三菱系統故障報警維修實(shí)例分享

故障現象1. 在車(chē)螺紋時(shí)出現亂牙

在為某客戶(hù)大型臥車(chē)調試數控系統，該系統為三菱M64系統，在車(chē)螺紋時(shí)出現亂牙，經(jīng)檢查系統和加工程序是沒(méi)有問(wèn)題的．是什么因素引起車(chē)螺紋亂牙呢？

車(chē)螺紋時(shí)，是主軸旋轉一圈，伺服軸（Z軸）前進(jìn)一個(gè)螺距，如果發(fā)生亂牙，必定是主軸或者伺服軸出現問(wèn)題．

該車(chē)床的主軸是由變頻器驅動(dòng)，主軸實(shí)際轉速是由一接在主軸上的編碼器檢測并接入數控控制器內．仔細觀(guān)察數控顯示器屏幕，觀(guān)察到主軸實(shí)際轉速值與指令值不符，實(shí)際值小于指令值，而且實(shí)際值不斷的跳動(dòng)．

＂主軸實(shí)際轉速的不穩定＂會(huì )是造成亂牙的原因嗎？又是什么原因造成了＂主軸實(shí)際轉速的不穩定＂．呢？

　　經(jīng)過(guò)對這臺設備仔細觀(guān)察，該主軸有一臺55KW的變頻器驅動(dòng)，功率很大，變頻器的二次諧波對電子儀器都有影響，這臺車(chē)床的主軸用變頻器與主軸編碼器之間距離很小，又沒(méi)有任何屏蔽防護措施．于是要求廠(chǎng)家將變頻器控制柜移開(kāi)足夠遠的距離，同時(shí)對主軸編碼器加以屏蔽措施．經(jīng)過(guò)以上處理，再在顯示屏上觀(guān)察主軸實(shí)際速度，實(shí)際速度已經(jīng)與指令速度一致，并且無(wú)跳動(dòng)．再試車(chē)螺紋，無(wú)亂牙現象．這一次故障處理表明了變頻器對編碼器及系統的影響值得充分注意．

故障現象2. 　　在手輪模式下，一旦搖動(dòng)手輪，其對應的伺服軸就亂走，更奇怪的是，在停止搖動(dòng)手輪時(shí)，該軸還繼續移動(dòng)，幾乎造成事故．

在調試另一臺裝有變頻器的大型立車(chē)時(shí)，出現了以上故障現象。

對于這種故障，判斷是手輪有問(wèn)題，但更換手輪后仍然出現同樣現象．于是懷疑附近有大的干擾源存在，經(jīng)檢查，該立車(chē)配有大型變頻器，而且變頻器控制柜與數控系統控制柜并排安裝．而變頻器正是大干擾源．于是要求廠(chǎng)家將變頻器控制柜移開(kāi)足夠遠，做好接地和屏蔽．經(jīng)過(guò)以上處理．手輪運行恢復正常．

故障現象3.　　　在屏幕上不能設定主軸速度。具體現象是：

＊　在屏幕上寫(xiě)入S***,設定主軸速度后，按下“INPUT"，

設定值不能寫(xiě)到屏幕上而是回到值．

＊　按下RESET" 可得到設定值。

分析： 以上兩種現象都與PLC程序有關(guān)，

第１種現象是程序接口FINISH---Y226沒(méi)有正確處理。如圖1.

　當在屏幕上寫(xiě)入S指令的數值時(shí)，X234=ON,但是與主軸運行

相關(guān)的條件M50＝OFF時(shí)，Y226就不能接通，由于Y226=OFF,寫(xiě)在屏幕上的S指令數值處于＂反白狀態(tài)＂,不能實(shí)際寫(xiě)入控制器內，故而即使按下＂INPUT＂鍵，寫(xiě)在屏幕上的S指令仍然無(wú)效．

如果不需要主軸自動(dòng)換檔，則一般不需要M50條件，直接用X234驅動(dòng)―――Y226.這樣處理后，能順利寫(xiě)入主軸指令．

在屏幕上不能寫(xiě)入選刀刀號也與此有關(guān)。

另一種情況是PLC程序內主軸倍率寄存器R148一直為零。主軸速度也不能寫(xiě)入．其實(shí)質(zhì)是主軸速度寫(xiě)入后，由于其倍率為零，故而實(shí)際指令值為零．

經(jīng)過(guò)對PLC程序的正確處理后，就排除了上述故障。

故障現象4.　屏幕上不能顯示實(shí)際主軸速度。

　某客戶(hù)反映當主軸啟動(dòng)后，不能觀(guān)察到其實(shí)際速度。

在三菱數控顯示屏的S指令下端有一括號，在該括號內顯示的是主軸的實(shí)際轉速．如果屏幕上不能顯示實(shí)際主軸速度，則可能是以下原因．

如果是伺服主軸，其主軸編碼器信號已經(jīng)直接接入主軸伺服驅動(dòng)器，通過(guò)總線(xiàn)讀入了控制器內．

如果主軸由變頻器或普通電機直接驅動(dòng)，或者經(jīng)過(guò)變速箱換檔后，實(shí)際的主軸轉速必須由直接連接于主軸的編碼器取出再送入基本I/O板上的＂同期編碼器＂接口．同期編碼器必須使用1024P/R..

分析： 參數設置不當

經(jīng)反復實(shí)驗，正確設置如下：

#3238＝0004（編碼器反饋信號有效）

#3025＝2（對于編碼器串聯(lián)型的伺服主軸）

#3025是“主軸編碼器的連接信息"，

有主軸時(shí)設置#3025＝2。

無(wú)主軸時(shí)設置#3025＝0。

與#3025有關(guān)的參數是#1236

當 #3025＝2時(shí)，

用#1236選擇R18/R19(主軸實(shí)際速度）的脈沖輸入源。

當主軸編碼器信號直接接入主軸驅動(dòng)器內，并使用該信號作為主軸轉速信號時(shí)，設置 #1236的bit＝0

使用變頻器驅動(dòng)或＂普通電機＋減速箱＂驅動(dòng)主軸，而且在主軸端加裝了編碼器，以此編碼器檢測主軸電機轉速時(shí)，

設置 #1236的bit＝1

在I/F診斷畫(huà)面上，監視R18/R19可以觀(guān)察實(shí)際主軸速度。

故障現象5：上電后，點(diǎn)動(dòng)運行主軸，主軸運行不暢，顫動(dòng)，抖動(dòng)．伴有沉悶的嘯叫

分析：1.首先排除是否有機械抱閘和電氣抱閘的影響；

　　　2. 主軸電機型號參數設置錯誤。

3. 主軸電機相序連接錯誤

故障排除方法：

1. 如果機械抱閘沒(méi)有打開(kāi)，當然會(huì )對主軸電機運行有重大影響，這種情況是必須首先排除的．

2. 主軸電機型號參數是#3240,必須根據說(shuō)明書(shū)正確設置．

另外參數#3205=1,也會(huì )出現此類(lèi)故障現象，應該設置#3205=2；

3. 應該重點(diǎn)檢查主軸電機與主軸驅動(dòng)器之間的相序連接．當相序連接錯誤時(shí)，多數會(huì )出現此類(lèi)故障現象．

這種情況有很多例．

不僅是主軸電機，其他伺服電機當相序連接錯誤時(shí)，也極會(huì )出現此類(lèi)故障現象．　

故障現象6：某客戶(hù)加工中心主軸上電后，主軸驅動(dòng)器LED有顯示AA，但報警顯示“Y03,主軸驅動(dòng)器未安裝"。

分析：1.通訊有問(wèn)題。主軸驅動(dòng)器和CNC控制器之間的通信是通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行的，而通信電纜現在有供貨商提供．也有客戶(hù)自己制作的。電纜質(zhì)量不一定能保證。

　　　　2. 上電順序不對；如果先對控制器上電，后對伺服系統上電，可能出現此類(lèi)故障.

故障排除：1.上緊各驅動(dòng)器之間的電纜。未消除故障。

2.交換各驅動(dòng)器之間的電纜，發(fā)現其中一電纜有問(wèn)題。經(jīng)重新焊線(xiàn)后，故障消除。

故障現象7 :工作機械低速區過(guò)載

某客戶(hù)組合機床運行在一固定區段出現“s01 0050"過(guò)載報警，在這個(gè)區段，伺服電機以極低的速度運行，速度為3毫米/分?？蛻?hù)懷疑伺服電機扭矩不足以致過(guò)載。

觀(guān)察與分析

1. 仔細觀(guān)察伺服監視畫(huà)面的伺服電機電流的變化，伺服電機電流在正常工作時(shí)候達到140-160％，伺服電機先發(fā)警告（00E1）,電機并不停止運行，再過(guò)一段時(shí)間后，出現急停報警。

2. 此時(shí)電機在極低的速度下運行（F3---F5），為了檢查速度是否有影響，實(shí)驗了（F50, F20　F10, F5)各種速度，在各種速度下觀(guān)察伺服電機電流，電流沒(méi)有明顯變化。由此得出的結論是：

A.不同的速度對電機電流沒(méi)有明顯的影響。

B.伺服電機的低速特性確實(shí)很好。

3. 將伺服電機脫開(kāi)機械，在各種速度下觀(guān)察伺服電機電流，電流都很小，只有2%，這就是真正的“空載"狀態(tài)。

4. 整臺機械的工況是 只帶工作臺運動(dòng) 伺服電機電流在60-90%。 加上液壓動(dòng)作后，伺服電機電流在140—160%。

由此判斷是加液壓影響，

5. 為此調參數如下：#2222由150%――――200%

同時(shí)建議客戶(hù)正確調整液壓壓力和機械連接狀態(tài)。

處理“過(guò)載報警"的方法如下：

* 先確認報警號是“0050"還是“0051"

“0050"表示過(guò)載是超過(guò)“#2222設定值"的時(shí)間達到了“#2221"的設定值。例如電機電流超過(guò)150% 的時(shí)間達到了“60S"

“0051"表示過(guò)載是超過(guò)驅動(dòng)器驅動(dòng)能力的95%，而且過(guò)載時(shí)間超過(guò)1秒。

* 其次觀(guān)察過(guò)載是在加速，減速，還是穩定工作區段發(fā)生。如果在加速，減速區段發(fā)生，則調整加速，減速時(shí)間。如果在穩定工作區段發(fā)生，則須仔細觀(guān)察工況，在允許的范圍內調整#2201， #2202?；蛘咭髲S(chǎng)家改善工況，直至更換電機。

故障現象8

主軸正反轉控制對固定循環(huán)的影響

某加工中心機床，發(fā)現走“固定循環(huán)－固定攻絲"G84

指令時(shí)，不能正常進(jìn)行，即只有正轉，沒(méi)有停止和反轉，而且一直停止在G84這個(gè)指令的單節上，走不出來(lái)。

　　攻絲循環(huán)G84 過(guò)程如圖2.其固定循環(huán)程序如下

(M3)　　　　　　主軸正轉

1. G0 X1Y1

2. G0 ZRr2;

3. G1　Zz1　Ff1;

4. G4Pp1

5. M4　　 主軸反轉

5. G1 Z-z1 Ff1

6. G4Pp1

7.M3　　　　主軸正轉

在G84 這個(gè)循環(huán)中可以看到：主軸原來(lái)正轉，到孔底后，暫停－反轉――退出。

為什么不能執行主軸反轉呢；

觀(guān)察與分析：經(jīng)過(guò)多次觀(guān)察，該程序總是停止在反轉指令單節，

無(wú)法走下一單節。那么應該跟PLC程序中M4（主軸反轉）的完成條件有關(guān)，

調看其PLC程序，其主軸正轉和主軸反轉信號，只能用M5切斷，而不用M4/M3切斷，所以即使加工程序中出現M4指令，由于互鎖，也無(wú)法反轉而一直出于正轉狀態(tài)，所以一直停止在該單節上。

而在固定循環(huán)程序中直接出現M4,M3指令，中間未用M5切斷。于是在PLC程序中用M4切斷主軸正轉，用M3切斷主軸反轉。經(jīng)過(guò)這樣處理，可以正確走G84固定循環(huán)了。

故障現象9

傳輸程序時(shí)，Z軸熘車(chē)。

在為某客戶(hù)改造設備時(shí)，其加工中心Z軸上帶有刀庫，自重較大，帶抱閘。在調試階段時(shí)，向CNC傳輸PLC程序時(shí)，CNC處于急停狀態(tài)，這時(shí),Z軸下滑，幾乎損傷刀具。

觀(guān)察分析及故障排除：

該鉆削中心的Z軸無(wú)配重裝置，*靠伺服電機報閘將其鎖定，在調試初期傳送PLC程序時(shí)，Z軸下滑。即表明這時(shí)抱閘已經(jīng)打開(kāi)

通過(guò)分析PLC程序，發(fā)現原程序對伺服電機報閘的控制不完善，如果在報閘打開(kāi)時(shí)傳送PLC程序，由于傳送PLC程序時(shí)， CNC系統又處于“急停"狀態(tài)，伺服系統未處于工作狀態(tài)，不具有鎖定功能，而報閘又打開(kāi)，故Z軸由于自重而下滑，容易造成事故。

那么抱閘由什么信號控制安全又能滿(mǎn)足工作要求呢？

經(jīng)過(guò)分析，采用NC系統本身發(fā)出的“伺服軸準備完畢信號"控制伺服電機報閘為合理，在傳送PLC程序時(shí)，系統已經(jīng)進(jìn)入“急停狀態(tài)"， “伺服軸準備完畢信號"已經(jīng)斷開(kāi)，這樣抱閘信號也斷開(kāi)。抱閘工作鎖定Z軸不得下滑。

程序如圖3

故障現象10

在把車(chē)床的X軸設定為為直徑軸，用參數#2013, #2014設定軟極限，點(diǎn)動(dòng)運行X軸，當屏幕顯示的X軸數值超過(guò)軟極限值時(shí)，X軸仍然可以運行，似乎軟極限失效了。

觀(guān)察與分析：

同一臺機床，其中一軸的軟極限有效，而另一軸似乎無(wú)效。而區別是車(chē)床的一個(gè)軸設定為直徑軸。

原來(lái)直徑軸其在顯示屏上顯示的值是直徑值，而實(shí)際移動(dòng)的值只是顯示值的一半，所以當屏幕上顯示X軸行程已經(jīng)超過(guò)軟極限shi，實(shí)際行程并沒(méi)有超過(guò)軟極限。所以X軸仍然可以運行。

為保證安全，應該先設定X軸#1019=0，然后用手輪運行X

軸到全行程，觀(guān)察其屏幕數值，選定合理的正負極限值并設定到#2013,#2014,然后設定X軸的參數#1019＝１。

不能先設定X軸的參數#1019＝１后，再以屏幕顯示值設定軟極限值，如果以這樣的順序設置軟極限，軟極限比安全行程的

大一倍。當然起不到保護作用。

故障現象11

螺距補償無(wú)效

某客戶(hù)在進(jìn)行機械精度補償螺距總是報告無(wú)效.

觀(guān)察分析：　在三菱CNC系統中與機械精度補償有關(guān)的參數是#4000以后的一組參數，

　　　　容易引起誤解的是#4007,該參數是確定每一測量點(diǎn)之間的長(cháng)度，其設定單位是1/1000毫米。

一般做精度補償時(shí)，測量間隔為50毫米，有的客戶(hù)就往往設定#4007＝50,這樣即使用激光干涉儀測量了各點(diǎn)的誤差，但補償的位置不對，仍然看起來(lái)無(wú)效，實(shí)際是補償位置不對。

設定#4007=50000, 這時(shí)的測量點(diǎn)間隔＝50毫米，用激光干涉儀測量了各點(diǎn)的誤差。就可以進(jìn)行正確的補償了。

三菱CNC的補償功能強大，經(jīng)過(guò)補償后，系統精度可達到0.0001毫米。