浅谈快速解决现场FANUC系统电源故障分析方法

黄豆豆

　　论文关键词：FANCE　数控系统　电源故障　机床电气
　　论文摘要：数控机床FANUC系统是目前应用最广泛的系统之一，虽然FANUC系统具有很好的可靠性和先进性，但是对于比较复杂的数控系统总会遇到这样或那样的问题出现，而这些问题又都通过数控系统界面显现出来，怎样灵活、快速、高效、准确的解决这些问题，成为每个维修人员必须面对的现实。主要就日常机床工作中遇到的一些输入电源故障问题进行了探讨和分析。   
　　  
　　1.　前言  
　　  
　　FANUC数控系统输入电源故障是数控机床常见的故障之一，根据曾多次参与多种FANUC数控系统的机床维修，就自己浅薄的经验来看，提高维修人员的综合判断能力，将数控机床电气、机械各部分有机的综合起来整体考虑，是准确判断数控系统电源问题的一个较好方法，有利于快速解决维修过程中的难题。以下是电源常见故障分析。  
　　  
　　2.　接通总电源开关后，电源指示灯不亮  
　　  
　　外部电源开关未接通；电源进线熔断器熔芯断或机床总熔断器熔芯断；机床电源进线断；机床总电源开关坏；控制变压器输入端熔断器熔芯断(或断路器跳)；指示灯控制电路中熔断器熔芯断或断线；电源指示灯灯泡坏。  
　　机床设计时选择的空气开关容量过小，或空气，开关的电流选择拨码开关选择了一个较小的电流；机床上使用了较大功率的变频器或伺服驱动。  
　　  
　　3.　FANUC输入电源故障  
　　  
　　FANUC的数控系统，一般采用FANUC公司生产的“输入单元”模块，通过相应的外部控制信号，进行数控系统伺服驱动的电源的通、断控制。电源接通条件如下：  
　　  
　　(1)电柜门互锁触电闭合。  
　　  
　　(2)外部电源切换触电闭合。  
　　  
　　(3)MDI／CRT单元的电源切断OFF按钮触电闭合。  
　　  
　　(4)系统电源模块无报警，报警触点断开。  
　　不符合以上条件之任何一条，则会出现电源断电故障：维修要点：FANUC6／11等系统的电源输入单元的元器件，除熔断器外，其他元器件损坏的几率非常小，维修时切勿轻易更换元器件。在某些机床上，由于机床互锁的需要，使用了外部电源切断信号，这时应根据机床电气原理图，综合分析故障原因，排除外部电源切断的因素，才能启动。  
　　  
　　4.　CNC电源单元不能通电  
　　  
　　4.1　当电源单元不能接通时，如果电源指示灯(绿色)不亮  
　　(1)电源单元的保险熔断输入高电压，元器件损坏，造成短路或过流。  
　　(2)输入电压低，检查输入电压，电压的允许值为AC200V±10％，50HZ±1HZ。  
　　(3)电源单元不良，元器件损坏。  
　　  
　　4.2　电源指示等亮，报警灯也消失，但电源不能接通  
　　电源接通条件如下：  
　　(1)电源ON按钮闭合。  
　　(2)电源OFF按钮闭合。  
　　(3)外部报警接点打开。  
　　  
　　4.3　电源单元报警灯亮  
　　24V输出电压的保险丝熔断：显示器屏幕使用+24v电压，+24v与地短路，显示器／手动数据输入板不良，或短路。  
　　  
　　5.　CNC电源单元不能通电  
　　  
　　5.1　当电源单元不能接通时，如果电源指示灯(绿色)不亮  
　　(1)电源单元的保险熔断：输入高电压，元器件损坏，造成短路或过流。  
　　(2)输入电压低：检查输入电压，电压的允许值为AC200V±10％，50HZ±1HZ。  
　　(3)电源单元不良，元器件损坏。  
　　  
　　5.2　电源指示等亮。报警灯也消失，但电源不能接通电源接通条件如下：  
　　(1)电源ON按钮闭合。  
　　(2)电源OFF按钮闭合。  
　　(3)外部报警接点打开。  
　　5.3　电源单元报警灯亮  
　　(1)24V输出电压的保险丝熔断显示器屏幕使用+24v电压，+24v与地短路。显示器／手动数据输入板不良或短路。  
　　(2)电源单元不良，检查步骤：  
　　a.把电源单元的所有输出插头拔掉，只留下电源输入线和开关控制线。  
　　b.把机床所有电源关掉，把电源控制部分整体拔掉。  
　　c.再开电源，此时如果电源报警灯熄灭，那么可以认为电源单元正常，而如果电源报警灯仍然亮，那么电源单元坏。注意事项：16／18系统电源拔下的时间不要超过半小时，因为SRAM的后备电源在电源单元上。  
　　(3)24V的保险熔断
　　a.+24V是提供外部输入／输出信号用的，参照下图检查外部输入，输出回路是否短路。
　　b.外部输入／输出开关引起+24V短路或补充I／O板不良。  
　　(4)5V电源负荷短路，检查方法：  
　　a.把+5V电源所带负荷一个一个地拔掉，每拔一次，必须关电源再开电源。  
　　b.在拔掉任何一个+5V电源负荷后，电源报警灯熄灭，那么可以证明该负荷及其连接电缆出现故障，注意事项：当拔掉电机编码器的插头时，如果是绝对位置编码器，还需要重新回零，机床才能恢复正常。  
　　(5)系统的印刷电流板上有短路。检查：用完用表测量+5V，+15V，+24D与OV之间的电阻必须在电源关的状态下测量。  
　　a.把系统各印刷板一个一个的往下拔，再开电源，确认报警灯是否再亮。  
　　b.如果当某一印刷板拔下后，电源报警灯不亮，那就证明该板有问题，需更换该板或维修。  
　　c.对于O系统，如果+24D与OV短路，更换时一定要把输入／输出板与主板同时更换。  
　　d.当计算机与CNC系统进行通信作业，如果CNC通信接口烧坏，有时也会使系统电源不能接通。  
　　  
　　6.　电源开关与机床开关后，电源不能接通  
　　  
　　(1)电源输入端熔断器熔芯熔断或爆断(或自动开关跳闸)。  
　　(2)机床电源进线断。  
　　(3)机床总电源开关或电源开关坏。  
　　(4)电气控制柜门未关好，开门断电保护开关动作。  
　　(5)电气控制柜上的开门断电保护开关损坏或关门后与碰块接触不良。  
　　  
　　7.　控制电源故障  
　　  
　　控制变压器无输入电压(输入端保险烧断或断路器跳)原因：变压器内部短路、过载线短路，电流过大无DC电流输出原因：因直流侧短路、过流、过压、过热等造成整流模块或直流电源损坏；整流电路有断线或接触不良电源连接线接触不良或断线控制变压器输入电源电压过高过低(超过±10％)或电压浪涌控制变压器损坏原因：熔断器，断路器的电流过大，没有起到保护作用：电源短路，串接：负荷过大，内部绕组短路，短路等。控制变压器副边熔断器熔断或爆断。  
　　  
　　8.　I／0无输入信号，+24V电源报警  
　　  
　　+24V电源保险烧坏：I／O输入短路，检查输入+24V电源是否对地短路，排除故障；更换保险。I／O无输入信号维修：更换输入／输出板在机床运行中，控制系统偶尔出现突然掉电现象原因：电源供应系统故障维修：更换系统电源，更换电源输入单元。系统工作半个月或一个月左右，必须更换电池，不然参数有可能丢失：原因：电池是为了保障系统在不通电的情况下，不会丢失NC数据维修：检查确认电池连接电缆是否有破损存储板上的电池保持回路不良，请更换存储板。电池质量不好，更换质量较好的电池。  
　　  
　　9.　结语  
　　  
　　从以上常见FANUC数控电源维修事例中。不难看出，对于较为复杂的数控机床来说，往往对维修人员的综合分析能力有较高要求，如果我们拘泥一格、就事而论，往往会舍本逐末，找不到问题的根源所在，数控系统的任何报警和故障都有可能是几个方面因素的相互作用造成的，我们必须善于透过表面现象，抓住问题的本质，快速、高效的解决这些故障，只有这样才能更好的保障数控机床的正常使用，为生产服务。  
　　  
　　参考文献：  
　　[1]郑小年，杨克，中，数控机床故障诊断与维护[M]，华中科技大学出版社，2005：76-78.  
　　[2]栗洪志，喻坚，肖雄亮，数控机床FANUC系统故障的案例分析[J]，科技创新导报，2009，(28)：38-39.  
　　[3]牛志斌，FANUC系统现场故障维修速查手册，2010(40)：120.