第4章 数控系统软件故障与硬件故障的诊断与分析.pptVIP

　　罗列成因 包括CNC装置中主板(包括了CPU/PLC/存储器等)、其它电路板、I/O接口及其总线等故障。 　　能报警，就应该排除主板故障。所以，最有可能的是信号传递故障。类似于人喊了声“非常难过”随即就“非常休克”一样，是否是神经中枢出了问题？故障现象与“共同”相关部分——总线芯片或总线接线排故障有关，就可能产生不能接收信号或信号没有到达的故障现象。 　确定步骤 先从总线I/O装置出发： 观察寻找总线I/O装置位置 →查各印刷板与独立单元的I/O线缆总汇处 →故障点测试 →排除故障。 　　打开控制电箱，判断总线位置：总线的I/O板应该是一些印刷板I/O线的共同汇集的地方。 　　找到了两块多接插口规律分布的印刷板确定为总线的I/O接口板。它们都通向一块有CPU的印刷板。外观检查信号线排无损坏现象，而又不可能每根线都存在接触不良问题。所以，确定先查“共同”的总线芯片。 　　在抗电网干扰中的各个主要组件，都必须可靠接地。目的：一是安全，二是泄漏掉高频电磁干扰波。屏蔽层可靠地接地，才能泄去这些干扰波。不可靠的接地，不但不能抗治干扰波，相反还会产生接地噪声。与干扰波并合，会在电路中传播，造成新的危害。实践证明：可靠接地是抑制干扰的主要方法，可解决大部分干扰问题。 　　我国采用的接地保护方式是TT接地系统： 　　PE——表示保护(导体)接地，一般与机壳、裸露导体连接后直接接入大地。 　　N——表示中性线。一般与PE分开，单独接地。 　　1. 接地分类 　　一般设备中的接地种类分成：保护接地与工作接地。 　　　保护接地——主要为保证工作人员安全，避免因设备的绝缘损坏或下降时遭受触电危险和保证设备的安全。要求： 　　·? 大于50?V AC的裸露带电体与保护接地端子间的绝缘电阻大于50 M????(兆欧)。 　　·　任一电源线对保护接地端子间的泄漏电流小于3.5 mA。 　　　　工作接地——主要为保证控制系统稳定可靠地运行，防止环路引起的干扰。一般要求 　　·? 接地电阻小于1 Ω。 　　·??最好是无噪声接地(即通电时系统外壳对地交流电压——接地电压为零)。 　　// 例如：MNC863T机床要求接地电阻小于0.4 Ω，接地导线截面大于等于6 mm2。// 　例4.1.6 JWK15T系统的经济型数控车床出现Z轴不动故障。 　　现场调查 检查发现：该伺服驱动单元中功率放大板保险丝烧毁，保险管发黑有金属亮点。表明：驱动回路中严重击穿或短路现象。 　　进一步检查发现：四个功放管都已击穿。表明：曾发生严重的大电流。 　　操作者又反映：近一月来，触摸系统外壳时有触电感觉。 　　罗列成因 机械超负荷导致步进电机过电流；电机绝缘损坏；功放板电路或其供电系统短路故障。 　　现场诊断 先机后电，以手盘移动Z轴无不均匀与异常阻力或噪声，排除了机械故障。以万用表与摇表检查Z轴步进电机绕组及绝缘情况良好。 　　故障定位：功放板及其电源输入。 　　故障点测试 与故障现象有关的电源检查内容是：接地检查。包括了：接地电压与接地电阻两项检查内容。 　　根据一般要求接地电压为零。但测得接地电压达150 V。 　　?现场接地电阻的测量 　　(当现场没有专用仪表时，可以采用伏安法或欧姆表法来估测接地电阻RA，如图4.1.4所示。) 　　断电，用500 V兆欧表测量机壳对地电阻约为0.5 M?——系统的接地电阻过大，造成系统失去抗干扰能力。无法抗治电网中因机床启停、往返动作而产生的瞬间高反向感应电势窜入功率放大电路。超越了功放管的反向击穿电压，导致功放管的击穿。 　　排除故障 清理接地点，可靠接地，符合要求。再按要求规格更换了功放管与保险丝。故障排除。 图4.1.4 接地电阻的测量 　　2. 接地干扰(工作接地干扰) 　　(1) 接地噪声干扰 过大的接地电阻与接地电位差(接地电压)，以及它们的变化，会造成接地噪声。接地噪声进入系统将产生干扰。尤以接地电压变化是产生干扰的最大原因之一。 　　过大的接地电阻来自于：接地“点”选择不当、接地接触不良；虚焊等原因。不稳定的接地点接触与不稳定的接地点环境，又是接地电位变化的原因。 　　过大的接地电阻，是无法抑制的干扰，不仅是可能造成失控等现象的软件故障，还会产生损坏性的硬件故障。 　　所谓接地电压，是指接地点产生的附加电压——接地噪声电压。因为接地点往往是两种不同金属的接触点，由于不同金属的接触电位差而产生接触电动势，在接地点形成了一个噪声电源。再由于潮湿或污染环境中接地点发生化学反应而生成的腐蚀物会增加接地电阻。于是，噪声电源作用于接地电阻而形成接地噪声电压。接地电阻愈大，噪声电压愈大，干扰就愈大。无论是接地电阻还是接地点的接触电动势随时间变化，噪声电压都将随时间变化(通常又称