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2019
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06
加工中心急停報警故障維修案例
作者：
1、急停按鈕引起的故障維修? 故障現象：某配套FANUC0M的加工中心，開機時顯示“NOTREADY”，伺服電源無法接通。? 分析及處理過程：FANUC0M系統引起“NOTREADY”的原因是數控系統的緊急停止“*ESP”信號被輸入，這一信號可以通過系統的“診斷”頁面進行檢查。經檢查發現PMC到CNC急停信號(DGNl21.4)為“0”，證明系統的“急停”信號被輸入。再進一步檢查，發現系統I/
1、急停按鈕引起的故障維修
故障現象：某配套FANUC 0M的加工中心，開機時顯示“NOTREADY”，伺服電源無法接通。
分析及處理過程：FANUC 0M系統引起“NOT READY”的原因是數控系統的緊急停止“*ESP”信號被輸入，這一信號可以通過系統的“診斷”頁面進行檢查。經檢查發現PMC到CNC急停信號(DGNl21.4)為“0”，證明系統的“急停”信號被輸入。再進一步檢查，發現系統I/O模塊的“急停”輸入信號為“0”，對照機盒電氣原理圖，檢查發現機盒刀庫側的手動操縱盒上的急停按鈕斷線，重新連接，復位急停按鈕后，再按Reset鍵，機盒即恢復正常工作。
2、液壓電動機互鎖引起的急停故障維修
故障現象：某配套FANUC 0T的數控車盒，開機后出現“NOT READY”顯示，且按下“液壓起動”按扭后，液壓電動機不工作，“NOTREADY”無法消除。
分析及處理過程：經了解，該機床在正常工作情況下，應在液壓起動后，CNC的“NOTREADY”自動消失，CNC轉入正常工作狀態。
對照機床電氣原理圖檢查，機床的“急停”輸入(X21.4)為“急停”開關、X/Z軸“超程保護”開關、液壓電動機過載保護自動開關、伺服電源過載保護自動開關這幾個開關的常閉觸點的串聯。
經檢查這些信號，發現液壓電動機過載保護的自動開關已跳閘。通過測試，確認液壓電動機無短路，液壓系統無故障，合上空氣開關后，機床正常工作，且未發生跳閘現象。
3、主軸驅動器報警引起的急停故障維修
故障現象：某配套FANUC 0TC的進口數控車床，開機后，CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅動器無法起動。
分析及處理過程：由機床的電氣原理圖，可以查得該機床急停輸入信號包括緊急按鈕、機床X/Z軸的“超程保護”開關以及中間繼電器KAl0的常開觸點等。
檢查急停按鈕、“超程保護”開關均已滿足條件，但中間繼電器KAl0未吸合。
進一步檢查KAl0線圈，發現該信號由內部PLC控制，對應的PLC輸出信號為Y53.1。根據以上情況，通過PLC程序檢查Y53.1的邏輯條件，確認故障是由于機床主軸驅動器報警引起的。
通過排除主軸報警，確認Y53.1輸出為“1”，在KAl0吸合后，再次起動機床，故障清除，機床恢復正常工作。
4、立臥轉換互鎖引起急停的故障維修
故障現象：某配套FANUC 0MC的進口“立臥復合”加工中心，開機后CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅動器無法起動。
分析及處理過程：故障分析過程同上例，對照機床電氣原理圖及PLC程序檢查，發現機床“急停”信號已被輸入。
進一步分析、檢查發現，引起故障的原因是“立臥轉換頭”未到位，導致了機床“急停”。檢查實際機床的情況，立/臥轉換頭位置正確，但轉換到位信號為“0”，檢查后確認障原因是因為到位檢測無觸點開關損壞。
更換無觸點開關后，機床恢復正常工作。
5、起動條件不滿足引起急停的故障維修
故障現象：某配套FANUC 0MC的數控銑(手機床)，開機后，CNC顯示“NOTREADY”，伺服驅動器無法起動。
分析及處理過程：由于機床為二手設備，隨機資料均已丟失，為了確定故障原因，維修時從X21.4“急停”信號回路依次分析、檢查，確認故障原因是與X21.4輸入連接的中間繼電器未吸合引起的“急停”。進一步檢查機床的控制電路，發現該中間繼電器的吸合條件是機床未超程，且按下面板上的“機床復位”按鈕后，才能自鎖保持。
據此，再檢查以上條件，最終發現故障原因是面板上的“機床復位”按鈕不良，更換按鈕后，故障排除，機床可以正常動作。
6、機床超極限保護引起急停的故障維修
故障現象：某配套SIEMENS 810M GA3的立式加工中心，開機后顯示“ALM2000”機床無法正常起動。
分析及處理過程：SIEMENS 810M GA3系統出現ALM2000(急停)的原因是CNC的“急停”信號生效。在本系統中，“急停”信號是PLC至CNC的內部信號，地址為Q78.1(德文版為A78.1)。通過CNC的“診斷”頁面檢查發現Q78.1為“0”，引起了系統急停。進一步檢查機床的PLC程序，Q78.1為“0”的原因是由于系統I/O模塊中的“外部急停”輸入信號為“0”引起的。對照機床電氣原理圖，該輸入信號由各進給軸的“超極限”行程開關的常閉觸點串聯而成。
經測量，機床上的Y方向“超極限”開關觸點斷開，導致了“超極限”保護動作，實際工作臺亦處于“超極限”狀態。
鑒于機床Y軸無制動器，可以比較方便地進行機械手動操作，維修時在機床不通電的情況下，通過手動旋轉Y軸的絲杠，將Y軸退出“超極限”保護，再開機后機床恢復正常工作。
7、垂直進給軸超極限保護引起急停的故障維修
故障現象：某配套SIEMENS 810MGA3的立式加工中心，開機后顯示“ALM2000”機床無法正常起動。
分析及處理過程：分析及處理過程同上。經檢查、測量，發現機床故障的原因是Z方向“超極限”開關觸點斷開，使“超極限”保護動作，Z工作臺亦處于“超極限”位置。
由于該機床Z軸為垂直進給軸，伺服電動機帶有制動器，無法簡單地利用機械手動操作退出Z軸，維修時通過將機床的“Z超極限”信號進行瞬時短接，在取消了“超極限”保護后，手動移動機床Z軸，退出“超極限”保護位置，然后再恢復“超極限”，機床恢復正常工作。
8、PLC24V故障引起急停的故障維修
故障現象：某配套SIEMENS 802D的立式加工中心，開機后顯示“ALM3000”機床無法正常起動。
分析及處理過程：經初步檢查，機床工作臺均處在正常位置(未超程)、所有急停開關均已復位，且機床外部I/O輸入對應的信號觸點已接通。根據以上情況，可以認為機床急停的原因與機床的狀態無關。
通過診斷頁面檢查，發現PLC的全部機床輸入信號均為“0”狀態，因此初步判斷故障原因在I/O信號的輸入信號的公共電源回路上。打開電氣柜后檢查發現，該機床的DC24V斷路器已跳閘，進一步測量24V輸出未短路，合上斷路器后，機床工作恢復正常。
9、電纜連接不良引起急停的故障維修
故障現象：某配套SIEMENS 810M的臥式加工中心，在加工過程中突然停機，再次開機時，CNC顯示ALM2000報警。
分析及處理過程：SIEMENS 810M引起ALM2000報警的原因是系統的“急停”輸入信號Q78.1為“0”。對照PLC程序，檢查機床各輸入條件，確認故障原因是機床X軸超程保護生效，但檢查實際機床位置，未發現超程。
進一步檢查機床X軸超程輸入信號及超程開關，發現X軸限位開關的連接電纜在機床運動過程中被部分拉落，引起了超程報警。
重新連接電纜并固定可靠后，開機故障消失，機床恢復正常工作。
10、自動換刀過程中停電引起急停的故障維修
故障現象：某配套SIEMENS 840D的進口臥式加工中心，在自動換刀過程中突然停電，開機后，系統顯示“ALM3000”報警。
分析及處理過程：由于本機床故障是由于自動換刀過程中的突然停電引起的，觀察機床狀態，換刀機械手和主軸上的刀具已經嚙合，正常的換刀動作被突然停止，機械手處于非正常的開機狀態，引起了系統的急停。
本故障維修的第一步是根據機床液壓系統原理圖，在起動液壓電動機后，通過手動液壓閥，依次完成了刀具松開、卸刀、機械手退回等規定動作，使機械手回到原位，機床恢復正常的初始狀態，并關機。再次起動機床，報警消失，機床恢復正常。
維修體會：
1)數控系統的“急停”信號一旦被撤消，CNC將進入“未準備好(NOT READY)”狀態或“急停”狀態。根據通常的習慣，數控機床上“急停”控制回路，主要考慮的因素有以下幾點：
①面板上的“急停”生效。
②工作臺的超極限保護生效。
③伺服驅動、主軸驅動器、液壓電動機等主要工作電動機及主回路的過載保護。
④24V控制電源等重要部分的故障。因此，在發生“急停”故障(或“NOT READY”)時，首先應對以上幾點進行逐一檢查。
2)一般來說，面板上的“急停”生效以及工作臺的“超極限”保護生效，在相應的元器件、狀態恢復正常后即可直接起動機床。但對于伺服驅動、主軸驅動器、液壓電動機等主要工作電動機及主回路的過載保護，24V控制電源等重要部分的故障，應對過載保護動作的回路再進行進一步的測量，并確認、解決過載原因后，再起動機床；若電路中存在過載，則應作進一步維修，排除故障后才能起動機床。
3)當機床因“超極限”保護生效引起“急停”時，退出“超極限”狀態的方法應優先采用“機械手動退出”，以保證機床安全。在“機械手動退出”較困難時，方可采用電氣短接的方法將機床的“超極限”信號取消，在這種情況下，必須注意以下幾點：
①確認機床驅動器、位置控制系統無故障。
②操作時應注意坐標軸的移動方向。
③機床退出“超極限”保護后，應立即將機床的“超極限”信號恢復，使機床的“超極限”保護功能重新生效。
4)“急停”信號在某些系統中有固定的輸入地址，如FANUC 0系列系統。其“急停”信號(*ESP)的輸入地址固定如下： FANUC POWER MATE0為：X1000.4
FANUC0系列系統(0MC/0MD/0TC/0TD/0TE等)一般為：X21.4 對于這些系統可以直接檢查輸入信號的狀態，并進行處理。在大部分帶有內部PLC的數控系統中(如：SIEMENS802D/810D/840D/810M)等，“急停”信號(*ESP)無固定的輸入點(地址)，它是由PLC程序傳輸CNC的內部信號，但其內部信號的地址是固定不變的。
在這種情況下，應根據機床PLC程序，找出、檢查與“急停”信號(*ESP)相關的PLC輸入點，通過檢查這些輸入信號的狀態，最終確定引起“急停”的原因，并加以解決。
*ESP在SIEMENS常用系統中的內部信號地址如下 SIEMENS 810/820GA3中為：Q78.1 SIEMENS 802S/C/D中為：V2600 0000.1 SIEMENS810/840D中為：DBl0/DBB56.1
對于“急停”報警，應對照PLC程序，利用系統的信號狀態診斷功能，首先檢查以上內部信號的狀態，確定相關的PLC輸入點，并加以解決。
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