数控机床CNC的故障自诊断方法及应用

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1．开机自诊断
所谓开机自诊断是指数控系统通电时，由系统内部诊断程序自动执行的诊断，它类似于计算机的开机诊断。
8 r& _5 ?5 J% y开机自诊断可以对系统中的关键硬件，如：CPU、存储器、I/O单元、CRT/MDI单元，纸带阅读机、软驱等装置进行自动检查；确定指定设备的安装、连接状态与性能：部分系统还能对某些重要的芯片，如：PAM、ROM、专用LSI等进行诊断。
; V% a4 I. Q8 T# {- y数控系统的自诊断在开机时进行，只有当全部项日都被确认无误后，才能进入正常运行状态。诊断的时间决定十数控系统一般只需数秒钟，但有的需要几分钟。开机自诊断一般按规定的步骤进行，以FANUC公司的FANUC II 系统为例诊断程序的执行过程中，系统主板上的七段显示按9→8→7→6→5→4→3→2→1的顺序变化，相应的检查内容为：
9―对 CPU进行复位，开始执行诊断指令：
8―进行ROM测试，表示ROM检查出错时，显示器变为b；
& S) P  p* u. h: w7 g. P1 m7―对RAM清零，系统对RAM中的内容进行清除，为正常运行作好准备；
* ]* c# n6 T0 o+ c1 t6一对BAC（总线随机控制）芯片进行初始化。此时，若显示变为A，说明主板与CRT之间的传输出了差错；变为C，表示连接错误：变为F，表示I/O板或连接电缆不良：变为 H , 表示所用的连接单元识别号不对；显示小写字母c表示光缆传输出错；显示J，表示PLC或接口转换电路不良等等。
. F& ^1 k! S; Z& B4 a4 o5―对MDI单元进行检查
4 j! {8 Z+ a) j0 r, e" ~! i8 B4―对CRT单元进行初始化
3―显示CRT的初始画面，如：软件版本号、系列号等。此时若显示变成L，表明PLC 的控制软件存在问题：变为O，则表示系统未能通过初始化，控制软件存在问题：
' r) y7 r' E8 t9 y9 L( e3 q5 b2―表示已完成系统的初始化工作；
" x4 R  {3 [2 o4 x, ?9 W) D1―表示系统已可以正常运转此时若显示变为E表示系统的主板或ROM板，或CNC控制软件有故障。
在一般情况下 CRT 初始化完成后，若其他部分存在故障， CRT 即可以显示出报警信息。
2．在线监控
在线监控可以分为 CNC 内部程序监控与通过外部设备监控两种形式。
( H8 z8 r8 _+ @1 t/ aCNC内部程序监控是通过系统内部程序，对各部分状态进行自动诊断、检查和监视的种方法。在线监控范围包括 CNC 本身以及与 CNC 相连的伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元、主轴电动机、外部设备等。在线监控在系统工作过程中始终生效。
6 I/ ]$ T* g9 O. F数控系统内部程序监控包括接口信号显示、内部状态显示和故障显示三方面。
3 Z  K# \; `6 L$ q: @" g⑴ 接口信号显示 它可以显示CNC和PLC、CNC和机床之间的全部接口信号的现行状态。指不数字输入／输出信号的通断情况，帮助分析故障。
# k; }7 r2 a. [  |( |维修时必须了解CNC和PLC、CNC和机床之间各信号所代表的意义，以及信号产生撤消应具备的各种条件才能进行相应检查。数控系统生产厂家所提供的“功能说明书’、“连接说明书”以及机床生产厂家提供的“机床电气原理图”是进行以上状态检查的技术指南。
# M/ \7 o7 D4 {3 X! {6 `: j⑵ 内部状态显示 一般来说利用内部状态显示功能，可以显示以下几方面的内容：
1）造成循环指令（加工程序）不执行的外部原因。如：CNC系统是否处于“到位检查”中：是否处于“机床锁住”状态：是否处于“等待速度到达”信号接通：在主轴每转进给编程时是否等待“位置编码器”的测量信号；在螺纹切削时，是否处于等待“主轴I转信号” 进给速度倍率是否设定为0 % ，等等。
2）复位状态显示，指示系统是否处于“急停”状态或是“外部复位”信号接通状态。
! _- @, [" c5 X$ ]3）TH报警状态显示。它可以显示出报警时的纸带错误孔的位置。
/ J1 M) A# I$ C/ d4）存储器内容以及磁泡存储器异常状态的显示。
5）位置跟随误差的显示。
6）伺服骆动部分的控制信息显示
) h5 j) e5 s6 |9 }% ]: T7）编码器、光栅等位置测量元件的输入脉冲显示等等
/ V0 k7 l# e: Z/ ]文章关键词： 数控机床