第二章 数控系统常见故障与分析.pdf

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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。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。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。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。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

2、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。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：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）等可见部件组成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）等可见部件组成。软件控制系统软件控制系统即数控软件，包括数据输

3、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。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。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。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

4、术、测量技术等方面的知识。常用数控系统简介常用数控系统简介（一）（一）FANUC数控系统简介数控系统简介FANUC公司创建于公司创建于1956年，年，1959年首先推出电液步进电机。年首先推出电液步进电机。70年代，一方面从年代，一方面从Gettes公司引进直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作，学习其先进的硬件技术，公司引进直流伺服电机制造技术，一方面与西门子合作，学习其先进的硬件技术，1976年成功开发出年成功开发出5系统，后与西门子联合开发出系统，后与西门子联合开发出7系统。从这时，系统。从这时，FANUC成为世界上最大的专业数控生产厂家。成为世界上最大的专业数控生产厂家。FANUC公

5、司目前生产的公司目前生产的CNC装置有：装置有：F0、F10F11F12、F15、F16、F18。F00F100110 120150系列是在系列是在F010111215的基础上加了的基础上加了MMC功能，即功能，即CNC、PMC、MMC三位一体的三位一体的CNC。产品特点：产品特点：结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构结构上长期采用大板结构，但在新的产品中已采用模块化结构采用专用采用专用LSI，以提高集成度、可靠性，减少体积和降低成本，以提高集成度、可靠性，减少体积和降低成本产品应用范围广。每一产品应用范围广。每一CNC装置上可配多种控制软件，适用于多种机床装置上可配多种控制

6、软件，适用于多种机床不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术不断采用新工艺、新技术。如表面安装技术SMT、多层印刷电路板、光导纤维电缆等、多层印刷电路板、光导纤维电缆等CNC装置体积减少，采用面板装配式，内装式装置体积减少，采用面板装配式，内装式PMC（可编程机床控制器）（可编程机床控制器）FANUC6系统（系统（1979年）年）FS6是是FANUC早期代表性产品之一早期代表性产品之一。在在70年代末与年代末与80年代初期的数控机床得到了广泛应用年代初期的数控机床得到了广泛应用。FS6与西门子与西门子6系统结构基本相同（合作产品），除伺服电动机、系统结构基本相同（合作产品），除伺服电动机、PLC

7、采用西门子公司产品外，其余部分完全相同硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器板等小板，采用西门子公司产品外，其余部分完全相同硬件采用大板结构，上面插有电源模块、存储器板等小板，CPU采用采用8086，该，该CNC系列为多微处理器控制系统，其主系列为多微处理器控制系统，其主CPU、PMC及图形显示的及图形显示的CPU均为均为8086伺服驱动系统采用伺服驱动系统采用FANUC直流驱动系统，通过脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制系统直流驱动系统，通过脉冲编码器进行位置检测，构成半闭环位置控制系统系统一般带有独立安装的电气柜，电气柜内安装了系统的主要部件（如系统一般带有独立安装的电气柜，电

8、气柜内安装了系统的主要部件（如CNC装置、伺服驱动、输入单元、电源单元）主轴驱动系统采用装置、伺服驱动、输入单元、电源单元）主轴驱动系统采用FANUC交流主轴驱动装置，该单元为分开安装式，一般安装在强电柜内系统软件为固定式专用软件我国交流主轴驱动装置，该单元为分开安装式，一般安装在强电柜内系统软件为固定式专用软件我国80年代进口的数控机床，均大量配套采用年代进口的数控机床，均大量配套采用FS6系统，直到目前仍然有较多配套系统，直到目前仍然有较多配套FS6的机床在使用中，这些设备大多进入故障多发期，因此，它是数控机床维修中的常见系统之一。的机床在使用中，这些设备大多进入故障多发期，因此，它是数控

9、机床维修中的常见系统之一。F3 简化版（经济型）另注：简化版（经济型）另注：Fs6F9 强化版（强化版（1980年）年）F11系列（系列（1984年）年）F11系列是系列是FANUC公司公司20世纪世纪80年代初期开发并得到广泛应用的年代初期开发并得到广泛应用的FANUC代表性产品之一代表性产品之一，在在80年代进口的高档数控机床上广为采用年代进口的高档数控机床上广为采用，因此，它亦是维修中的常见系统之一。同系列的产品有因此，它亦是维修中的常见系统之一。同系列的产品有F101112三种基本规格，其基本结构相似，性能与使用场合有所区别。三种基本规格，其基本结构相似，性能与使用场合有所区别。F11

10、的硬件仍然采用大板结构（主板）的硬件仍然采用大板结构（主板），主主CPU为为68000，它也是一种多微处理器控制系统硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜电路（，它也是一种多微处理器控制系统硬件尽量采用专用大规模集成电路及厚膜电路（22块），元件减少块），元件减少30CNC系统和操作面板、系统和操作面板、I/O单元之间采用光缆连接，减少了信号线，抗干扰能力提高单元之间采用光缆连接，减少了信号线，抗干扰能力提高F11系统既可以带独立安装的电柜，也可进行分离式安装伺服驱动与主轴驱动一般采用系统既可以带独立安装的电柜，也可进行分离式安装伺服驱动与主轴驱动一般采用FANUC模拟式交流伺服驱动系统系统软件

11、可固定式专用软件，最大可以控制模拟式交流伺服驱动系统系统软件可固定式专用软件，最大可以控制5轴，并实现全部控制轴的联动轴，并实现全部控制轴的联动F0系统（系统（1985年）年）F0系列是系列是FANUC公司公司20世纪世纪80年代中后期开发的产品，是年代中后期开发的产品，是FANUC代表性产品之一。是中国市场上销售量最大的一种系统（代表性产品之一。是中国市场上销售量最大的一种系统（F0C系列，系列，F0D系列），产品目标是体积小、价格低，其中系列），产品目标是体积小、价格低，其中F0MC/TC是其代表性产品，是其代表性产品，F0MD和和F0TD为为F0MA和和F0TA的简化版（经济型）。的简化

12、版（经济型）。硬件结构采用了传统的结构方式，即在主板上插有存储器板、硬件结构采用了传统的结构方式，即在主板上插有存储器板、I/O板、轴控制模块以及电源单元。其主板较其他系列主板要小得多，因此，在结构上显得较紧凑，体积小板、轴控制模块以及电源单元。其主板较其他系列主板要小得多，因此，在结构上显得较紧凑，体积小F0系列为多微处理器系列为多微处理器CNC系统，系统，F0A系列主系列主CPU为为80186，F0B系列的主系列的主CPU为为80286，F0C系列的主系列的主CPU为为80386.内置可编程控制器（内置可编程控制器（PLC）的）的CPU为为8086F0可以配套使用可以配套使用FANUC S

13、系列、系列、系列、系列、C系列、系列等数字式交流伺服驱动系统，无漂移影响，可以实现高速、高精控制采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能面板，可以进行简单的人机对话式编程具有多种自诊断功能，以便于维修系列、系列等数字式交流伺服驱动系统，无漂移影响，可以实现高速、高精控制采用了高性能的固定软件与菜单操作的软功能面板，可以进行简单的人机对话式编程具有多种自诊断功能，以便于维修F0i系统采用总线技术，增加了网络功能，并采用了系统采用总线技术，增加了网络功能，并采用了“闪存闪存”（FLASH ROM）。系统可以通过）。系统可以通过Remote buffer接口与接口与PC相连，由相连，由PC机控制加工

14、，实现信息传递，系统间也可以通过机控制加工，实现信息传递，系统间也可以通过I/O Link总线进行相连总线进行相连F0 Mate是是F0系列的派生产品，与系列的派生产品，与F0相比是结构更为紧凑的经济型相比是结构更为紧凑的经济型CNC装置装置FANUC151618系统系统F15161816i18i系列系统有系列系统有F151618、F15i16i18i及及FS150160180、F160i180i等型号，该系列系统是专门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、日本、欧洲的制造业中已普遍使用。系统的硬件与微电子技术发展同步，采用了超大规模集成芯片，等型号，

15、该系列系统是专门为工厂自动化设计的数控系统，是目前国际上工艺与性能最先进的数控系统之一，在美国、日本、欧洲的制造业中已普遍使用。系统的硬件与微电子技术发展同步，采用了超大规模集成芯片，CPU可以是可以是80486或或PENTIUM系列处理器，带系列处理器，带64位位RISC芯片等芯片等系统元器件采用了立体化、高密度的安装方式（系统元器件采用了立体化、高密度的安装方式（FANUC公司的专利技术），除主板外，印刷电路板均按物理功能分成小模块，根据用户的要求和系统的规模，分别插在主板上，系统扩展容易，维修方便，体积小公司的专利技术），除主板外，印刷电路板均按物理功能分成小模块，根据用户的要求和系统的

16、规模，分别插在主板上，系统扩展容易，维修方便，体积小F15采用了模块式多主总线（采用了模块式多主总线（FANUC BUS）结构，多）结构，多CPU控制系统，、主控制系统，、主CPU采用了采用了68020，还采用了一个子，还采用了一个子CPU，在，在PMC、轴控制、图形控制、通信及自动编程中也都有各自的、轴控制、图形控制、通信及自动编程中也都有各自的CPU系统采用系统采用8.4in或或9.5in TFT（Thin File Transistor 薄膜晶体管）彩色液晶显示器薄膜晶体管）彩色液晶显示器系统可配套系统可配套i系列数字式交流伺服系统，主轴控制可采用系列数字式交流伺服系统，主轴控制可采用i

17、系列主轴驱动系统系列主轴驱动系统F151618系列系统既可单机运行，也可通过系列系统既可单机运行，也可通过Remote buffer接口与个人计算机相连，由计算机控制加工，实现信息传递。通过接口与个人计算机相连，由计算机控制加工，实现信息传递。通过I/O link（串行口）接口还可以连接多种外围设备。另外经（串行口）接口还可以连接多种外围设备。另外经DNC1或或DNC2接口，可与接口，可与Cell Controller或以太网连接，由上位机进行控制，实现车间的自动化或以太网连接，由上位机进行控制，实现车间的自动化F1618系统的总体结构图系统的总体结构图CNCI/O单元单元强电回路强电回路传感

18、器传感器/线圈线圈电源变压器电源变压器电源电源主计算机主计算机伺服驱动伺服驱动主轴驱动主轴驱动主轴电动机主轴电动机伺服电动机伺服电动机操作面板接口操作面板接口机床操作面板机床操作面板MDI/CRT单元单元I/O接口接口I/O设备设备手轮手轮FANUC30i-MODEL A日本日本FANUC最新的高档控制器，是当前配置最高的数控系统。特点：最新的高档控制器，是当前配置最高的数控系统。特点：1.最大控制系统为最大控制系统为10个系统（通道）；个系统（通道）；2.最多轴数和 最大主轴配置为最多轴数和 最大主轴配置为40轴，其中进给轴轴，其中进给轴32轴，主轴为轴，主轴为8轴；最大同时控制轴数为轴；最

19、大同时控制轴数为24轴轴/系统；系统；3.最大最大PMC系统数为系统数为3个系统；最大个系统；最大I/O点数为点数为4096点点/4096点，点，PMC基本指令速度为基本指令速度为25ns。4.最大可预读程序段为最大可预读程序段为1000段。段。（二）（二）SIEMENS数控系统简介数控系统简介SIEMENS公司是生产数控系统的著名厂家，公司是生产数控系统的著名厂家，SINUMERIK的的CNC数控装置主要有：数控装置主要有：SINUMERIK 38810820850805840系列等。系列等。SIEMENS 810820系统系统SIEMENS 810820是西门子公司是西门子公司20世纪世纪

20、80年代中期开发的年代中期开发的CNC、PLC一体型控制系统，它适合于普通车、铣、磨床的控制，系统结构简单、体积小、可靠性高，在一体型控制系统，它适合于普通车、铣、磨床的控制，系统结构简单、体积小、可靠性高，在80年代末、年代末、90年代初的数控机床厂上使用较广。年代初的数控机床厂上使用较广。810与与820的区别仅在于显示器，的区别仅在于显示器，810为为9in单色显示，系统电源为单色显示，系统电源为24V；820为为12in单色或彩色显示，系统电源为交流单色或彩色显示，系统电源为交流220V，其余硬件、软件部分完全一致，其余硬件、软件部分完全一致810820最大可控制最大可控制6轴（其中允

21、许有轴（其中允许有2个作为主轴控制），个作为主轴控制），3轴联动系统由电源、显示器、轴联动系统由电源、显示器、CPU板、存储器（板、存储器（MEMEPROMRAM）板、）板、I/O板、接口板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。硬件采用了较多板、接口板、显示控制板、位控板、机箱等硬件组成。硬件采用了较多LSI和专用集成电路主和专用集成电路主CPU采用采用80186PLC最大最大128点输入点输入64点输出，用户程序容量点输出，用户程序容量12KB，PLC采用采用STEP5语言编程语言编程SIEMENS 3系统系统SIEMENS 3系统是西门子公司系统是西门子公司80年代初期开发出来的中档全功能

22、数控系统，是西门子公司销售量最大的系统，是年代初期开发出来的中档全功能数控系统，是西门子公司销售量最大的系统，是20世纪世纪80年代欧洲的典型系统。采用模块化结构，由年代欧洲的典型系统。采用模块化结构，由CPU模块，模块，NC存储器模块，操作面板接口，存储器模块，操作面板接口，NCPC连接模块，伺服测量回路、，连接模块，伺服测量回路、，PLC编程接口，逻辑模块，扩展设备接口，编程接口，逻辑模块，扩展设备接口，PLC存储器及各种存储器及各种I/O等等17个模块组成个模块组成3系统的机柜因配置、类别、型号的不同，可以分为单框架、单系统的机柜因配置、类别、型号的不同，可以分为单框架、单PLC双框架、

23、双双框架、双PLC双框架结构双框架结构采用采用INTEL 8086CPU的轮廓轨迹控制的轮廓轨迹控制CNC系统，系统可控制系统，系统可控制4轴，任意轴，任意3轴联动轴联动PLC采用采用SIMATIC S5的的PLC130B，输入输出点各，输入输出点各512点采用点采用12in彩色显示器或彩色显示器或9in单色显示器单色显示器SIEMENS 850880850880是西门子是西门子80年代末期开发的机床及柔性制造系统，具有机器人功能。适合高功能复杂机床年代末期开发的机床及柔性制造系统，具有机器人功能。适合高功能复杂机床FMS、CIM的需要。是一种多的需要。是一种多CPU轮廓控制的轮廓控制的CNC

24、系统。系统。1986年西门子公司采用数控年西门子公司采用数控3系统电路板标准（系统电路板标准（230mm高），高），NCPLC双口双口RAM耦合方式，耦合方式，INTEL 80186CPU芯片，生产出芯片，生产出850系统，它的系统，它的PLC还是沿用还是沿用130WB或或150U1988年针对年针对850系统的缺陷，又推出全系统的缺陷，又推出全80186的数控的数控880GA1型系统，后推出主型系统，后推出主CPU采用采用80386的的880GA2型系统型系统850880系统的基本结构一般都由操作面板、主机箱、机床控制面板系统的基本结构一般都由操作面板、主机箱、机床控制面板3大部分组成，采用

25、两个机架支撑两列中央控制器，中央控制器包括大部分组成，采用两个机架支撑两列中央控制器，中央控制器包括NCCPU、SVCPU（伺服（伺服CPU）、）、COMCPU（通信（通信CPU）、）、PLCCPU及插入式扩展模块。插入式扩展模块有：测量回路模块、存储器模块、及插入式扩展模块。插入式扩展模块有：测量回路模块、存储器模块、NCCPU 24、SVCPU 24、PLC输入输出板及扩展单元和接口单元面板带有输入输出板及扩展单元和接口单元面板带有12英寸彩色显示器、全功能键盘及两个串口用户程序存储器英寸彩色显示器、全功能键盘及两个串口用户程序存储器RAM容量为容量为128KB，EPROM容量为容量为12

26、8KB，用户数据存储器，用户数据存储器RANM容量为容量为48KB，I/O点最大为点最大为1024，计时器，计时器256，计数器，计数器128个采用个采用SINNEC HI总成连接方式的计算机联网总成连接方式的计算机联网SIEMENS 802系列系统系列系统SIEMENS 802系列系统包括系列系统包括802SSeSbase line、802CCeCbase line、802D等型号，它是西门子公司等型号，它是西门子公司20世纪世纪90年代末开发的集年代末开发的集CNC、PLC于一体的经济型控制系统。近年来在国产经济型、普及型数控机床上有较大量的使用。于一体的经济型控制系统。近年来在国产经济型

27、、普及型数控机床上有较大量的使用。802系列数控系统的共同特点是结构简单、体积小、可靠性较高。系列数控系统的共同特点是结构简单、体积小、可靠性较高。SINUMERIK 802D Solution Line(sl)全球首展（全球首展（2005国际机床展），其国际机床展），其CNC，PLC和和HMI都集成在同一控制单元中。与都集成在同一控制单元中。与SINAMICS S120新一代技术相结合新一代技术相结合802S、802C系列是西门子公司为简易数控机床开发的经济型系统，两种系统的区别是：系列是西门子公司为简易数控机床开发的经济型系统，两种系统的区别是：802S系列采用步进电动机驱动；系列采用步进

28、电动机驱动；802C、802D系列通常采用系列通常采用SIEMENS611数字式交流伺服驱动系统数字式交流伺服驱动系统802S、802C系列系统的系列系统的CNC结构完全相同，可以进行结构完全相同，可以进行3轴控制轴控制3轴联动；系统带有轴联动；系统带有10V 的主轴模拟量输出接口，可以配具有模拟量输入功能的主轴驱动系统（如变频器）的主轴模拟量输出接口，可以配具有模拟量输入功能的主轴驱动系统（如变频器）802S、802C系列系统可以配系列系统可以配OP020独立操作面板与独立操作面板与MCP机床操作面板，显示器为机床操作面板，显示器为7in或或5.7 in单色液晶显示器（单色液晶显示器（802

29、S，802C）；）；802D采用了采用了10.4in彩色液晶显示器彩色液晶显示器集成内置式集成内置式PLC最大可以控制最大可以控制64点输入与点输入与64点输出，点输出，PLC的的I/O模块与模块与ECU间通过总线连接间通过总线连接802D与与802S、80C有较大的不同，在功能上比有较大的不同，在功能上比802SC系统有了改进与提高，系统采用系统有了改进与提高，系统采用SIEMENS PCU210模块，控制轴数为模块，控制轴数为4轴轴4轴联动，可以通过轴联动，可以通过611U伺服驱动器携带伺服驱动器携带10V主轴模拟量输出，以驱动带模拟量输入的主轴驱动系统主轴模拟量输出，以驱动带模拟量输入的

30、主轴驱动系统802D除保留了除保留了SIEMENS传统的编程功能外，一是增加了传统的编程功能外，一是增加了PLC程序程序“梯形图梯形图”显示功能，方便维修；二是可以使用非显示功能，方便维修；二是可以使用非SIEMENS代码指令进行编程，系统的开放性更强代码指令进行编程，系统的开放性更强SIEMENS 810D840D系统系统图：图：840D硬件结构图硬件结构图IM361S7扩展接口扩展接口MMC100/MMC102人机对话操作面板人机对话操作面板编程器编程器电机电机电机电机E/R电源模块电源模块NCUCPU模块模块进给进给主轴主轴SIEMENS 810D840D的系统结构相似，但在性能上有较大

31、的差别。的系统结构相似，但在性能上有较大的差别。810D采用采用SIEMENS CCU（Compact Control Unit）模块，最大控制轴数为）模块，最大控制轴数为6轴轴840D采用采用SIEMENS NCU（Numerical Control Unit）模块，处理器为）模块，处理器为PENTIUM（NCU573）或）或AMD K62（NCU572）或）或486（NCU571）系列，当采用）系列，当采用NCU572或或573时，时，CNC的存储容量为的存储容量为1GB，最大控制轴数可达，最大控制轴数可达31轴，轴，10通道同时工作；采用通道同时工作；采用NCU571时，控制轴数为时，控

32、制轴数为6轴，轴，2通道同时工作。通道同时工作。840D的的NCK与与PLC都集成在这个模块上，它是都集成在这个模块上，它是840D的核心的核心数控与驱动的接口信号是数字量的系统由操作面板、机床控制面板、数控与驱动的接口信号是数字量的系统由操作面板、机床控制面板、NCU（CCU）、）、MMC、611伺服驱动、伺服驱动、I/O模块等单元构成（如图所示）人机界面模块等单元构成（如图所示）人机界面MMC，操作面板，操作面板OP（包括（包括10.4inTFT显示器与显示器与NC键盘）、机床操作面板键盘）、机床操作面板MCP，一般安装在操纵台上，它们与，一般安装在操纵台上，它们与CCU（NCU）间通过）

33、间通过PROFIBUS总线连接总线连接MMC事实上是一台独立的计算机，它有独立的事实上是一台独立的计算机，它有独立的PENTIUM CPU、硬盘、软驱、硬盘、软驱、TFT显示器、显示器、NC键盘，可以在键盘，可以在WINDOWS环境下运行环境下运行E/R电源模块，它向电源模块，它向NCU提供提供24V工作电源，也向工作电源，也向611D提供提供600V直流母线电压直流母线电压611D主轴与进给模块，它由主轴与进给模块，它由E/R电源模块供电，受控于电源模块供电，受控于NCU，并带动主轴或进给轴电动机运转，并带动主轴或进给轴电动机运转IM361是是PLC输入输出接口模块，与输入输出接口模块，与S

34、7300兼容的兼容的PLC使用与使用与S7300相同的软件与硬件，相同的软件与硬件，PLC的电源模块、接口模块、的电源模块、接口模块、I/O模块单独安装，它们与系统间通过模块单独安装，它们与系统间通过S7总线与总线与CCU或或NCU连接连接通过通过CNC与与611D、S7可编程序控制器的组合，可以构成满足不同要求的全数字控制系统除以上典型系统外，可编程序控制器的组合，可以构成满足不同要求的全数字控制系统除以上典型系统外，SIEMENS公司还有早期生产的公司还有早期生产的SIEMENS 6系统（与系统（与FANUC公司合作生产），公司合作生产），SIEMENS 8、SIEMENS 840C等。以

35、上系统多见于进口机床，等。以上系统多见于进口机床，840C与与840D功能相同。功能相同。一.电源引起的故障1.系统上电后，系统没有反应，电源不能接通：系统上电后，系统没有反应，电源不能接通：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）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4）系统上电按钮接触不良或脱落5）元气件的损坏引起

36、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：原因：1）整流桥损坏引起电源短路）整流桥损坏引起电源短路2）续流二极管损坏引起的短路）续流二极管损坏引起的短路3）电源模块外部电源短路）电源模块外部电源短路4）滤波电容损坏引起的故障）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）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

37、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电流，引起跳闸。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

38、，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2：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

39、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，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。屏幕上无显示的故障原因很多，首先必须找出原因排除,如还有其他故障，根据机床的报警和其他故障信息作出处理。事例2：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，对照机床

40、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,如还有其他故障，根据机床的报警和其他故障信息作出处理。事例3：一加工中心，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，经过计算分析后确认所选择的空开有点偏小，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

41、，为了节省成本没有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正常。事例3：一加工中心，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，经过计算分析后确认所选择的空开有点偏小，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，为了节省成本没有使用阻抗。按照要求加上阻抗后，系统上电恢复正常。二 系统显

42、示故障二 系统显示故障1.系统上电后无显示或黑屏原因：系统上电后无显示或黑屏原因：1）显示模块损坏，）显示模块损坏，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）显示屏由于电压过高被烧坏）显示屏由于电压过高被烧坏4）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.系统上电后花屏或乱码：原因：系统上电后花屏或乱码：原因：1）系统文件被破坏）系统文件被破坏2）系统内存不足）系统内存不足3）外部干扰）外部干扰3.系统上电后，NC电源指示灯亮但是屏幕无显示或黑屏3.系统上电后，NC电源指示灯亮但是屏幕无显示或黑屏1）显示模块损坏，2）显示模块电源不良或没有接通3）显示屏由于电

43、压过高被烧坏4）系统显示屏亮度调节调节过暗1）显示模块损坏，2）显示模块电源不良或没有接通3）显示屏由于电压过高被烧坏4）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1）参数设置错误或参数设置不当所引起2）同时运行了系统以外的其他内存驻留程序；3）系统文件受到破坏或者感染了病毒4）电源功率不够5）系统元器件受到损害1）参数设置错误或参数设置不当所引起2）同时运行了系统以外的其他内存驻留程序；3）系统文件受到破坏或者感染了病毒4）电源功率不够5）系统元器件受到损害5 系统上电后，屏幕显示高亮但没有内容5 系统上电后，屏幕显示高亮但没有内容1）系统显示

44、屏亮度调节调节过亮2）系统文件被破坏或者感染了病毒3）显示控制板出现故障1）系统显示屏亮度调节调节过亮2）系统文件被破坏或者感染了病毒3）显示控制板出现故障6 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6 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1）系统显示屏亮度调节调节过暗2）显示器或显示器的灯管损坏3）显示控制板出现故障1）系统显示屏亮度调节调节过暗2）显示器或显示器的灯管损坏3）显示控制板出现故障7 主轴有转速但CRT速度无显示7 主轴有转速但CRT速度无显示1）主轴编码器损坏2）主轴编码器电缆脱落或断线3）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

45、控制的有关功能1）主轴编码器损坏2）主轴编码器电缆脱落或断线3）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8 主轴实际转速与所发指令不符8 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确认主轴编码器每转脉冲数是否设置正确。2）PLC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）速度控制信号电缆连接错误1）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）PLC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）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、

46、+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从电源的输入端进行检查，当检查到保险后的电噪声滤波器时发现性能不良，后面的整流、振荡电路均正常，拆开噪声滤波器外壳发现里面烧焦，更换噪声滤波器后，系统故障排除。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从电源的输入端进行检查，当检查到保险后的电噪声滤波器时发现性能不良，后面的整流、振荡电路均正常，拆开噪声滤波器外壳发现里面烧焦，更换噪声滤波器后，系统故障排

47、除。事例2：故障现象：一台数控车床配事例2：故障现象：一台数控车床配FANUC0-TD系统，在调试中时常出现系统，在调试中时常出现CRT闪烁、发亮，没有字符出现的现象，我们发现造成的原因主要有：闪烁、发亮，没有字符出现的现象，我们发现造成的原因主要有：CRT亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动。系统在出厂时没有经过初始化调整。系统的主板和存储板有质量问题。解决办法可按如下步骤进行：首先，调整亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动。系统在出厂时没有经过初始化调整。系统的主板和存储板有质量问题。解决办法可按如下步骤进行：首先，调整CRT的亮度和灰度旋钮，如果没有反应，请将系统进行初始化一次，同时按的亮度

48、和灰度旋钮，如果没有反应，请将系统进行初始化一次，同时按RST键和键和DEL键，进行系统启动，如果键，进行系统启动，如果CRT仍没有正常显示，则需要更换系统的主板或存储板。仍没有正常显示，则需要更换系统的主板或存储板。典型CNC软件装置的结构：典型CNC软件装置的结构：CNC系统软件有CNC系统软件有管理软件管理软件和和控制软件控制软件组成。管理软件包括输入、I/O处理、显示、诊断等。控制软件包括译码、刀具补偿、速度处理、插补计算、位置控制等。数控系统的软件结构和数控系统的硬件结构两者相互配合，共同完成数控系统的具体功能。早期的CNC装置，数控功能全部由硬件实现，而现在的数控功能则由软件和硬件

49、共同完成。目前数控系统的软件一般有两种结构：组成。管理软件包括输入、I/O处理、显示、诊断等。控制软件包括译码、刀具补偿、速度处理、插补计算、位置控制等。数控系统的软件结构和数控系统的硬件结构两者相互配合，共同完成数控系统的具体功能。早期的CNC装置，数控功能全部由硬件实现，而现在的数控功能则由软件和硬件共同完成。目前数控系统的软件一般有两种结构：前后台结构和中断型结构：前后台结构和中断型结构：所谓前后台型是指在一个定时采样周期中，前台任务开销一部分时间，后台任务开销剩余部分的时间，共同完成数控加工任务。前台任务一般设计成中断服务程序。所谓前后台型是指在一个定时采样周期中，前台任务开销一部分时

50、间，后台任务开销剩余部分的时间，共同完成数控加工任务。前台任务一般设计成中断服务程序。三 CNC单元故障三 CNC单元故障1.不能进入系统，运行系统时，系统界面出不出来1.不能进入系统，运行系统时，系统界面出不出来原因：1）可能是系统文件被病毒破坏或丢失，可能是计算机被病毒破坏，也可能是系统软件中文件损坏了或丢失了。重新安装数控系统，将计算机的CMOS设为A盘启动；插入干净的软盘启动系统后，重新安装数控系统。2）电子盘或硬盘物理损坏电子盘或硬盘在频繁的读写中有可能损坏，这时应该修复或更换电子盘或硬盘；3）系统CMOS设置不对原因：1）可能是系统文件被病毒破坏或丢失，可能是计算机被病毒破坏，也可