第三章_國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)

1、數(shù)控機(jī)床維修高級(jí)應(yīng)用人才培養(yǎng)叢書(shū)數(shù)控機(jī)床維修高級(jí)應(yīng)用人才培養(yǎng)叢書(shū)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修2022-3-61第三章 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修 天津工程師范學(xué)院天津工程師范學(xué)院數(shù)控機(jī)床維修高級(jí)應(yīng)用人才培養(yǎng)叢書(shū)數(shù)控機(jī)床維修高級(jí)應(yīng)用人才培養(yǎng)叢書(shū)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修 教學(xué)提示：教學(xué)提示：本章主要介紹了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床及其維修的基本概念，數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修原則、一般步驟和方法，數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修技術(shù)的發(fā)展，讓讀者對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修技術(shù)有個(gè)全面的基本認(rèn)識(shí)。 教學(xué)要求：教學(xué)要求：了解數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床及其維修的特點(diǎn),對(duì)數(shù)

2、控機(jī)床維修人員的要求，數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修技術(shù)的發(fā)展；掌握數(shù)控機(jī)床故障的分類，數(shù)控機(jī)床可靠性的基本概念，數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修的一般步驟和方法。2022-3-62數(shù)控機(jī)床維修高級(jí)應(yīng)用人才培養(yǎng)叢書(shū)數(shù)控機(jī)床維修高級(jí)應(yīng)用人才培養(yǎng)叢書(shū)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修2022-3-63第三章 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修 3.1 概述 3.2 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)組成 3.3 華中數(shù)控系統(tǒng)PMC 3.4華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)配置 3.5國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修 3.6國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)2022-3-64一、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況一、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況 在數(shù)控系統(tǒng)方面，20世紀(jì)80年代初，國(guó)

3、內(nèi)先后從日本、美國(guó)等國(guó)引進(jìn)了一些CNC裝置及主軸、伺服系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，并陸續(xù)投入了批量生產(chǎn)，從而結(jié)束了數(shù)控機(jī)床發(fā)展徘徊不前的局面，推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。80年代至90年代初北京機(jī)床研究所先后引進(jìn)日本FANUC的3、5、7、6系統(tǒng)進(jìn)行消化吸收，與FANUC合資生產(chǎn)的各類型數(shù)控系統(tǒng)最高年產(chǎn)量已達(dá)500套。東方西門(mén)子集團(tuán)引進(jìn)德國(guó)西門(mén)子的3系統(tǒng)、810和820系統(tǒng)。到20世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)具有了一定的規(guī)模，但前進(jìn)中的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)正面臨十分嚴(yán)峻的形勢(shì)。3.1概述2022-3-65 進(jìn)入WTO后，中國(guó)將進(jìn)入日趨完善的國(guó)內(nèi)外相統(tǒng)一的大市場(chǎng)，大量數(shù)控機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)口，將對(duì)發(fā)展中的

4、數(shù)控產(chǎn)業(yè)造成巨大的沖擊，其中國(guó)家“ 八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“中華型數(shù)控系統(tǒng)”于1991年9月28日通過(guò)國(guó)家級(jí)鑒定。該系統(tǒng)是以通用的工業(yè)控制機(jī)(32位CPU)為基礎(chǔ)的全功能數(shù)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)在我國(guó)首次將微機(jī)客戶服務(wù)器模型用于窗口式操作系統(tǒng)。形成了一個(gè)集成化的軟件環(huán)境。此外，有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠商還根據(jù)客戶需要開(kāi)發(fā)有一批不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品。如大連大森，廣州數(shù)控等。 2022-3-66二、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)介紹二、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)介紹 1華中系統(tǒng) 華中數(shù)控系統(tǒng)是基于通用PC的數(shù)控裝置，是武漢華中數(shù)控股份有限公司在國(guó)家“八五”、“九五”科技攻關(guān)的重大科技成果。華中數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展為三大系列：世紀(jì)星系列、小博士系列和

5、華中I型系列。世紀(jì)星系列采用通用原裝進(jìn)口嵌入式工業(yè)PC機(jī)，彩色LCD液晶顯示器，內(nèi)置式PLC，可與多種伺服驅(qū)動(dòng)單元配套使用；小博士系列為外配通用PC機(jī)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置。華中世紀(jì)星系統(tǒng)如圖3-1所示。2022-3-67 華中數(shù)控系統(tǒng)是我國(guó)為數(shù)不多具有自主版權(quán)的高性能數(shù)控系統(tǒng)之一。它以通用的工業(yè)PC機(jī)（IPC）和DOS、WINDOWS操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用開(kāi)放式的體系結(jié)構(gòu)，使華中數(shù)控系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量得到了保證。它適合多坐標(biāo)（25）數(shù)控鏜銑床和加工中心，在增加相應(yīng)的軟件模塊后，也能適應(yīng)于其它類型的數(shù)控機(jī)床（如數(shù)控磨床、數(shù)控車(chē)床等）以及特種加工機(jī)床（如激光加工機(jī)、線切割機(jī)等）。華中數(shù)控裝置的硬件基本結(jié)

6、構(gòu)如圖3-2所示。系統(tǒng)的硬件由工業(yè)PC機(jī)（IPC）、主軸驅(qū)動(dòng)單元和交流伺服單元等幾個(gè)部分組成。各組成部分介紹如下：（1）CPU卡的配置是CPU 80386以上、內(nèi)存2MB以上、cache 128kB以上、軟硬驅(qū)接口、鍵盤(pán)接口、二串一并通信接口、DMA控制器、中斷控制器和定時(shí)器；外存是包括軟驅(qū)、硬驅(qū)和電子盤(pán)在內(nèi)的存儲(chǔ)器件。（2）系統(tǒng)總線是一塊由四層印刷電路板制成的無(wú)源母板。（3）圖3-2中的定制功能接口部分是數(shù)控系統(tǒng)的操作面板，其中數(shù)控鍵盤(pán)通過(guò)COM2口直接寫(xiě)入標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)的緩沖區(qū)。（4）圖3-2中的“定制功能接口”表示是可根據(jù)用戶特殊要求而定制的功能模塊。2022-3-68（5）位置單元接口根據(jù)伺

7、服單元的不同而有不同的具體實(shí)施方案；當(dāng)伺服單元為數(shù)字交流伺服單元時(shí)，位置單元接口可采用標(biāo)準(zhǔn)RS-232C串口；當(dāng)伺服單元為模擬式交/直流伺服單元時(shí)，位置單元接口采用位置環(huán)板。當(dāng)用步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件時(shí)（教學(xué)型數(shù)控機(jī)床），位置單元接口采用多功能數(shù)控接口板。（6）光電隔離I/O板主要處理控制面板上以及機(jī)床測(cè)量的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。（7）多功能板主要處理主軸單元的模擬或數(shù)字控制信號(hào)，并回收來(lái)自主軸編碼器、手搖脈沖發(fā)生器的脈沖信號(hào)。2022-3-692022-3-6102.航天數(shù)控 十多年來(lái)，航天數(shù)控充分發(fā)揮航天工業(yè)的高技術(shù)優(yōu)勢(shì)，相繼開(kāi)發(fā)了高、中、低檔次的多個(gè)系列的產(chǎn)品，功能覆蓋了車(chē)床、銑床、加工中心、磨床、火

8、焰切割機(jī)等控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于軍工、船舶、汽車(chē)、航空、航天、造紙、建筑等各領(lǐng)域。其主要數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品CASNUC2100系列數(shù)控系統(tǒng)，如圖3-3所示： CASNUC2100數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)總線式、模塊化的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)，可以廣泛借用豐富的外部軟、硬件資源。可控制5軸，8軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備。系統(tǒng)具有內(nèi)裝PLC圖形顯示功能。系統(tǒng)可配有軟、硬盤(pán)接口，通信接口。很好的通信功能，可以為FMS、CIMS提供技術(shù)支持。其典型應(yīng)用有車(chē)床、銑床鉆床、磨床、加工中心、螺桿銑、凸輪加工、火焰切割、玻璃雕刻、4軸機(jī)器人控制，4軸激光表面處理控制等。這種開(kāi)放式的平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)既可以為用戶提供最終產(chǎn)品，也可為

9、其他數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家和工業(yè)過(guò)程控制用戶提供OEM(原始設(shè)備生產(chǎn)商)的軟、硬件產(chǎn)品。2022-3-6113.廣州數(shù)控 廣州數(shù)控是近幾年來(lái)發(fā)展比較迅速的數(shù)控系統(tǒng)，在我國(guó)特別是廣大南方地區(qū)有著眾多的用戶。廣州數(shù)控的主要產(chǎn)品有：GSK系列車(chē)床、銑床、加工中心數(shù)控系統(tǒng)。DA98系列全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置。DY3系列混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，DF3系列反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置GSK SJT系列交流伺服電動(dòng)機(jī)。以其加工中心數(shù)控系統(tǒng)GSK 218M為廣州數(shù)控自主研發(fā)的普及型數(shù)控系統(tǒng)(適配加工中心及普通銑床)，采用32位高性能的CPU和超大規(guī)模可編程器件FPGA，實(shí)時(shí)控制和硬件插補(bǔ)技術(shù)保證了系統(tǒng)m級(jí)精度下的高效率

10、，可在線編輯的PLC使邏輯控制功能更加靈活強(qiáng)大，如圖3-4所示。2022-3-6122022-3-613 廣州數(shù)控加工中心系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為四軸三聯(lián)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸可由參數(shù)設(shè)定；最高定位速度可達(dá)30米/分，最高插補(bǔ)速度達(dá)15米/分；可以提供直線型、指數(shù)型和S型多種加減速方式；具有雙向螺距誤差補(bǔ)償、反向間隙誤差補(bǔ)償、刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償、刀具半徑補(bǔ)償功能；提供多級(jí)密碼保護(hù)功能，方便設(shè)備管理；中、英文界面可參數(shù)選擇；程序區(qū)空間為56M，最大可存儲(chǔ)400個(gè)程序，支持后臺(tái)編輯功能；具有標(biāo)準(zhǔn)RS-232及USB接口功能，可實(shí)現(xiàn)CNC與PC機(jī)雙向傳輸程序、參數(shù)及PLC程序；具有DNC控制功能，波特率可由參數(shù)設(shè)定；2022-

11、3-614 內(nèi)置PLC，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種邏輯功能控制；梯形圖可在線編輯、上傳、下載；I/O口可擴(kuò)展；標(biāo)準(zhǔn)梯形圖可適配斗笠式刀庫(kù)和機(jī)械手刀庫(kù)；手動(dòng)干預(yù)返回功能使自動(dòng)和手動(dòng)方式靈活切換；手輪中斷和單步中斷功能可完成自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中的坐標(biāo)系平移；程序再啟動(dòng)功能使公休或斷刀后的斷點(diǎn)處啟動(dòng)成為可能；背景編輯功能允許在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)編輯程序；剛性攻絲和主軸跟隨方式攻絲可由參數(shù)設(shè)定；三級(jí)自動(dòng)換擋功能，可由設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速隨時(shí)切換變頻輸出電壓；具有旋轉(zhuǎn)、縮放、極坐標(biāo)和多種固定循環(huán)功能。3.2 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)組成 一、華中數(shù)控系統(tǒng)一、華中數(shù)控系統(tǒng) 華中數(shù)控系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。2022-3-615圖3-5 華中數(shù)

12、控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)機(jī)機(jī)床床1輸入輸出裝置 輸入輸出裝置主要用于零件加工程序的編制、存儲(chǔ)、打印、顯示或機(jī)床的加工信息的顯示等。簡(jiǎn)單的輸入輸出裝置只包括鍵盤(pán)和若干個(gè)數(shù)碼管，較高級(jí)的系統(tǒng)一般配有CRT顯示器和液晶顯示器。2數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，這一部分主要包括微處理器、存儲(chǔ)器、外圍邏輯電路及與數(shù)控系統(tǒng)其它組成部分聯(lián)系的接口等。其原理是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)段插補(bǔ)出理想的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件（伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)床），加工出所需要的零件。因此，輸入、軌跡插補(bǔ)、位置控制是數(shù)控裝置的三個(gè)基本部分，在數(shù)控系統(tǒng)中主要由數(shù)控板來(lái)完成硬件功能。 如圖3-6所示：2022-3-6162022-3-617

13、3伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置 伺服單元接受來(lái)自數(shù)控裝置的進(jìn)給指令，經(jīng)變換和放大后通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)變成機(jī)床工作臺(tái)的位移和速度。因此伺服單元是數(shù)控裝置和機(jī)床本體的聯(lián)系環(huán)節(jié)，它把來(lái)自數(shù)控裝置的微弱指令信號(hào)放大成控制驅(qū)動(dòng)裝置的大功率信號(hào)。根據(jù)接受指令的不同伺服單元有脈沖式和模擬式之分，而模擬式伺服單元按電源種類又分為直流伺服單元和交流伺服單元。 驅(qū)動(dòng)裝置把放大的指令信號(hào)變成為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過(guò)機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)，使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，最后加工出符合圖紙要求的零件。華中伺服單元如圖3-7所示。將電源模塊和驅(qū)動(dòng)模塊集成為一體，具有結(jié)構(gòu)小巧、使用方便、可靠性高等特點(diǎn)。HSV-16采用最新

14、運(yùn)動(dòng)控制專用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、大規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列（FPGA）和智能化功率塊（IPM）等當(dāng)今最新技術(shù)設(shè)計(jì)。它可以通過(guò)修改伺服驅(qū)動(dòng)單元參數(shù)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作方式、內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境和要求。HSV-16D全數(shù)字交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元擁有以下四種控制方式：2022-3-618 (1) 位置控制方式（脈沖量接口）：HSV-16系列伺服驅(qū)動(dòng)單元可以通過(guò)內(nèi)部參數(shù)設(shè)置接收三種形式的脈沖指令（正交脈沖；脈沖+方向；正、負(fù)脈沖）。 (2) 速度控制方式（模擬量接口）：HSV-16系列伺服驅(qū)動(dòng)單元可以通過(guò)內(nèi)部參數(shù)設(shè)置為速度控制方式，可接收幅值不超過(guò)10V的（如：-10V-+10V）模

15、擬量。 (3) JOG控制方式：此種方式是HSV-16系列伺服驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)按鍵（而無(wú)須外部指令）操作使驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，給用戶提供的一種測(cè)試伺服驅(qū)動(dòng)系數(shù)統(tǒng)安裝、連接是否正確的運(yùn)行方式。 (4) 內(nèi)部速度控制方式：HSV-16系列伺服驅(qū)動(dòng)單元在內(nèi)部速度控制的方式下，可根據(jù)伺服驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部設(shè)定的速度運(yùn)行。2022-3-6194主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求，其中有很高的主軸轉(zhuǎn)速和很寬的無(wú)級(jí)調(diào)速范圍等，為滿足上述要求，現(xiàn)在絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床均采用鼠籠式感應(yīng)交流異步電動(dòng)機(jī)配矢量變換變頻調(diào)速的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)器如圖3-8所示。HSV-18S全數(shù)字交流主軸驅(qū)動(dòng)單元是武漢華中數(shù)

16、控股份有限公司繼HSV-20S系列交流主軸驅(qū)動(dòng)單元后推出的新一代高壓交流主軸驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。該驅(qū)動(dòng)單元采用AC380V電源輸入。HSV-18S全數(shù)字交流主軸驅(qū)動(dòng)單元采用專用運(yùn)動(dòng)控制數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）、大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列（FPGA）和智能化功率模塊（IPM）等當(dāng)今最新技術(shù)設(shè)計(jì)，具有025A、050A多種規(guī)格，具有很寬的功率選擇范圍?？梢愿鶕?jù)要求選配不同規(guī)格驅(qū)動(dòng)單元和交流伺服主軸電機(jī)。2022-3-6205可編程控制器 可編程控制器（PC，Programmable Controller）是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。由于最初研究這種裝置的目的，是為

17、了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開(kāi)關(guān)量控制故也稱為可編程邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller）。當(dāng)PLC用于控制機(jī)床順序動(dòng)作時(shí)也可稱為可編程邏輯機(jī)床控制器（PMC，Programmable Machine Controller）。2022-3-621 PLC主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動(dòng)作，沒(méi)有軌跡上的具體要求，它接受數(shù)控裝置的控制代碼M（輔助功能）、S（主軸轉(zhuǎn)速）、T（選刀、換刀）等順序動(dòng)作信息，對(duì)其進(jìn)行譯碼，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開(kāi)關(guān)等一些輔助動(dòng)作；它還接受機(jī)床操作面板的指令，一方面直接控

18、制機(jī)床動(dòng)作，另一方面將指令送往數(shù)控裝置用于加工過(guò)程的控制。華中數(shù)控系統(tǒng)使用的是嵌入在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的內(nèi)嵌式PLC，也稱PMC，在本章的第3節(jié)將作詳細(xì)介紹。2022-3-6226測(cè)量裝置 測(cè)量裝置也稱反饋元件，通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給數(shù)控裝置，與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào)以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)。此外，由測(cè)量裝置和數(shù)顯環(huán)節(jié)構(gòu)成數(shù)顯裝置，可以在線顯示機(jī)床坐標(biāo)值，可以大大提高工作效率和工件的加工精度。常見(jiàn)測(cè)量裝置有光電編碼器、光柵尺、旋轉(zhuǎn)變壓器等。華中數(shù)控系統(tǒng)可以與以上介紹的多種檢測(cè)元件進(jìn)行配合使用。以華中HNC-21TF數(shù)控系統(tǒng)為例說(shuō)明整個(gè)數(shù)控與

19、其他裝置、單元連接的基本連線如圖3-9所示。2022-3-623二、廣州數(shù)控二、廣州數(shù)控 下面以廣州數(shù)控GSK990M型數(shù)控系統(tǒng)為代表介紹廣州數(shù)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。GSK990M數(shù)控系統(tǒng)采用高速微處理器(16位CPU)和超大規(guī)?？删幊涕T(mén)陣列(CPLD)進(jìn)行硬件插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)高速m級(jí)控制。數(shù)控系統(tǒng)GSK990M是廣州數(shù)控專門(mén)為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)的的控制步進(jìn)電機(jī)的鉆、鏜、銑床及加工中心用數(shù)控系統(tǒng)。在控制軟件上，系統(tǒng)將全功能數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)能引入步進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)中，并針對(duì)步進(jìn)機(jī)的特點(diǎn)增加了許多適合于步進(jìn)電機(jī)的機(jī)能，使其發(fā)揮最佳的性能，從而使系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。廣州數(shù)控系統(tǒng)的組成與華中數(shù)控系統(tǒng)的組成是以數(shù)控

20、單元為中心，集合其它各部分GSK 990M系列數(shù)控系統(tǒng)主要由下列單元組成，系統(tǒng)的組成如圖3-10所示。2022-3-6242022-3-625廣州數(shù)控系統(tǒng)的組成與華中數(shù)控系統(tǒng)的組成是以數(shù)控單元為中心，集合其它各部分GSK 990M系列數(shù)控系統(tǒng)主要由下列單元組成： （1）CNC控制單元 （2）附加操作面板（選擇件） （3）步進(jìn)機(jī)驅(qū)動(dòng)器（數(shù)字交流伺服驅(qū)動(dòng)器） （4）步進(jìn)電機(jī)（伺服電機(jī)） （5）電源變壓器 在系統(tǒng)內(nèi)部，鍵盤(pán)控制板通過(guò)電線與LCD顯示屏聯(lián)接，如圖3-11所示。 系統(tǒng)的主控板通過(guò)扁平電纜與板金上的DB型插座進(jìn)行轉(zhuǎn)接，DB插座供外部使用。連接關(guān)系及各IDC插座的位置如下如圖3-12所示。2

21、022-3-626 圖3-12 插座，設(shè)定開(kāi)關(guān)位置圖 GSK990M型數(shù)控系統(tǒng)可以連接步進(jìn)電機(jī)及伺服電機(jī)，其聯(lián)接圖如圖3-13及3-14所示。2022-3-627 圖3-13 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)聯(lián)接圖2022-3-628 圖3-14 伺服電機(jī)系統(tǒng)聯(lián)接圖3.3華中數(shù)控系統(tǒng)PMC2022-3-629一、華中數(shù)控內(nèi)置式一、華中數(shù)控內(nèi)置式PMCPMC的結(jié)構(gòu)及相關(guān)寄存器的訪問(wèn)的結(jié)構(gòu)及相關(guān)寄存器的訪問(wèn) B、P 系統(tǒng)函數(shù) 內(nèi)置式 PLC R 寄存器 機(jī) 床 數(shù)控 系統(tǒng) G F X Y 圖3-15 華中世紀(jì)星內(nèi)置式PMC結(jié)構(gòu)圖2022-3-630其中： X寄存器為機(jī)床輸出到PMC的開(kāi)關(guān)信號(hào)，最大可有128組(或稱字

22、節(jié)，下同)； Y寄存器為PMC輸出到機(jī)床的開(kāi)關(guān)信號(hào)，最大可有128組； R寄存器為PMC內(nèi)部中間寄存器，共有768組； G寄存器為PMC輸出到計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)，最大可有256組； F寄存器為計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)輸出到PMC的開(kāi)關(guān)信號(hào)，最大可有256組； P寄存器為PMC外部參數(shù)，可由機(jī)床用戶設(shè)置(運(yùn)行參數(shù)子菜單中的PMC用戶參數(shù)命令即可設(shè)置)，共有100組； B寄存器為斷電保護(hù)信息，共有100組。二、華中數(shù)控內(nèi)置式二、華中數(shù)控內(nèi)置式PMC的軟件結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行原理的軟件結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行原理 和一般C語(yǔ)言程序都必須提供main( )函數(shù)一樣，用戶編寫(xiě)內(nèi)置式PMC的C語(yǔ)言程序必須提供如下系統(tǒng)函數(shù)定義及系

23、統(tǒng)變量值：extern void init(void);/初始化PLCextern unsigned plc1_time;/函數(shù)plc1()的運(yùn)行周期，單位：毫秒extern void plc1(void);/PLC程序入口1extern unsigned plc2_time;/函數(shù)plc2()的運(yùn)行周期，單位：毫秒extern void plc2(void);/PLC程序入口22022-3-631系統(tǒng)初始化PLC時(shí)，將調(diào)用PLC提供的init()函數(shù)(該函數(shù)只被調(diào)用一次)。在系統(tǒng)初始化完成后，數(shù)控系統(tǒng)將周期性地運(yùn)行如下過(guò)程： 1）從硬件端口及數(shù)控系統(tǒng)成批讀入所有X、F、P寄存器的內(nèi)容； 2）

24、如果plc1_time所指定的周期時(shí)間已到，調(diào)用函數(shù)plc1()； 3）如果plc2_time所指定的周期時(shí)間已到，調(diào)用函數(shù)plc2()； 4）系統(tǒng)成批輸出G、Y、B寄存器。2022-3-632三、華中數(shù)控三、華中數(shù)控PLC程序的編寫(xiě)及其編譯程序的編寫(xiě)及其編譯 華中數(shù)控 PLC程序的編譯環(huán)境為：Borland C+3.1+MSDOS6.22。數(shù)控系統(tǒng)約定PLC源程序后輟為“.CLD”，即“*.CLD”文件為PLC源程序。最簡(jiǎn)單的PLC程序只要包含系統(tǒng)必須的幾個(gè)函數(shù)和變量定義即可編譯運(yùn)行，當(dāng)然它什么事也不能做。2022-3-633四、華中數(shù)控四、華中數(shù)控PLC程序的安裝程序的安裝 PLC源程序編

25、譯后，將產(chǎn)生一個(gè)DOS可執(zhí)行.COM文件。要安裝寫(xiě)好的PLC程序，必須更改華中數(shù)控系統(tǒng)的配置文件NCBIOS.CFG。在DOS環(huán)境下，進(jìn)入數(shù)控軟件所安裝的目錄，如C:HNC-21，在DOS提示符下敲入如下命令：C:HNC-21 edit ncbios.cfg 可編輯數(shù)控系統(tǒng)配置文件。2022-3-634五、車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)五、車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)PLC系統(tǒng)系統(tǒng) PLC配置系統(tǒng)可供工程人員進(jìn)行修改，它運(yùn)行于DOS平臺(tái)下，與其他高級(jí)操作系統(tǒng)兼容，可以對(duì)PLC選項(xiàng)進(jìn)行配置，配置完以后生成的頭文件加上標(biāo)準(zhǔn)PLC源程序就可以編譯成可執(zhí)行的PLC執(zhí)行文件了。1將數(shù)控系統(tǒng)上電，在系統(tǒng)主操作界面下，按F10鍵進(jìn)入擴(kuò)展功能子菜單。

26、菜單條的顯示如圖3-16所示，擴(kuò)展功能條如圖3-17所示；2在擴(kuò)展功能子菜單下，按F1鍵，系統(tǒng)將彈出如圖3-18所示的PLC子菜單；3在PLC子菜單下，按F2鍵，系統(tǒng)將彈出如圖3-19所示的輸入口令對(duì)話框，在口令對(duì)話框輸入初始口令“HIG”，按Enter確認(rèn)，便進(jìn)入如圖3-20所示的標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)；2022-3-6354按F2鍵，便進(jìn)入車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)PLC系統(tǒng)；5Pgup、Pgdn為五大功能項(xiàng)相鄰界面間的切換鍵；同一功能界面中用Tab鍵切換輸入點(diǎn)；用、鍵移動(dòng)藍(lán)色亮條選擇要編輯的選項(xiàng)；按Enter鍵編輯當(dāng)前選定的項(xiàng)；編輯過(guò)程中，按Enter鍵表示輸入確認(rèn)，按Esc鍵表示取消輸入；無(wú)論輸入點(diǎn)還是輸出

27、點(diǎn)，字母“H”表示為高電平有效，即為“1”， 字母“L”表示低電平有效，即為“0”；在任何功能項(xiàng)界面下，都可按ESC鍵退出系統(tǒng)。6在查看或設(shè)置完車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)PLC系統(tǒng)后，按ESC鍵，系統(tǒng)將彈出如圖3-21和圖3-22所示的系統(tǒng)提示，按Enter鍵確認(rèn)后，系統(tǒng)將自動(dòng)重新編譯PLC程序，并返回系統(tǒng)主菜單，新編譯的PLC程序生效。2022-3-6363.4 華中數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)配置1常用名詞和按鍵說(shuō)明窗口：顯示和修改參數(shù)值的區(qū)域。部件：HNC-21數(shù)控裝置中的各種控制接口或功能單元。權(quán)限：HNC-21數(shù)控裝置中，設(shè)置了三種級(jí)別的權(quán)限，即數(shù)控廠家、機(jī)床廠家、用戶；不同級(jí)別的權(quán)限，可以修改的參數(shù)是不同的。數(shù)控廠

28、家權(quán)限級(jí)別最高，機(jī)床廠家權(quán)限其次，用戶權(quán)限的級(jí)別最低。主菜單與子菜單：在某一個(gè)菜單中，用Enter鍵選中某項(xiàng)后，出現(xiàn)另一個(gè)菜單，則前者稱主菜單，后者稱子菜單。菜單可以分為兩種：彈出式菜單和圖形按鍵式菜單如圖3-23所示。參數(shù)樹(shù)：各級(jí)參數(shù)組成參數(shù)樹(shù)。如圖3-24所示。2022-3-6372.輸入權(quán)限口令華中數(shù)控裝置的運(yùn)行，嚴(yán)格依賴于系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置因此，對(duì)參數(shù)修改的權(quán)限分三級(jí)予以規(guī)定：數(shù)控廠家：最高級(jí)權(quán)限，能修改所有參數(shù)；機(jī)床廠家：中間級(jí)權(quán)限，能修改機(jī)床調(diào)試時(shí)，須設(shè) 置的參數(shù)；用戶廠家：最低級(jí)權(quán)限，僅能修改用戶使用時(shí)，須 改變的參數(shù)。2022-3-638 數(shù)控機(jī)床在最終用戶處安裝調(diào)試后，一般不需修

29、改參數(shù)。在特殊的情況下，如需要修改參數(shù)，首先應(yīng)輸入?yún)?shù)修改的權(quán)限口令，如圖3-25所示。具體操作步驟如下： (1)在參數(shù)功能子菜單環(huán)境中按F3鍵，系統(tǒng)會(huì)彈出權(quán)限級(jí)別選擇窗口； (2)用、選擇權(quán)限，按Enter鍵確認(rèn)，系統(tǒng)將彈出輸入口令對(duì)話框； (3)在口令對(duì)話框中輸入相應(yīng)的權(quán)限口令，按Enter鍵確認(rèn)； (4)若所輸入的權(quán)限口令正確，則可進(jìn)行此權(quán)限級(jí)別的參數(shù)修改；否則，系統(tǒng)會(huì)提示權(quán)限口令輸入錯(cuò)。2022-3-6393參數(shù)查看與設(shè)置 在圖3-26所示的主操作界面下，按F3鍵進(jìn)入?yún)?shù)功能子菜單。命令行與菜單條的顯示如圖3-27所示：2022-3-640 圖3-26 主操作界面參數(shù)查看與設(shè)置的具體操

30、作步驟如下： (1) 在參數(shù)功能子菜單下，按F1鍵，系統(tǒng)將彈出如圖3-27所示的參數(shù)索引子菜單； (2) 用、選擇要查看或設(shè)置的選項(xiàng)，按Enter鍵進(jìn)入下一級(jí)菜單或窗口； (3) 如果所選的選項(xiàng)有下一級(jí)菜單，例如“坐標(biāo)軸參數(shù)”，系統(tǒng)會(huì)彈出該坐標(biāo)軸參數(shù)選項(xiàng)的下一級(jí)菜單，如圖3-28所示的坐標(biāo)軸參數(shù)菜單；2022-3-641 (4) 用同樣的方法選擇、確定選項(xiàng)，直到所選的選項(xiàng)沒(méi)有更下一級(jí)的菜單，此時(shí)，圖形顯示窗口將顯示所選參數(shù)塊的參數(shù)名及參數(shù)值，例如在坐標(biāo)軸參數(shù)菜單中選擇軸0則顯示如圖3-27所示的坐標(biāo)軸參數(shù)-軸0窗口；用、Pgup、Pgdn等鍵移動(dòng)藍(lán)色光標(biāo)條，到達(dá)所要查看或設(shè)置的參數(shù)處； (5)

31、 繼續(xù)用、Pgup、Pgdn等鍵在本窗口內(nèi)移動(dòng)藍(lán)色光標(biāo)條，到達(dá)需要查看或設(shè)置的其他參數(shù)處，直至完成窗口中各項(xiàng)參數(shù)的查看和修改； (6) 按Esc或F1鍵，退出本窗口。如果本窗口中，有參數(shù)被修改，系統(tǒng)將提示是否保存所修改的值，如圖3-29所示，按Y鍵存盤(pán)，按N鍵不存盤(pán)；然后，系統(tǒng)提示是否將修改值作為缺省值保存，如圖3-30所示。按Y鍵確認(rèn)，按N鍵取消。2022-3-642 (7) 系統(tǒng)回到參數(shù)索引菜單，可以繼續(xù)進(jìn)入其他的菜單或窗口，查看或修改其他參數(shù)；若連續(xù)按Esc鍵將最終退回到參數(shù)功能子菜單。如果有參數(shù)已被修改，則需要重新啟動(dòng)系統(tǒng)，以便使新參數(shù)生效。此時(shí)，系統(tǒng)將出現(xiàn)如圖3-31所示的提示。20

32、22-3-643圖3-31是否當(dāng)缺省值保存3.5 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修一、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)故障診斷與維修一、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件系統(tǒng)故障診斷與維修1華中數(shù)控系統(tǒng)軟件組成(1)底層軟件 主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制與硬件管理，如：內(nèi)存駐留程序文件NCBIOS.COM；系統(tǒng)配置件NCBIOS.CFG。(2)上層軟件 完成人機(jī)交互與程序解釋功能，即后綴為*.EXE的可執(zhí)行文件。(3)參數(shù)文件 系統(tǒng)的參數(shù)，包括參數(shù)的結(jié)構(gòu)文件：PARM*.STR，參數(shù)的數(shù)據(jù)文件PARM*.DAT，參數(shù)的初值文件：PARM*.DFT。2022-3-644(4)數(shù)據(jù)文件 刀具信息與斷電保護(hù)信息，其數(shù)據(jù)文件為PRAM*.DA

33、T。(5)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序板卡驅(qū)動(dòng)程序 此類文件系統(tǒng)主要針對(duì)不同型號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)及相應(yīng)的數(shù)控板卡進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)文件的形式為*.DRV文件。如數(shù)控系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)HNC2000.DRV以及HC5905.DRV，進(jìn)給單元的驅(qū)動(dòng)程序SV-L9.DRV，14寸顯示器面板鍵盤(pán)HC5503.COM，10寸顯示器面板鍵盤(pán)HC5504.COM。2022-3-6452數(shù)控系統(tǒng)軟件相關(guān)故障實(shí)例與排除(1)系統(tǒng)不能進(jìn)入，造成死機(jī)。 這類故障一般都是由于DOS系統(tǒng)文件損壞或電子盤(pán)(硬盤(pán))損壞，或者是華中數(shù)控系統(tǒng)軟件損壞。解決的方法可以首先確認(rèn)CONFIG.SYS文件，是否調(diào)用了HIMEM.SYS和EMM386.EXE文件

34、，以及指定的文件路徑下是否有該文件。如果沒(méi)有，需要重新安裝數(shù)控系統(tǒng)全部軟件。2022-3-646(2)系統(tǒng)能夠進(jìn)入，但進(jìn)入之前會(huì)顯示“CANT OPEN”，進(jìn)入系統(tǒng)后也有“出錯(cuò)”報(bào)警。 此故障的引發(fā)是由于系統(tǒng)底層支持軟件NCBIOS.CFG中板卡、伺服等驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用路徑不對(duì)，可重新設(shè)置新的路徑。如果在NCBIOS.CFG中指定的路徑找不到所需的驅(qū)動(dòng)程序，可重新拷貝所需的驅(qū)動(dòng)程序。(3)進(jìn)入系統(tǒng)后，察看參數(shù)索引時(shí)，系統(tǒng)顯示“無(wú)任何參數(shù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件”。 經(jīng)文件查找確認(rèn)，在NCBIOS.CFG文件中BINPATH指定的路徑下找不到PARM*.STR文件，應(yīng)該重新拷貝PARM*.STR文件或在NCB

35、IOS.CFG中重新設(shè)置BINPATH的路徑。2022-3-647(4)進(jìn)入系統(tǒng)后，有“出錯(cuò)”報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容顯示各種參數(shù)丟失系統(tǒng)未聯(lián)機(jī)，不能正常工作。 檢查通信控制線纜、驅(qū)動(dòng)程序及參數(shù)是否正確。如果在數(shù)控系統(tǒng)配置文件NCBIOS.CFG中PARMPATH所指定的路徑下找不到PARM*.DAT文件，可以考慮重新拷貝PARM*.DAT文件到PARMPATH所指定的目錄中去，或者在NCBIOS.CFG中重新設(shè)置PARMPATH的路徑，重新設(shè)置的路徑一定要包括上述提到的PARM*.DAT文件。2022-3-648二、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警信息二、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警信息報(bào)警號(hào)報(bào)警信息系統(tǒng)動(dòng)作處理方法0lh初始化

36、錯(cuò)急停正確設(shè)置參數(shù)并正確連接坐標(biāo)軸控制電纜02h參數(shù)錯(cuò)急停正確設(shè)置參數(shù)03h通信錯(cuò)誤急停正確設(shè)置參數(shù)并正確連接坐標(biāo)軸控制電纜04h伺服失去聯(lián)系急停正確連接坐標(biāo)軸控制(串口)電纜；檢查伺服驅(qū)動(dòng)器控制電源05h機(jī)床位置丟失急停檢查坐標(biāo)軸控制電纜、電機(jī)強(qiáng)電纜、編碼器電纜后，重新通電09h未知故障急停檢查參數(shù)、接線與電源，重新通電2022-3-649華中系統(tǒng)的常用報(bào)警信息如表3-1所示20h正向超程急停按住超程解除按鈕，用手動(dòng)方式負(fù)向移動(dòng)，退出超程位置21h負(fù)向超程急停按住超程解除按鈕，用手動(dòng)方式正向移動(dòng)，退出超程位置22h正軟超程超程軸停止正向移動(dòng)負(fù)向移動(dòng)超程軸23h負(fù)軟超程超程軸停止負(fù)向移動(dòng)正向移

37、動(dòng)超程軸30h硬件故障急停關(guān)閉電源3arin后，重新通電31h主回路故障急停更換HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器32h過(guò)熱急停檢查電機(jī)、HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器；檢查電機(jī)熱保護(hù)開(kāi)關(guān)及電纜；更換驅(qū)動(dòng)33h保險(xiǎn)絲熔斷急停更換HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器保險(xiǎn)絲；更換HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器34h直流過(guò)電話急停增加軸參數(shù)中加減速時(shí)間常數(shù)和加速度時(shí)間常數(shù)；更換HSV-11型驅(qū)動(dòng)2022-3-65035h直流過(guò)電壓急停增加軸參數(shù)中加減速時(shí)間常數(shù)和加減速度時(shí)間常數(shù)；更換HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器36h泵升故障急停增加軸參數(shù)中加減速時(shí)間常數(shù)和加速度時(shí)間常數(shù)，減小升降軸移動(dòng)速度；更換HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器37h控制欠壓急停檢查HSV1

38、1型伺服驅(qū)動(dòng)器控制電源，應(yīng)該為AC220V、單相38h反饋異常急停檢查HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器的編碼器反饋電纜39h伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)警急停檢查HSV11型伺服驅(qū)動(dòng)器的報(bào)警信息40h超速急停檢查伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)；檢查伺服驅(qū)動(dòng)器坐標(biāo)軸控制電纜41h跟蹤誤差過(guò)大急停檢查機(jī)械負(fù)載是否合理；檢查伺服驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力電源是否正常；檢查抱閘電動(dòng)機(jī)的抱閘；檢查坐標(biāo)軸參數(shù)中的最高快移速度是否超出了電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；檢查伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置；檢查電機(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)是否正確；對(duì)于脈沖式伺服，檢查伺服內(nèi)部參數(shù)0和1。44h找不到參考點(diǎn)急停檢查參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)；檢查編碼器反饋電纜；檢查編碼器0脈沖信號(hào)2022-3-651三、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)維修

39、實(shí)例三、國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)維修實(shí)例1急停報(bào)警 對(duì)于簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床，出現(xiàn)急停報(bào)警的原因一般為：因安全問(wèn)題，人為按壓“急?！卑粹o；行程開(kāi)關(guān)控制的急停。對(duì)于半閉環(huán)或閉環(huán)數(shù)控機(jī)床，產(chǎn)生急停報(bào)警的原因還有其它因素，如伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障產(chǎn)生的飛車(chē)急停等。簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床的急停報(bào)警處理可按下述方法進(jìn)行：2022-3-652 因安全原因：人為按壓“急停”按鈕后，要解除急停報(bào)警，則要順著“急?！卑粹o箭頭指示的方向轉(zhuǎn)抬，即可解除。 有急停報(bào)警：一種是硬超程；另一種是軟超程。解除硬超程，需在點(diǎn)動(dòng)工作方式下，按住超程解除鍵不放，再按超程的反方向進(jìn)給鍵，使工作臺(tái)或刀架(車(chē)床)向超程的反方向移動(dòng)，直至“超程”指示燈滅為止。解除軟超

40、程，需按如下步驟進(jìn)行：數(shù)控系統(tǒng)基本功能菜單F3鍵F3鍵(輸入權(quán)限)數(shù)控廠家輸入密碼(密碼一般為數(shù)控廠家給定用戶)F1鍵(參數(shù)索引)軸(為軟超程的軸序號(hào))軟極限位置(為軟超程的正極限位置或負(fù)極限位置方向)輸入值1000(輸入值比原來(lái)值大一些)F10鍵，保存退出Alt+x(退出數(shù)控系統(tǒng))E，回車(chē)(從內(nèi)存中退出)n，回車(chē)(重新啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng))，即可解除軟超程。2022-3-6532聯(lián)機(jī)不通 例例3-1：有一華中系統(tǒng)加工中心，在進(jìn)行DNC加工時(shí)顯示在聯(lián)機(jī)不通，數(shù)控機(jī)床操作面板上“聯(lián)機(jī)”指示燈不亮。 從如下方面進(jìn)行檢查和維修。 計(jì)算機(jī)并口和操作面板上的接口是否正常，聯(lián)接電纜是否松動(dòng)。 電源輸入單元有無(wú)問(wèn)題

41、，輸入單元的保險(xiǎn)是否燒斷。 電源單元的工作允許信號(hào)是否消失；NC板是否有電源信號(hào)。一般通過(guò)測(cè)量比較法進(jìn)行。 光電隔離板工作是否正常。 操作面板上的電源開(kāi)關(guān)(ON，OFF按鈕)是否損壞或接觸不良。2022-3-6543有時(shí)出現(xiàn)的故障并無(wú)明顯特點(diǎn)供參考，或出現(xiàn)故障的部位是電路板，其上面元器件非常多，無(wú)法精確判斷故障所在位置。對(duì)于這些故障一定要認(rèn)真分析原因找出特點(diǎn)，進(jìn)行登記并且備檔。例3-2：數(shù)控車(chē)床CJK6032接通電源后，打開(kāi)復(fù)位開(kāi)關(guān)，無(wú)法驅(qū)動(dòng)機(jī)床。 分析原因：“數(shù)控車(chē)床CJK6032的整個(gè)電源部分正常；系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)指示燈不亮，檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)全部正確；檢測(cè)計(jì)算機(jī)與機(jī)床連接部分，連接線正常。懷疑控制部分

42、出錯(cuò)，于是將該機(jī)床的NC板與正常機(jī)床NC板對(duì)調(diào)，系統(tǒng)可正常運(yùn)行。確定NC板出現(xiàn)故障。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)， NC板上易出現(xiàn)故障的是集成塊AT89C51，特點(diǎn)是發(fā)熱且燙手。檢查集成塊AT89C51，故障與以往相同。判斷集成塊AT89C51損壞，將集成塊AT89C51更換，系統(tǒng)正常運(yùn)行。 解決辦法：將集成塊AT89C51更換，系統(tǒng)正常。2022-3-6554設(shè)備在使用過(guò)程中所出現(xiàn)的故障都會(huì)及時(shí)的反饋給生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)廠家都會(huì)對(duì)這些故障做出相應(yīng)的解決方法，和生產(chǎn)廠家保持經(jīng)常聯(lián)系對(duì)于解決已知和未知故障有很大幫助。 例3-3：數(shù)控車(chē)床CJK6032在加裝穩(wěn)壓器后，有時(shí)仍然出現(xiàn)自動(dòng)退出系統(tǒng)。分析原因：多次研究此故障

43、，都未發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的原因，和廠家技術(shù)人員聯(lián)系后，得知數(shù)控車(chē)床CJK6032控制柜中的光電隔離板與NC板之間存在電磁干擾，導(dǎo)致上述故障。經(jīng)廠家技術(shù)人員介紹用調(diào)磁環(huán)來(lái)解決此故障。解決辦法：在光電隔離板與NC板之間的連接線上加裝調(diào)磁環(huán)。2022-3-6565在設(shè)備使用中，通過(guò)故障發(fā)生時(shí)的各種光聲、味等異常現(xiàn)象的觀察，認(rèn)真察看系統(tǒng)的各個(gè)部分，盡可能的縮小故障范圍。 例例3-4：數(shù)控車(chē)床CJK6032主軸電機(jī)啟動(dòng)后隨即停轉(zhuǎn)，車(chē)床背板處有火花閃現(xiàn)。有膠皮燒糊的味道。 分析原因：由于出現(xiàn)火花，有膠皮燒糊的味道，并且是主軸電機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題。則判斷其主要故障可能是主軸電機(jī)電路某處短路。檢查主軸電機(jī)回路，發(fā)現(xiàn)主軸電機(jī)

44、電源線與傳動(dòng)皮帶相互摩擦，造成電源線部分裸露，由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)，造成電機(jī)回路瞬時(shí)短路。 解決方法：將裸露電源線包好，選擇合適位置將電源線固定好。2022-3-6576整個(gè)數(shù)控設(shè)備是由許多個(gè)元件構(gòu)成的。充分了解每個(gè)元件的工作原理及所控制的部分對(duì)判斷故障及解決故障有著重要的作用。判斷元件是否完好，則必須借助各種檢測(cè)儀器。通過(guò)對(duì)故障的初步判斷及檢測(cè)來(lái)縮小故障范圍，進(jìn)一步確定故障的位置。2022-3-658例例3-5：數(shù)控車(chē)床CJK6032無(wú)法正?；貐⒖键c(diǎn)。分析原因:數(shù)控車(chē)床CJK6032回參考點(diǎn)過(guò)程是刀架上的擋塊壓下行程開(kāi)關(guān)中間觸頭，松開(kāi)，再壓下。于是檢查行程開(kāi)關(guān)。利用萬(wàn)用表檢查行程開(kāi)關(guān)，發(fā)

45、現(xiàn)行程開(kāi)關(guān)中間觸頭工作不正常。判斷形成開(kāi)關(guān)損壞。另一種故障，檢查行程開(kāi)關(guān)一切正常。仔細(xì)觀察回參考點(diǎn)的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)刀架上的擋塊不能正常壓下行程開(kāi)關(guān)中間觸頭。分析原因是擋塊位置不合適。于是調(diào)整檔塊到合適的位置。2022-3-659例例3-6：數(shù)控車(chē)床CJK6032加工帶有螺紋的工件時(shí)，加工到螺紋部分時(shí)，數(shù)控車(chē)床停止不動(dòng)。分析原因：其他加工程序都可順利完成，則判斷其主要故障在于控制部分，由于螺紋加工的控制部分是光電編碼盤(pán)，判斷故障位于光電編碼盤(pán)。打開(kāi)編碼盤(pán)后，發(fā)現(xiàn)完好，并無(wú)損壞，于是檢查光電編碼盤(pán)上的電子元件，發(fā)現(xiàn)無(wú)異常，于是利用示波器檢測(cè)其工作狀態(tài)，經(jīng)檢測(cè)集成塊SN7518N無(wú)波形輸出，判斷是集成塊

46、SN7518N損壞。解決辦法：將集成塊SN7518N更換，加工螺紋正常2022-3-6607在數(shù)控設(shè)備的使用中，要考慮到工作環(huán)境及主要工作參數(shù)對(duì)數(shù)控設(shè)備的影響。有時(shí)出現(xiàn)的故障是由工作環(huán)境及主要工作參數(shù)引起的。例例3-7：在加工過(guò)程中，數(shù)控車(chē)床CJK6032的控制柜中交流接觸器的觸頭突然跳開(kāi)，數(shù)控車(chē)床自動(dòng)退出系統(tǒng)，無(wú)報(bào)警顯示，當(dāng)打開(kāi)復(fù)位開(kāi)關(guān)后又可進(jìn)人系統(tǒng)。分析原因：系統(tǒng)無(wú)報(bào)警顯示，則控制系統(tǒng)工作正常。再次打開(kāi)復(fù)位開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)又可正常運(yùn)行。則分析系統(tǒng)正常。于是針對(duì)故障特征檢測(cè)交流接觸器，交流接觸器能正常工作。根據(jù)交流接觸器的工作特性及工作參數(shù)，檢測(cè)工作電壓，發(fā)現(xiàn)其電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)底于正常工作電壓380V，判

47、斷故障是由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)引起的。解決辦法：為數(shù)控車(chē)床安裝穩(wěn)壓器。2022-3-6618下面結(jié)合幾個(gè)實(shí)例分析一下運(yùn)行、加工過(guò)程中遇到的問(wèn)題。 例3-8：機(jī)床在加工較復(fù)雜的曲面時(shí)經(jīng)常會(huì)有停頓現(xiàn)象這是由于在程序開(kāi)頭沒(méi)加G64(小線段連續(xù)加工)指令。這個(gè)指令是華中系統(tǒng)所特有的，故有些用戶在編加工程序時(shí)漏掉此指令。 例例3-9：用G02或G03加工圓弧，在過(guò)象限的位置出現(xiàn)停頓這是由于在過(guò)象限時(shí)有一個(gè)軸有反向的動(dòng)作，當(dāng)軸參數(shù)中的定位允差值小于軸補(bǔ)償參數(shù)中的反向間隙補(bǔ)償值時(shí)，該軸反向時(shí)需要檢測(cè)是否完成間隙補(bǔ)償停頓現(xiàn)象影響加工精度并且間隙不大，可適當(dāng)調(diào)整定位誤差值超過(guò)反向間隙補(bǔ)償值消除停頓現(xiàn)象。2022-3-

48、662例3-10：伺服電機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)零漂。檢查數(shù)控裝置與伺服驅(qū)動(dòng)器之間的坐標(biāo)軸控制電纜是否接好坐標(biāo)軸控制電纜是否受到干擾，其屏蔽層是否可靠接地。坐標(biāo)軸控制電纜盡量不要纏繞，并與其他強(qiáng)電電纜盡量遠(yuǎn)離且不要平行布置在沒(méi)有正確可靠的接地情況下經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致加工工件的精度太差，要注意接地線不能構(gòu)成環(huán)路。例3-11：打開(kāi)抱閘時(shí)垂直軸自動(dòng)下滑。機(jī)械方面檢查是否有配重或平衡裝置，電方面察看垂向電機(jī)抱閘是否打開(kāi)太早，確保在接通垂向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力電源之后再打開(kāi)抱閘(通常滯后1-2s)2022-3-663例例3-12：程序校譯或啟動(dòng)時(shí)報(bào)錯(cuò)。加工代碼中有些是模態(tài)的、有些是非模態(tài)的，有些指令是連續(xù)有效的，有些是非連續(xù)有效

49、的。另外還要注意G92與G54的用法，如果采用G54編程那運(yùn)行程序前必須先做返回機(jī)床參考點(diǎn)的操作以建立機(jī)床坐標(biāo)系。2022-3-6649屏幕無(wú)顯示或進(jìn)入后黑屏或不能啟動(dòng)。 檢查電源是否正確、功率是否合適。 調(diào)節(jié)合適的亮度。 檢查文件是否被破壞。 檢查參數(shù)。 檢查CPU主板。2022-3-66510急停與復(fù)位不正常 檢查急?；芈?，如急停按鈕、超程限位開(kāi)關(guān)、中間繼電器等。 檢查互鎖邏輯電路。 確認(rèn)PLC程序正確。11若電機(jī)不能正常工作，常會(huì)有以下幾種情況： 伺服電機(jī)不能運(yùn)行：檢查所有連線、電源、數(shù)控系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)參數(shù)、電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，操作是否正確，電機(jī)與驅(qū)動(dòng)是否損壞。 靜止時(shí)伺服電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)：檢查位置反饋

50、電纜、 位置反饋編碼器以及驅(qū)動(dòng)PID參數(shù)是否調(diào)整好。2022-3-66612伺服上電立即報(bào)警。 出現(xiàn)此故障的原因可能有以下幾種原因造成： 伺服電機(jī)動(dòng)力線相序不正確。 位置反饋電纜不正確。 伺服電機(jī)動(dòng)力線、位置反饋電纜與伺服驅(qū)動(dòng)未對(duì)應(yīng)。13若電機(jī)不能正常工作，常會(huì)有以下幾種情況： 伺服電機(jī)不能運(yùn)行：檢查所有連線、電源、數(shù)控系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)參數(shù)、電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，操作是否正確，電機(jī)與驅(qū)動(dòng)是否損壞。 靜止時(shí)伺服電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)：檢查位置反饋電纜、 位置反饋編碼器以及驅(qū)動(dòng)PID參數(shù)是否調(diào)整好。2022-3-667四、故障預(yù)防四、故障預(yù)防1防止電磁干擾 電磁干擾既可來(lái)自設(shè)備內(nèi)部，也可來(lái)自設(shè)備外部。無(wú)論是內(nèi)部還是外部，都

51、存在傳導(dǎo)和輻射兩種途徑傳輸干擾。在設(shè)備內(nèi)部，通過(guò)電路間的耦合(電阻、電感、電容性耦合)來(lái)傳輸干擾，是電路或設(shè)備互相干擾的主要方式。耦合是指公共地線、電源線本身的電阻、電感，信號(hào)線之間的互感以及分布電容在元件安裝密度不斷提高的情況下，由于耦合造成的傳導(dǎo)干擾越來(lái)越嚴(yán)重。治理布線適當(dāng)設(shè)置去耦合電路等是減少傳導(dǎo)干擾的有效措施。2022-3-668 電路中交變電磁能量將有一部分脫離激勵(lì)源以波的形式在空間傳播，一般來(lái)說(shuō)頻率越高輻射越嚴(yán)重。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部某些起激勵(lì)源作用的功能電路雖然工作頻率相當(dāng)高，但功率不會(huì)很大，不足以對(duì)被干擾電路造成有效的干擾。開(kāi)關(guān)電源從干擾的角度看是一種大功率激勵(lì)源，其干擾能量通過(guò)輻射和

52、傳導(dǎo)兩種途徑傳輸給電路，對(duì)電路工作構(gòu)成嚴(yán)重威脅。數(shù)控設(shè)備中應(yīng)避免使用此類電源。在設(shè)備外部，來(lái)自其他設(shè)備的強(qiáng)輻射，動(dòng)力線上尖峰脈沖通過(guò)電源線的串?dāng)_以及強(qiáng)電對(duì)信號(hào)電纜的干擾。給設(shè)備配備足夠厚度的屏蔽，對(duì)電源線進(jìn)行濾波和信號(hào)電纜加屏蔽等均是減少外部干擾行之有效的措施。總之，弄清設(shè)備所處位置的電磁環(huán)境，進(jìn)行周密的電磁兼容設(shè)計(jì)，才能保證系統(tǒng)投入運(yùn)行后死機(jī)現(xiàn)象保持在可接受的范圍內(nèi)。2022-3-6692自動(dòng)恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用提出自動(dòng)恢復(fù)裝置解決死機(jī)問(wèn)題的思路可以歸結(jié)為：允許死機(jī)，保存現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)督，及時(shí)恢復(fù)。允許死機(jī)接受死機(jī)這一現(xiàn)實(shí)，把死機(jī)喪失的時(shí)間壓縮到最小，做好死機(jī)后的恢復(fù)工作。這不同于第一種解決死機(jī)措施

53、的思路力圖把死機(jī)現(xiàn)象從根本上給予解決；保存現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)具備妥善保存當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的全部狀態(tài)、中間結(jié)果和程序運(yùn)行進(jìn)程的手段，以備進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)操作時(shí)使用；實(shí)時(shí)監(jiān)督時(shí)刻監(jiān)視軟件的運(yùn)行，一旦出現(xiàn)停頓，馬上執(zhí)行死機(jī)的重新啟動(dòng)操作；及時(shí)恢復(fù)重新啟動(dòng)操作將觸發(fā)軟件的恢復(fù)過(guò)程，使控制軟件進(jìn)入死機(jī)前的狀態(tài)并繼續(xù)運(yùn)行。2022-3-670 根據(jù)上述解決死機(jī)現(xiàn)象的思路，自動(dòng)恢復(fù)裝置應(yīng)具備如下功能：存儲(chǔ)保護(hù)、實(shí)時(shí)監(jiān)督、重新啟動(dòng)和軟件恢復(fù)功能。每一種功能都在自動(dòng)恢復(fù)裝置和微機(jī)及其軟件的協(xié)同動(dòng)作下完成。因此，自動(dòng)恢復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)軟硬件結(jié)合的技術(shù)。配置原則： 系統(tǒng)“死機(jī)”意味著它的軟件已喪失工作能力，企圖借助軟件完成恢復(fù)操作是不可

54、能的，必須設(shè)置獨(dú)立于機(jī)的自動(dòng)恢復(fù)裝置； 微機(jī)(或系統(tǒng))恢復(fù)的實(shí)質(zhì)，是控制軟件的恢復(fù)，上述功能的每一項(xiàng)，都離不開(kāi)軟件。因此軟件的配置將占有更大的比重，它將占用微機(jī)的相當(dāng)一部分軟件開(kāi)銷(xiāo)，對(duì)控制軟件的總體結(jié)構(gòu)亦有一定影響。2022-3-671 自動(dòng)恢復(fù)技術(shù)的硬件組成如圖3-32所示。其中除了監(jiān)視信號(hào)及重新啟動(dòng)指示，部分可以利用微機(jī)已有的硬件外，其余4個(gè)方框的硬件作為獨(dú)立的裝置與微機(jī)連接。它們不因微機(jī)的異?；蛩罊C(jī)而丟失數(shù)據(jù)或停止工作。 2022-3-672圖3-32 自動(dòng)恢復(fù)技術(shù)的硬件組成框圖3.6 國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份恢復(fù)一、一、RS-232串行通訊串行通訊1串行通訊的特點(diǎn)和功能串行通訊是工控機(jī)最常

55、見(jiàn)的一種數(shù)據(jù)交換方式，它操作起來(lái)簡(jiǎn)單、快捷。串行通訊可用來(lái)實(shí)時(shí)加工或單純的傳輸數(shù)據(jù)，2串口通訊的組成 串口通訊主要由兩部分組成：發(fā)送端和接收端。在硬件方面，機(jī)床的工控機(jī)部分往往作為通訊的接收端，而發(fā)送端可以由一臺(tái)386以上的電腦承擔(dān)。串口線的連接比較簡(jiǎn)單，如圖3-33所示。只需將腳2與腳3對(duì)調(diào)，腳4與腳6對(duì)調(diào)，腳5仍與腳5對(duì)應(yīng)腳7與腳8對(duì)調(diào)即可。剩下的腳1和腳9可以懸空不接。2022-3-6733串口通訊的參數(shù)設(shè)置 在進(jìn)行串口通訊之前，首先設(shè)置好通訊的參數(shù)。尤其是對(duì)串口傳輸?shù)某绦蜻M(jìn)行實(shí)時(shí)加工時(shí)，如果通訊的參數(shù)設(shè)置不對(duì)，可能使數(shù)控程序混亂、出錯(cuò)，甚至導(dǎo)致被加工模具報(bào)廢，或機(jī)床、刀具損壞的嚴(yán)重事故。因此，必須慎重對(duì)待。 串口通訊的參數(shù)主要包括：串口號(hào)、數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度、停止位、奇偶校驗(yàn)位和傳輸?shù)牟ㄌ芈省?1) 串口號(hào)：串口的順序號(hào)，一般的PC機(jī)都備有兩個(gè)串口COM1和COM2，串口號(hào)的設(shè)定取決于您串口線所接的端口號(hào)。默認(rèn)值為1。(2) 數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度：表示在十六位二進(jìn)制信號(hào)中，數(shù)據(jù)位所占的長(zhǎng)度。該值只有取5、6、7、8之一，方才有效。默認(rèn)值為8。2022-3-674(3) 停止位：表示在十六位二進(jìn)制信號(hào)中，停止位所占的長(zhǎng)度。只能取1或2。默認(rèn)值為1