模块五 CNC系统故障诊断与维修

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三、CNC系统故障报警分类及处理 根据报警显示形式不同， FANUC 0i-D 可以分为：报警 号显示报警与文本提示报警。前者既有报警号，还有相应 的文本提示信息，CNC的绝大部分报警属于此类情况；后者 只显示提示文本，一般在PMC程序编辑与数据I/O时出现。
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根据故障部位及引起故障原因的不同，FANUC-0iD系统 将故障分为以下几大类：
（8）动态测量法 （9）试探交换法
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2.硬件报警显示的故障。
硬件报警显示通常是指各单元装置上的警示灯（一般 由LED发光管或小型指示灯组成）的指示，是一种自诊断指 示方法，当 CRT/LCD 上的报警号未出现或 CRT/LCD 不亮时， LED或数码管指示是主要的报警内容。
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二、CNC系统软件故障诊断与维修 1.软件故障发生的原因：
技能拓展
3.不能手轮运行 按照前面两种故障的查找方法确定操作方式、环增益参 数；检查手轮的电缆、插头连接是否良好;确认是否选择了进 给轴选择信号。 4.不能自动运行 原因及处理:先确认是否能手动运行，如果不能，请参照 前面“不能手动”方法恢复；否则检查以下内容: （1）确认正确输入了方式选择信号。 （2）确认循环启动信号是否起作用 自动运行启动信号在按下自动运行起动按钮时变为“1”， 松开按钮时变为“ 0 ”，自动运行的起动在该信号从“1 ”改 变为“0”时发挥作用，所以可通过PMC 的信号状态画面确认 信号的状态。
（ 1）误操作不规范操作：在调试用户程序或修改机床参数时，操作 者删除或更改了软件内容或参数，从而造成软件故障。有时操作者违反机 床操作规程，也会造成机床报警或者停机等软件故障。
（2）供电电池电压不足：为RAM供电的电池电压经过长时间的使用后， 电池电压降低到监测电压以下，或在停电情况下拔下为 RAM供电的电池、 电池电路断路或短路、电池电路接触不良等都会造成 RAM得不到维持电压， 从而使系统丢失软件和参数。 （ 3）干扰信号引起软件故障：由于电源电压的波动或者干扰脉冲窜 入数控系统总线，引起逻辑时序错误或者造成数控装置停止运行等。
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13.SV0462（CNC 数据传输失败），SV0463（从属数据 传输失败） 14.SV0443报警（电源放大器PSM 控制板内冷却风扇故障）
15.SV5136报警（FSSB:放大器数量不足）
16.DS0300报警（APC报警，须回参考点） 17.DS0307～DS0308报警（绝对脉冲编码器电池电压低）
任务目标
1.知识目标
（1）掌握数控系统软硬件故障诊断与维修的一般方法。 （2）掌握FANUC 0i数控系统的故障报警及其分类。 （3）通过对数控机床常见故障的训练，掌握故障排除的常用方法。
2.能力目标
（1）能根据机床数控系统报警或故障现象，对FANUC 0i-MC系统进 行故障诊断与维修。 （2）初步具备数控系统的故障判别及处理能力。 （3）能根据报警信息查找技术资料，分析系统产生报警的原因。
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任务实施
二、系统黑屏故障诊断与维修
故障现象：通电后 LCD 上没有任何显示，停留在显示“ LOADING GRAPHIC SYSTEM”（加载图形系统）的情形。 （1）可能的原因： ① LCD电缆、背光灯电缆不良或者连接器的连接不良。 ② 所需软件尚未安装。 ③ 主板、变频器板不良。 （2）解决方法： ①确认LED 显示 请参照说明书关于主板 LED显示项的报警说明，确认主板的LED点亮情况。如果 主板正常启动，LED的显示为通常运行中的情况下，则可能是由于电缆连接不良， 或逆变器电路板不良等显示系统的不良所致。在启动处理过程中停止时，可能 是由于硬件的不良(包括安装不良)，或没有安装所需软件等。 ②确认LCD电缆、背光灯的布线 请确认背光灯连接器及LCD连接器是否与电缆切实连接。这些电缆在发那科公司 出厂时已经连好，在需要进行维修而拆下电缆时，特别要引起注意。 ③确认是否已经安装所需软件，如果FROM中没有储存所需软件时，CNC可能 无法启动。
技能拓展
（一）系统开机急停诊断与维修 紧急停止不能解除是一个常见故障，当故障发生时显 示器下方显示“紧急停止”或“ EMERGENCY STOP ”，机床 操作面板方式开关不能切换，MCC不吸合，伺服及主轴放大 器不能工作，系统并不发出具体的报警号，根据机床厂PMC 报警编辑不同，有时会出现1000#以后的PMC报警。 机床厂家一般将一些重要的安全信号（包括紧急停止 开关）与紧急停止信号串联，以确保安全。如果急停开关 开关或超程开关连接不良也出现急停报警保障。
18.报警OH0700（控制单元过热）
19.OH0701报警（风扇电机过热） 20. SP9056报警（主轴放大器SPM内冷风扇故障） 21.SP9073报警（传感器断线） 22.SP1220,SV5136报警（无主轴放大器报警） 23. SYS ALM***（系统报警）
任务实施
一、P/S程序报警诊断与恢复 程序编制错误、机床操作不当或数据设定错误可能导 致数控系统出现P/S报警，这类报警只要修改程序或重新设 定数据，确保正确操作即可排除。
7. 处理P/S报警有时会引起参数丢失。
8. 进行DNC通讯期间若断电，可能会出现“死机”。
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三、无报警号故障的处理
FANUC-0iD 系统还有一些无报警号的故障。例如不能自动运 行、不能手动动作等，下面介绍这些故障的查找方法。 1.手动及自动均不能运行 原因及处理 :位置显示（相对、绝对、机械坐标）全都不动 时，检查 CNC 的状态显示，检查急停信号、复位信号、操作方式 状态、到位检查、互锁状态信号。 2.不能JOG操作运行 原因及处理方法: （ 1 ）确认操作方式是否正确，检查操作面板操作方式旋钮， 检查操作方式信号接口。 （2）确认是否输入了进给轴方向选择信号（M），按下对应 轴方向键时，对应的诊断号应为1，如果不是，则应检查PMC梯形 图。
1.CNC报警 2.PMC报警 3.串行主轴报警（SP9001～SP9136） 4.PS0090报警（回零动作异常） 5.SV0301～SV0306报警（APC报警，绝对编码器故障） 6.SV0401报警（伺服准备完成信号断开） 7.SV 0404报警（伺服准备就绪信号接通） 8.SV0410报警（停止时位置偏差过大） 9.SV0411报警（运动中误差过大） 10.SV0445～SV0447，SV0447（反馈断线） 11.SV0368报警（内装脉冲编码器串行数据错误） 12. SV0417报警（数字伺服系统异常）
技能拓展
二、系统死机故障诊断与维修 数控系统参数是数控机床的灵魂，数控机床软硬件功能能 否正常发挥与参数的合理设定有直接关系；机床制造精度和维 修后精度恢复也需要参数来调整。系统参数设置错误，就会引 发各种各样的故障现象如系统不能正常启动；不能正常运行； 螺纹加工不能够进行；系统显示不正常；死机等，通常把数控 系统参数全部丢失而引起的机床瘫痪，称为“死机”。
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（2）常规检查
①外观检查。 ②连接电缆、连接线检查。 ③连接端及接插件检查。 ④在恶劣环境下工作的元器件检查。
⑤易损部位的元器件检查。
⑥定期保养的部件及元器件的检查。 ⑦电源电压检查。
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（3）故障现象分析法 （4）面板显示与指示灯显示分析法 （5）系统分析法 （6）信号追踪法
（7）静态测量法
“十二五”职业教育国家规划教材 经全国职业教育教材审定委员会审定
数控机床故障诊断与 维修 (第三版)
主编 杨中力、 温丹丽
模块五 CNC系统故障 诊断与维修
工作任务
对数控系统故障的诊断，需要针对软硬件全面进行 分析、判断，准确把握故障情况，定位故障部位，快速 恢复故障。
工作任务
CNC系统大都具有很强的自诊断功能。当机床发生故障 时，可对整个机床包括数控系统自身进行全面的检查和诊 断，并将诊断到的故障或错误以报警号或错误代码的形式 显示在 CRT 或 LCD 上。 FANUC 0i 系列数控系统报警信息一般 有以下两种表达方式：CRT或LCD报警信息提示（报警号+文 字说明）以及系统线路板或单元模块上面的 LED状态（不同 的组合反映不同的故障）。
3.素质目标
（1）能够应用理论知识指导实践的操作。 （2）具有自主分析问题和解决问题的能力。 （3）培养学生的钻研精神、培养学生的吃苦耐劳精神。
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一、CNC系统硬件故障检测与维修
1.数控系统硬件故障诊断的方法
（1）系统的自诊断 一般的 CNC 、 PLC 装置都配有故障诊断系统，可以由各 种开关、传感器等把油位、温度、油压、电流、速度等状 态信息，设置成若干报警提示，方便诊断故障的部位和原 因。自诊断程序就是对数控机床各部分包括 CNC系统本身进 行状态或故障监测的软件，当机床出现故障时，利用该诊 断程序能够诊断出故障源范围及其具体位置。自诊断程序 主要包括开机自诊断、在线诊断、离线诊断。
（ 4）软件死循环：运行复杂程序或者由于程序错误而至进行大量计 算，有时会造成系统陷入死循环，引起中断，产生软件故障。 （ 5）用户程序错误：指的是由于用户程序语法错误、输入非法数据 等造成的的软件故障。
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2.软件故障的排除 （ 1 ）对于软件丢失或参数变化造成的运行异常、程序中断、 停机故障，可通过对数据程序更改或清除，然后重新输入的方法 来恢复系统的正常工作。 （ 2 ）对于程序运行或数据处理中发生中断而造成的停机故 障，可采用硬件复位或关掉数控机床总电源开关，然后再重新开 机的方法排除故障。 （3）NC复位、PLC复位能使后继操作重新开始，而不会破坏 有关软件和正常处理的结果，以消除报警。亦可采用清除法，但 对 NC 、 PLC 采用清除法时，可能会使数据全部丢失，应注意保护 不想清除的数据。 （ 4 ）开关系统电源是清除软件故障的常用方法，但在出现 故障报警或开关机之前一定要将报警的内容记录下来，以便排除 故障
技能拓展
参数丢失(机床参数、梯形图丢失)的可能原因有：
1.电池电压过低，在更换电池时，没有开机或断电，就会使参数丢 失。若长期不开机，电池耗尽，也会丢失参数。
2.主印刷电路板或存储板故障(换板)；
3.存储器(ROM、RAM、内存、电子盘、硬盘、存储卡)不良； 4.操作错误，比如同时按住【Reset】及【Delete】两键，并按电 源Power ON，就会消除全部参数，需将备份正确的机床参数、梯形图等 输入到数控系统中，将丢失的内容补充完整。 5.干扰。 6.机床突然断电。