机电一体化技术专业《任务4-1故障诊断与排除》
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故障的诊断与排除
一、故障诊断的方法
当系统发生故障时，首先需要判断故障发生的部位，即初步确定故障发生在系统还是系统 外部。当故障发生在系统时，一般可以通过系统的报警显示来确认故障原因，必要时可以借 助各组成模块的指示灯来进一步确认。当故障发生在系统外部时，需要判断故障是由机床系 统的元件故障引起的还是由误操作引起的。为此，在维修和排除故障时，应熟练掌握系统 I/O接口信号诊断技术，变频器，驱动器以及电机相关的应用技术，以便准确高效地排除故 障。
图2 报警信息显示
第三页，共八页。
故障的诊断与排除
三、故障排除
在总结现场常见故障的同时，进一步筛选了32个典型故障，它们涉及强电部分、弱电部分、数控系统PMC部分以及变 频器、驱动器部分，32个故障点列表如下表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
名称 变频器输出端与主轴电机连接开路 机床刀架正转控制回路开路 机床刀架反转控制回路开路 刀位1信号输出开路 刀位2信号输出开路 刀位3信号输出开路 刀位4信号输出开路 X正限位（急停）开路 Z负限位（急停）开路 Z负限位报警信号输出开路 Z正限位报警信号输出开路 X负限位报警信号输出开路 X正限位报警信号输出开路 X轴参考点信号输出开路 Z轴参考点信号输出开路 变频器端子STF输入开路
按下主轴正转或主轴反转键，主轴不能正转，但可以反转，说明不是1号故障。
第五页，共八页。
故障的诊断与排除
4）继续检查机床换刀操作，运行正常。
5）检查手轮操作，运行正常。
6）按一下“手动”键，切换到手动运行方式，按下各进给轴点动键，各轴可以连续进给；
按下主轴正转或主轴反转键，主轴不能正转，但可以反转，说明不是1号故障。 7）为进一步确定是否为16号故障，将数控系统断电，打到手动控制，利用S1扭子开关和电
第二页，共八页。
故障的诊断与排除
2．故障显示 1）如果没有报警信息，在故障诊断子菜单下就不会出现报警显示的按键信息。
2）如果有报警信息，图形显示窗口将显示“报警显示F6”键；按下“F6”键，将显 示系统当前所有错误，如果有多页，可以用上下方向键或翻页键查看所有报警信息。 3）报警信息界面显示如图故障点与实训系统“人机操作单元”的故障点相对应，当老师设置了故障之后，整台系统就会出现相应的故障（比 如急停、轴正限位等），也许数控系统开机后会出现“出错”提示，也许没有报警。要求学生根据所学知识和操作经验 ，使用仪器、仪表，通过检查、测量、分析和判断，找到故障点的位置，进而高效正确地排除故障。
注意：有些故障排除后数控系统可能还会闪烁显示“出错”报警，将数控系统上的急停按钮按下再释放， 使系统复位恢复“运行正常”，有时需重新启动数控系统清除报警。
四、故障诊断与排除的步骤
以变频器STF开路故障为例说明故障的分析、查找和排除方法。 1）连接实训导线，启动实训系统。 2）选择“回参考点”方式，运行回零操作，没有发现异常。 3）按一下“手动”键，切换到手动运行方式，按下各进给轴点动键，各轴可以连续进给；
第八页，共八页。
位器单独给变频器信号，看主轴是否能正转，不能正转，则说明为16号故障。
8）进入学生界面，排除故障，数控系统重新上电运行，检查故障是否排除。
第六页，共八页。
谢谢观看
漯河职业技术学院
第七页，共八页。
内容总结
故障的诊断与排除。1．在系统的主菜单界面下，按“F6（故障诊断）”键，进入诊断功能，命令行如下所示。1）如果 没有报警信息，在故障诊断子菜单下就不会出现报警显示的按键信息。2）如果有报警信息，图形显示窗口将显示“报警显示 F6”键。示系统当前所有错误，如果有多页，可以用上下方向键或翻页键查看所有报警信息。名 称。以变频器STF开路故障 为例说明故障的分析、查找和排除方法。漯河职业技术学院
序号 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
名称 X0.0输入与0V短路 X1.0输入与0V短路 X0.1输入开路 X1.1输入开路 Y0.6输出开路 Y0.7输出开路 Y1.0输出开路 Y1.1输出开路 手轮+5V输出开路 主轴编码器+5V输出开路 X轴控制信号CP+输出开路 X轴控制信号DIR+输出开路 Z轴控制信号CP-输出开路 Z轴控制信号DIR-输出开路 X2.0输入开路 X2.1输入开路
第一页，共八页。
故障的诊断与排除
二、报警与显示
1．在系统的主菜单界面下，按“F6（故障诊断）”键，进入诊断功能，命令行如下所示。
图1 故障诊断子单
如果在系统启动或加工过程中出现了错误，即软件操作界面标题栏上的“运行正常”变为“出错 ”，同时不停地闪烁，可用故障诊断功能诊断出错原因。
排除故障后，“出错”还会闪烁，需要将数控系统上的“急停”按下再释放，使系统复位并恢复正常，此时 “出错”变为“运行正常”，可以继续运行。
一、故障诊断的方法
当系统发生故障时，首先需要判断故障发生的部位，即初步确定故障发生在系统还是系统 外部。当故障发生在系统时，一般可以通过系统的报警显示来确认故障原因，必要时可以借 助各组成模块的指示灯来进一步确认。当故障发生在系统外部时，需要判断故障是由机床系 统的元件故障引起的还是由误操作引起的。为此，在维修和排除故障时，应熟练掌握系统 I/O接口信号诊断技术，变频器，驱动器以及电机相关的应用技术，以便准确高效地排除故 障。
图2 报警信息显示
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故障的诊断与排除
三、故障排除
在总结现场常见故障的同时，进一步筛选了32个典型故障，它们涉及强电部分、弱电部分、数控系统PMC部分以及变 频器、驱动器部分，32个故障点列表如下表：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
名称 变频器输出端与主轴电机连接开路 机床刀架正转控制回路开路 机床刀架反转控制回路开路 刀位1信号输出开路 刀位2信号输出开路 刀位3信号输出开路 刀位4信号输出开路 X正限位（急停）开路 Z负限位（急停）开路 Z负限位报警信号输出开路 Z正限位报警信号输出开路 X负限位报警信号输出开路 X正限位报警信号输出开路 X轴参考点信号输出开路 Z轴参考点信号输出开路 变频器端子STF输入开路
按下主轴正转或主轴反转键，主轴不能正转，但可以反转，说明不是1号故障。
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故障的诊断与排除
4）继续检查机床换刀操作，运行正常。
5）检查手轮操作，运行正常。
6）按一下“手动”键，切换到手动运行方式，按下各进给轴点动键，各轴可以连续进给；
按下主轴正转或主轴反转键，主轴不能正转，但可以反转，说明不是1号故障。 7）为进一步确定是否为16号故障，将数控系统断电，打到手动控制，利用S1扭子开关和电
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故障的诊断与排除
2．故障显示 1）如果没有报警信息，在故障诊断子菜单下就不会出现报警显示的按键信息。
2）如果有报警信息，图形显示窗口将显示“报警显示F6”键；按下“F6”键，将显 示系统当前所有错误，如果有多页，可以用上下方向键或翻页键查看所有报警信息。 3）报警信息界面显示如图故障点与实训系统“人机操作单元”的故障点相对应，当老师设置了故障之后，整台系统就会出现相应的故障（比 如急停、轴正限位等），也许数控系统开机后会出现“出错”提示，也许没有报警。要求学生根据所学知识和操作经验 ，使用仪器、仪表，通过检查、测量、分析和判断，找到故障点的位置，进而高效正确地排除故障。
注意：有些故障排除后数控系统可能还会闪烁显示“出错”报警，将数控系统上的急停按钮按下再释放， 使系统复位恢复“运行正常”，有时需重新启动数控系统清除报警。
四、故障诊断与排除的步骤
以变频器STF开路故障为例说明故障的分析、查找和排除方法。 1）连接实训导线，启动实训系统。 2）选择“回参考点”方式，运行回零操作，没有发现异常。 3）按一下“手动”键，切换到手动运行方式，按下各进给轴点动键，各轴可以连续进给；
第八页，共八页。
位器单独给变频器信号，看主轴是否能正转，不能正转，则说明为16号故障。
8）进入学生界面，排除故障，数控系统重新上电运行，检查故障是否排除。
第六页，共八页。
谢谢观看
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第七页，共八页。
内容总结
故障的诊断与排除。1．在系统的主菜单界面下，按“F6（故障诊断）”键，进入诊断功能，命令行如下所示。1）如果 没有报警信息，在故障诊断子菜单下就不会出现报警显示的按键信息。2）如果有报警信息，图形显示窗口将显示“报警显示 F6”键。示系统当前所有错误，如果有多页，可以用上下方向键或翻页键查看所有报警信息。名 称。以变频器STF开路故障 为例说明故障的分析、查找和排除方法。漯河职业技术学院
序号 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
名称 X0.0输入与0V短路 X1.0输入与0V短路 X0.1输入开路 X1.1输入开路 Y0.6输出开路 Y0.7输出开路 Y1.0输出开路 Y1.1输出开路 手轮+5V输出开路 主轴编码器+5V输出开路 X轴控制信号CP+输出开路 X轴控制信号DIR+输出开路 Z轴控制信号CP-输出开路 Z轴控制信号DIR-输出开路 X2.0输入开路 X2.1输入开路
第一页，共八页。
故障的诊断与排除
二、报警与显示
1．在系统的主菜单界面下，按“F6（故障诊断）”键，进入诊断功能，命令行如下所示。
图1 故障诊断子单
如果在系统启动或加工过程中出现了错误，即软件操作界面标题栏上的“运行正常”变为“出错 ”，同时不停地闪烁，可用故障诊断功能诊断出错原因。
排除故障后，“出错”还会闪烁，需要将数控系统上的“急停”按下再释放，使系统复位并恢复正常，此时 “出错”变为“运行正常”，可以继续运行。