三菱數(shù)控系統(tǒng)Z55通信故障的分析和故障排除

1、三菱數(shù)控系統(tǒng)Z55通信故障的分析和故障排除摘要：本文論述了在調(diào)試三菱數(shù)控系統(tǒng)過程中排除通訊故障”的方法，論述了電能回生單元，變頻器，開關(guān)電源對(duì)系統(tǒng)通訊的影響及實(shí)驗(yàn)過程。關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)十?dāng)_通訊故障某客戶專用機(jī)床使用三菱數(shù)控E60系統(tǒng)，在為其調(diào)試過程中，有一起 通信故 障”反復(fù)出現(xiàn)， 很長(zhǎng)時(shí)間不能消除， 由于該故障在數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試和使用過程中 經(jīng)常出現(xiàn)，筆者對(duì)引起這起故障的各種因素做了詳盡分析，并且做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。提出了排除該故障的若干方法。1.數(shù)控系統(tǒng)的配置和硬件布置：1.1.數(shù)控系統(tǒng)配置：系統(tǒng)：E60;基本I/O HR341遠(yuǎn)程I/O : DX110;電源模塊：MDS-C1-CV-55驅(qū)動(dòng)器：

2、MDS-C1-V1-45電機(jī)：HA300NC ;編碼器：OSE1041. 2硬件布置：1. 2. 1 CNC控制器與顯示器，基本I/O單元安裝下操縱箱內(nèi)；1.2。2驅(qū)動(dòng)單元，電源供給及轉(zhuǎn)換單元，遠(yuǎn)程I/O DX110安裝下電控柜 內(nèi)；遠(yuǎn)程I/O DX110單元通過通信電纜與基本I/O相連。操縱箱與電控柜相距15米，（經(jīng)過坦克拖鏈）用隨行電纜相連。2.通信故障報(bào)警：2. 1與常規(guī)現(xiàn)象的不同通信故障報(bào)警上電以后，系統(tǒng)“READY的綠燈亮1秒后熄滅，報(bào)警畫面出現(xiàn)：Z55 RIO未連接000AEMG STOP;每次上電后都出現(xiàn)同一報(bào)警，但本例中出現(xiàn)的報(bào)警現(xiàn)象與以前出現(xiàn)的不同，雖然同為Z55報(bào)警，但是每

3、次上電后，“Z55 RIC床連接000A”隨機(jī)的變化，其表示有通信故障站的遠(yuǎn)程站的 站號(hào)從“0004”隨機(jī)變化為0008 000A”， 但系統(tǒng)沒有連接如報(bào)警信息指示的 遠(yuǎn)程I/O站。而且每次都伴有“EMG STOP報(bào)警出現(xiàn)；這表示由于PLC程序停止運(yùn)行引起系統(tǒng)急停；出現(xiàn)故障報(bào)警后，觀察到基本I/O單元和遠(yuǎn)程I/O單元上的表示遠(yuǎn)程通信的綠燈 是亮的，而遠(yuǎn)程通信的綠燈是亮的表示其 通信正?！薄６摇癊MG STOP報(bào)警 表示PLC程序停止運(yùn)行。但實(shí)際上NC內(nèi)的PLC程序 在正常的運(yùn)行，并沒有 停止。3。對(duì)報(bào)警的分析和判斷：Z55報(bào)警的實(shí)質(zhì)是：在控制器（或基本I/O）和RI/O之間的通訊出現(xiàn)了故障和

4、 錯(cuò)誤。所以下列情況可能會(huì)引起Z55報(bào)警。3. 1.通信電纜型號(hào)選用是否正確以及通信電纜是否有脫線或虛焊；電纜型號(hào)選用 當(dāng)控制器與遠(yuǎn)程I/O在同一控制柜內(nèi)時(shí)?？梢杂肧H411電纜。如果控制器與遠(yuǎn)程I/O不在同一控制柜內(nèi)時(shí)，必須使用“FUCAR211電纜，“FUCAR211”電纜帶有屏蔽線， 其屏蔽線必須接地。 （屏蔽線兩端有FG端子） 。SH41電纜沒有屏蔽線。在較長(zhǎng)距離連接時(shí)使用了SH411電纜。由于其沒有屏 蔽線接地，也出現(xiàn)Z55報(bào)警。而且其報(bào)警出現(xiàn)是隨機(jī)的，沒有規(guī)律。3. 2當(dāng)控制器與基本IO之間的通訊電纜CF10插頭松動(dòng)或電纜故障時(shí)，會(huì)出 現(xiàn)Z55報(bào)警。3。3當(dāng)主電機(jī)回路絕緣不好時(shí)出現(xiàn)

5、過Z55報(bào)警。這是電機(jī)的接地線和通信電纜R211的屏蔽線共地引起的故障.3. 3對(duì)遠(yuǎn)程I/O的供電是否正常。需要檢查電源的容量和電壓；3. 4遠(yuǎn)程I/O單元硬件有故障。3. 5外部十?dāng)_的影響；4.排除故障的方法及相關(guān)實(shí)驗(yàn)：按照常規(guī)的抗十?dāng)_措施。進(jìn)行了一步步的排除工作；4.1檢查基本I/O和遠(yuǎn)程I/O之間的通信電纜。 該電纜的制作要求是要求 線粗0。3平方毫米，外加屏蔽，屏蔽層接地。而且要求通信電纜與動(dòng)力電纜分 開客戶實(shí)際制作的通信電纜其線粗0。12平方毫米，無(wú)屏蔽層接地。而且通信電纜 與動(dòng)力電纜同時(shí)穿管走線。整改措施1:a.要求客戶將動(dòng)力線與通信線分開穿管走線，依舊報(bào)警。b.要求客戶制作0。3

6、平方毫米通信線，換通信電纜后依舊報(bào)警。c.將通信電纜屏蔽層接地，依舊報(bào)警。這樣：排除了通信電纜的影響。另外，在將線徑加大很粗時(shí)，基本I/O上出現(xiàn) 通信異?！?。整改措施2。原電抗器進(jìn)線端與出線端接反，改正后依舊報(bào)警。與電抗器接線無(wú)關(guān)。整改措施3更換了基本I/O,遠(yuǎn)程I/O單元，仍然報(bào)警，排除了有關(guān)硬件的影響。整改措施4:從新改善了接地系統(tǒng)，各單元都接地，仍然報(bào)警由于報(bào)警信息的隨機(jī)變化，可以判定是干擾引起。況且電控柜內(nèi)有電源單元”,變頻器等十?dāng)_源存在。5.十?dāng)_源及其影響：5.1電源單元”；電源模塊：MDS-C1-CV-55 ,其功能除了向驅(qū)動(dòng)器提供工作電源外，還要將制動(dòng) 過程的回生電流經(jīng)過整波后送

7、回電網(wǎng)，其間要產(chǎn)生大量高次諧波。所以 電源單 元”是一強(qiáng)大的十?dāng)_源。5.2變頻器電控柜內(nèi)裝有變頻器，變頻器也是通過PWM方式獲得不同的工作頻率，也會(huì) 產(chǎn)生大量的高次諧波。所以 變頻器”是一強(qiáng)大的十?dāng)_源。5。3直流開關(guān)電源也是十?dāng)_源。5. 4相關(guān)的實(shí)驗(yàn)為了判斷各十?dāng)_源的影響，在工作現(xiàn)場(chǎng)做了如下實(shí)驗(yàn)：5. 4. 1伺服系統(tǒng)及其 電源再生單元”的影響：將數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定為 無(wú)伺服系統(tǒng)”運(yùn)行模式，脫開連接伺服系統(tǒng)的總線電纜；遠(yuǎn)程I/O單元保持連接，在4小時(shí)內(nèi)未出現(xiàn)報(bào)警。此時(shí)伺服系統(tǒng)包括 電源單元” 處于上電狀態(tài)；4小時(shí)后出現(xiàn)過同一報(bào)警。5。4 2將遠(yuǎn)程I/O單元從控制柜中移出1米，上電后不馬上出現(xiàn)報(bào)警，在

8、3-5分鐘后出現(xiàn)同一報(bào)警；將遠(yuǎn)程I/O單元從控制柜中移出5米，上電后不出現(xiàn)報(bào)警，在1-2小時(shí)后出現(xiàn)同一報(bào)警；這表明控制柜內(nèi)有十?dāng)_源存在。而且受距離的影響。由于控制柜內(nèi)的變頻器未 啟動(dòng)，只有開關(guān)電源和伺服系統(tǒng)工作。那開關(guān)電源的影響有多大呢？5. 4. 3開關(guān)電源的影響（客戶原采用一般市售DC24V直流開關(guān)電源）用三菱數(shù)控系統(tǒng)自帶的DC24V直流電源PD25向遠(yuǎn)程I/O單元供電。情況有所改善。一度上電后不發(fā)生報(bào)警，稍后乂有報(bào)警發(fā)生，再用同一DC24V直流電源PD25向遠(yuǎn)程I/O單元所管理的輸入輸出回路供電，在2小時(shí)內(nèi)未發(fā)生報(bào)警；這說(shuō)明良好的電源對(duì)抗十?dāng)_很重要。用客戶使用的市售DC24V直流開關(guān)電源

9、向遠(yuǎn)程I/O單元供電，將開關(guān)電源移出 控制柜5米之外，在2小時(shí)內(nèi)偶有報(bào)警發(fā)生。將開關(guān)電源移回控制柜內(nèi)，報(bào)警立 即發(fā)生。換用某名牌DC24V直流開關(guān)電源向遠(yuǎn)程I/O單元供電，將開關(guān)電源移出控制柜5米之外，在4小時(shí)內(nèi)偶有報(bào)警發(fā)生，將開關(guān)電源移回控制柜內(nèi)，報(bào)警立即發(fā)生。這說(shuō)明開關(guān)電源也是一較強(qiáng)的十?dāng)_源，在安裝時(shí)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離遠(yuǎn)程I/O單6.經(jīng)過綜合分析：得出如下結(jié)論：6. 1。通信電纜必須達(dá)到0。3平方毫米的要求而且要有屏蔽層。6. 2除了伺服系統(tǒng)及其 電源再生單元”和變頻器是十?dāng)_源外，一般的開關(guān)單 元也是足夠大的十?dāng)_源；6. 3應(yīng)該將遠(yuǎn)程I/O單元，基本I/O單元與上述十?dāng)_分開裝與不同的電柜中?；蛘邔?duì)裝有伺服系統(tǒng)及其電源再生單元”和變頻器的電柜做足夠的屏蔽。在本案例中，將遠(yuǎn)程I/O移到操縱箱中，遠(yuǎn)離十?dāng)_源，采用標(biāo)準(zhǔn)線徑的通信電纜 后，故障消除。COUNTER ERROR R831.4為1時(shí)，刀倉(cāng)檢測(cè)刀具的傳感器檢出異常