数控机床故障诊断与维修 第二版 模块三 2版.pptx

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1、模块三典型数控系统的硬件结构及硬件故障的诊断与维修课题一常见数控厂家的数控产品Fanuc系统西门子系统课题二Fanuc-0IB系统的硬件：系统硬件构成：FANUC-0ib数控系统包括主板和I/O板两部分，两部分并排插在系统框架内。根据系统的功能，主板上还可安装存储板、PMC控制模块、轴模块等基本配置及DNC、HSSB、PROFIBUS等选件。主板的主要功能有：1系统电源；2主CPU；3系统软件、宏程序梯形图及参数的存储；4PMC控制；I/Olink控制；伺服及主轴控制；MDI及显示控制等。I/O板的主要功能有：提供与机床的I/O接口、手轮接口、以太网的数据服务接口控制单元各部分的名称

2、系统与显示单元及MDI单元的连接系统与I/O设备的连接系统主板的接口JD5A、JD5B是用来连接串行通讯的RS-232C接口的。JD5A、JD5B两个接口的硬件是一样的，可通过选择系统参数来确定使用哪一个接口：数控系统与主轴单元的连接及控制信号系统与主轴的连接图系统与串行主轴的连接数字伺服连接：图3-9a数字伺服连接图通过光缆传递指令信号和接收位置反馈信号。这种连接最多可连接到四个轴。控制的轴还需要通过设置相应的参数来激活，图3-9b数字伺服电路连接图数控系统PMC的物理输入输出点FANUCI/OLink：FANUCI/OLink是一个串行接口，将CNC控制器单元、分布式I/O、机床

3、操作面板或PowerMate连接起来，并在各设备之间高速传送I/O信号。当连接多个设备时FANUCI/OLink将一个设备认为主单元，其他作为子单元。子单元的输入信号每隔一定周期送到主单元，主单元的输出信号也每隔一定周期送至子单元。图3-10输入点的机床连接图图3-11输出点的电气连接课题三、SINUMERIK802Dsl系统的硬件结构系统的特点及主要功能采用SINAMICSS120驱动器，系统通过DRIVE-CliQ连接的SINAMICSS120驱动器（SINAMICSS120是西门子公司提供的智能化驱动系统系统构成控制系统SINUMERIK802Dsl的组件包括：1、操作面板CN

4、C(PCU)2、机床控制面板3、MCPA模块（硬件选件）4、外设模块PP72/485、驱动设备。PCU单元外观图课题四、伺服单元的结构及工作原理交流伺服控制器原理位置环的控制：位置环作为伺服系统的外环以位置指令作为控制对象交流速度控制单元：包括了伺服控制的电流环和速度环的双环控制系统，它将位置环发出的VCMD指令经过运算和放大后驱动三相变频桥组，从而产生与电机转子相对应的交流旋转磁场，该旋转磁场使电机的转子产生旋转转距交流伺服电机：有三部分组成：定子，转子和检测元件1．电机轴2.前端盖3.三相绕组线圈4.压板5.定子6.磁钢7.后压板8.动力线接头9.后端盖10.反馈插头11.脉冲编

5、码器12.电机后盖FANUC伺服系统的硬件介绍PSM（电源模块）模块的主要作用是：将三相200V的交流点整流成300V的直流电压，供主轴模块和伺服模块使用。同时它还连接有急停信号、200V交流电压等控制信号。SPM(主轴模块)，接受数控系统的控制指令，将300V的直流电压逆变成与控制指令相对应的频率交流电压，驱动主轴电机，同时接收主轴电机的反馈信号。SVM(伺服模块)接受数控系统的控制指令，将300V的直流电压逆变成与控制指令相对应的频率交流电压，驱动进给伺服电机，同时接收电机的反馈信号。电路解释：三相交流电源（200V）R/S/T通过断路器、主接触器（MCC）、交流电抗器输入到PS

6、M模块的TB2的L1/L2/L3端。CX1A输入200V用于产生控制电压（如24V、5V），它应首先供电，当控制电路正常工作后、且无急停信号（CX4）,则输出伺服OK信号（CX3）,控制主接触器MCC的线圈得电，三相交流电压进入PSM模块，该模块开始产生300V直流电压(TB1--L+,l-),该直流电压通过k2连接到后面的SPM和SVM课题五数控系统硬件故障的检查与分析故障的诊断步骤当机床出现故障时，从管理的角度，应使操作者停止机床运行、保留现场、除非系统电气严重的故障（如短路，元件烧毁）都不应切断机床的电源。由维修人员到现场分析机床当时的运行状态，对故障进行确认，在此过程中应注意

7、以下的故障信息：1)故障发生时报警号和报警提示是什么？哪些指示灯和发光管指示了什么报警？2)如无报警，系统处于何种状态？系统的工作方式诊断结果（如FANUC-0C系统的DGN700,701,712号诊断内容）是什么？3)故障发生在哪一个程序段？执行何种指令？故障发生前进行了何种操作？4)故障发生在何种速度下？轴处于什么位置？与指令的误差量有多大？5)以前是否发生过类似故障？现场有无异常现象？故障是否重复发生？6)有无其他偶然因素，如突然停电，外线电压波动较