢查。通過脫機測試可以對系統(tǒng)的故障作進一步的定位，力求把故障范圍縮到最小。如：通過對印制線路板的脫機測試，可以將故障范圍定位到印制電路板的某部分甚至某個芯片或器件，這對印制電路板的修復是I分必要的。數(shù)控系統(tǒng)的脫機測試需要專用診斷軟件或專用測試裝置，因此，它只能在數(shù)控系統(tǒng)的生產廠家或專門的維修部門進行。
隨著計算機技術的發(fā)展，現(xiàn)代CNC的離線診斷軟件正在逐步與CNC控制軟件一體化有的系統(tǒng)已將“專家系統(tǒng)”引入故障診斷中。通過這樣的軟件，操作者只要在CRT/MDI上作一些簡單的會話操作，即可診斷出CNC系統(tǒng)或機床的故障。