第5章机床电气与plc控制的故障诊断

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1、5.1电源维护及故障诊断任何机床都要靠电能进行驱动，在数控机床的工作过程中，电源部分的故障占有一定的比例，因此熟悉电源的配置，掌握工作原理，是数控机床故障诊断与维修的基础。5.1.1电源配置图5-1是MITSUBISHI公司MELDAS50系列CNC装置及伺服驱动的电源配置。5．1．2交流电源的检查它一般包括检查电源进线、相序与保险丝是否满足要求，交流入线是否与外壳连通，以及检查电源系统输出是否正常——电压的幅值的波动与畸变、频率的稳定性是否满足机床使用要求。1．电源连接的检查。2.保险丝检查。第5章机床电气与PLC控制的故障诊断第5章机床电气与PLC控制的故障诊断图5—1

2、MELDAS50系统及伺服驱动的电源配置第5章机床电气与PLC控制的故障诊断5.1.3直流稳压电源的常见故障的诊断与处理当CRT不显示或显示不稳，出现数控装置无输出或输出不正常问题时(例如控制性问题或输出接口问题时)，往往需要检查直流稳压电源。数控系统中的直流稳压电源大多为开关电源，故障率较高。其开关电源的常见故障现象与成因，如表5-1所示。其中，较多见的故障现象是：输出电压纹波过大，引起系统不稳定。多数成因是由于稳压管损坏引起的，部分成因是是由于滤波电容的击穿或失效导致的滤波不良5.1.4通过电气原理图诊断电源故障例2：某台配备FANUC7系统的数控机床，在运行过程中产生

3、丢电故障。图5-2为该系统直流稳压电源的监控原理图。表5-1开关电源的常见故障现象与成因第5章机床电气与PLC控制的故障诊断故障现象成因无输出电压保险丝熔断保险管发黑有亮斑高压滤波电容或整流管击穿等引起严重短路保险管不黑常见为个别开关管击穿或不良造成慢慢熔断保险丝不断负载电器有过流或过压保护装置动作断开了输入逆变器故障：器内开关管击穿或高频变压器开路整流、滤波电路故障而无输出输出电压不准，超出电压额定变化范围(±5％)调整输出电位器奏效电压调节电位器漂移——可修复调整电压电位器无效电位器坏或稳压管坏——不可修复仅某挡电压偏差大该挡整流二极管损坏负载能力差环增益降低、检测电路

4、非线性状态等参数变化太大，使电路工作点偏离线性区域开关电源发出周期性“滴嗒”声(通常是工作频率过低现象)定时回路中电容器容量变大，使定时振荡频率变低，从而使开关电源工作不正常。（正常频率为20kHz左右）第5章机床电气与PLC控制的故障诊断图5-2FANUC7系统直流电源监控原理图第5章机床电气与PLC控制的故障诊断故障处理：可以从下面几个方面进行检查。(1)检查启动按钮SB10常开触点、停止按钮SB11常闭触点动作是否灵活，接触是否良好，判断熔断器FUl好坏。若两个按钮存在问题，交流接触器KM10线圈不能得电，开关电源输入端不会有电压。(2)若交流接触器KM10线圈能够得

5、电，而开关电源输入端没有电压，说明接触器KM10的常开触点接触不良或导线断开。(3)若交流接触器KM1O线圈得电但不能自锁，检查中间继电器KA3l的工作情况。若KA3l能够工作，检查KA3l的常开触点及KM1l、KM12常开触点动作是否灵活，接触是否良好。若KA3l不能够正常工作，说明电源板上输出的五组直流电压，A15S的+15V、Xx的-15V、XY的+15V、XV的+24V及XS的+5V至少有一组有问题，电源监控器M32输出高电平，KA3l不能得电。(4)为了进一步确认故障，将五组直流电压逐个从电源监控器M32上断开，判断究竟是哪组直流电压出现问题。例如，断开A15S的

6、+15V后KA3l能正常工作，说明该组直流输出电路有故障，采取措施修理或更换该组电源。第5章机床电气与PLC控制的故障诊断若故障出现在开关电源部分，应首先检查电容器C32上的电压是否为310V，判断是整流部分还是振荡部分出现问题。若没有310V，应检查整流桥及电容器C32。若310V正常，用示波器检查脉冲发生器M21是否有20KHz触发脉冲输出，如果没有脉冲则检查脉冲发生器M21，如果有脉冲输出应属于开关电源振荡部分故障，具体维修请参考有关开关电源的资料。5.1.5电源检查中的安全注意事项一般来讲，检查电源必须在机床断电(PowerOff的情况下，方可检查保险丝、继电器和断

7、路器等。不得已而必须在机床通电情况下，用试电笔、万用表以及示波器表笔，对电源输入与输出口、强电开关器件与强电接口电路的端口、强电接线与接线端等可疑点进行检查时，一定要注意人体与地、与机床间的绝缘。防止测试中测试表笔、油污、灰尘、或水液等造成极间短路、拉弧打火等现象，以免扩大故障。第5章机床电气与PLC控制的故障诊断数控机床的干扰及其排除干扰可以分成传导性与辐射性两类。图5-4给出了数控机床中干扰的类型、成因与传递方式。通常可以认为：数控机床中存着电网干扰、接地干扰与电磁干扰。电网干扰与接地干扰是传导性干扰，它们是由