第七章 常见故障处理习题答案

1. 故障的诊断原则包括什么内容？

答：故障的诊断要掌握以下原则：

（1）先外部后内部 即当数控机床发生故障后．维修人员应先采用望、听、嗅、问、模等方法。由外向内逐一进行检查。

(2)先机械后电气 由于数控机床是一种自动化程度高、技术复杂的先进机械加工设备，一般来讲，机械故障较易察觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。

(3)先静后动 对有故障的机床也要本着先静后动的原则，先在机床断电的静止状态，通过观察测试、分析，确认为非恶性故障，或非破坏性故障后，方可给机床通电，在运行情况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。

(4)先公用后专用 公用性的问题往往影响全局，而专用性的问题只影响局部。只有先解决影响一大片的主要矛盾，局部的、次要的矛盾才有可能迎刃而解。

(5)先简单后复杂 当出现多种故障互相交织掩盖、一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。

(6)先一船后特殊 在排除某一故障时，要先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因。

2. 故障诊断的一般方法有哪些？

答：故障诊断的一般方法：

1) 直观观察法就是利用人的手、眼、耳、鼻等感觉器官来寻找故障原因。

2) 数控系统自诊断技术，许多故障数控系统都可以检测出来，并产生报警及给出报警信息。

3) 利用PL(M)C的状态信息和（梯形图）跟踪法确诊故障。

4) 数控系统参数能直接影响数控机床的性能，参数检查法利用机床数据维修机床。

5) 数控系统都具有程序单步执行功能，采用单步执行程序可快速确认故障点，从而排除故障。

6) CNC系统生产厂在设计印制线路板时，在印制线路板上设计了多个检测用端子。用户可利用这些端子比较测量正常的线路板和有故障的线路板的差异。功能程序测试法即将数控系统的常用功能和特殊功能编程，编制成一个功能程序，送入数控系统中，然后启动数控系统使之运行，借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠性。

7） 是将怀疑目标用备用板进行更换．或用机床上相同的板进行互换 ，然后启动机床，观察故障现象是否消失或转移，以确定故障的具体位置.根据CNC系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数，然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较，从而对故障定位。

3. 有一台数控机床在运行过程中发现，当我们在面板上执行开启冷却液的动作的时候发现没有冷却液喷出来。请分析该问题可能是由那些原因导致的，并请针对这些原因做出相应的措施，详细叙述每一步骤：（相关参数：I：X100.3；O：Y1000.1）

答：从故障的描述可知,操作者在面板上用开关开启冷却液，但是实际上冷却液没有能够喷洒出来，根据现象我们开始分析，

1) 首先我们来分析从面板上控制冷却液开启的整个过程如下：

面板开关信号从面板经过输入回路进入系统PLC，在PLC中根据预先设定的程序进行逻辑运算，由PLC输出控制信号至Relay板，通过继电器对控制冷却液泵的接触器进行控制.从而达到控制冷却液喷洒的目的。

根据分析我们可以得知，整个回路中的任意一个环节出现故障都可能导致冷却液不能够喷洒。因此我们首先通过分析和监控PLC信号,对故障的发生的环节进行一个简单的定位。

a) 首先查阅电气手册查到控制按钮的输入信号地址为X 100.3,输出线圈的地址为: Y1000.1,通过查阅PLC信号状态或者对其梯形图进行监控。

b) 如果发现X100.3为0表明故障是在进入PLC之前-包括按钮、输入线路、输入线路中的转接板各接线端子等等。

c) 如果发现X1000.1为1，则表明故障点在控制信号进入PLC之后，此时可去检查PLC的输出信号。在此，要查看Y1000.1的状态。

d) 如果该地址的状态为1，表明控制信号已经从PLC输出，故障点应该在PLC输出之后。那么应该检查从PLC的输出模块到冷却液泵的整个回路，包括继电器、接触器、电机、泵等等。

e) 如果该地址的状态为0，则表明控制刀库旋转的控制指令已经从面板给出，但是PLC经过逻辑运算没有能够输出控制旋转的信号。那么我们必须运用PLC的屏幕监控功能，对梯形图的线圈和触点状态进行进行监控。在此，我们首先对地址为Y1000.1的线圈进行监控，查看参与Y1000.1控制的触点还有哪一些，并查看控制这些触点的线圈。按照这种思路一直查找到导致Y1000.1状态为零的信号。然后排除故障。

4. 　综合题　　

1) 经过那些操作才能够进入到PMC画面？

2) 进入系统PMC画面后，第一页中有哪些内容，请详细列明。

3) 请列出一个查找地址为G8.4的线圈的详细操作过程。

4) 用触发器监控梯形图的目的是什么？请现以指定X3.3为触发信号，在其下降沿的位置停止梯形图的即时显示状态为例，进行用信号触发器监控梯形图的操作。详细叙述其过程。

答：

1) 在MDI的模式下在系统面板上按下system键，在出现的菜单里面按下PMC键，这样我们就可以进入到PMC画面。

2) 主要内容有

PMCLAD ：DYNAMIC LADDER DISPLAY

动态梯形图显示。

PMCDGN ：DIAGNOSIS FUNCTION

诊断功能。

PMCPRM ：PARAMETER （T/C/K/D）

参数

3) 按前述的办法对进入到PMC画面，然后按下PMCLAD键,输入地址G8.4，按下W-SRCH，在梯形图监控画面中，显示的是梯形图即时状态。如果监控一个快速变化的信号在变化时，同时准确地察看梯形图的其他信号状态，仅仅靠查阅梯形图即时状态这一功能，就不可能完成任务。为此，FANUC-PMC提供了用信号触发器监控梯形图这一功能。利用指定地址信号的上升沿或下降沿的位置停止梯形图的即时显示状态，这是就可以准确地查阅一个指定信号在变化的同时，梯形图的其他信号的状态。

4) 首先我们按照前述的方法进入到PMCLAD画面，然后按下TRIGER键 然后再左下角 ADR：POINT（0-3）：COUNT提示符上输入 X3.3 ： 0： 1按下TRGOFF 然后按下start软键。就完成了对X3.3的触发器监控操作。

5. 发现Y轴回原点不准，且原点偏差无规律，分析可能的原因。

答：故障现象是发现Y轴回原点不准，且原点偏差无规律，那么我们来观察回原点的动作过程正常，只是发现实际原点位不固定;那么考虑最有可能的因素，首先检查减速开关安装位置，其是否有松动或者是走位的现象，如果有则修正;否则继续观察速度参数值，看其设定是否太快，因此而造成回零不准。

若不是这些因素，则要考虑编码器和位置控制板。首先要观察编码器输出信号，如果发现信号幅度偏低，测量编码器电源输人端，再去测量由位置控制板提供的编码器电源，如输出5V正常，则经由其检查此回路，去发现造成编码器电源降落的原因;

若不是些因素，则位置控制板或编码器有无损坏;对其输入输出信号进行检测作进一步的判断，如果发现是其中的原因，可采用更换编码器和位置控制板的方法进行判断，观察故障有无消失。

6. 故障现象：这台机床在运行自动工件加工程序时，出现1681报警（为“SERVOENABLETRAY.AXIS”轴向运动伺服使能），指示Y轴伺服使能信号取消。观察故障现象，在手动时，移动Y轴不产生报警；在自动加工时，Y轴机械手在向卡具旋转的途中出现报警，自动循环中止。检查NC系统还有报警2065 N20“Pos.behind SW over travel"，试分析可能导致的原因。（N20 G01Z R370，Y轴的使能条件是由于F24.0的状态来表示）

答：故障分析与检查：根据故障现象，因为手动运动Y轴没有报警，而自动运行程序时却出现Y轴报警，可能是这时Y轴运行的伺服条件没有满足。

根据PLC梯形图分析，Y轴的使能条件是由于F24.0的状态为“1”而失效。根据系统的工作原理，F24.0是NC系统故障信号，它的状态为“1”，说明是因为NC系统报警使Y轴的伺服使能条件破坏。

检查NC系统还有报警2065 N20“Pos.behind SW over travel"（位置在软件开关后面），指示N20语句超软件限位。对加工程序进行检查，在出现故障时执行程序的N10语句，移动Y轴，下一个语句为：N20 G01Z R370，让Z轴移动到R370指定的位置，为此对R参数370进行检查，发现R370设置过大，超出Z轴软件限位，在执行N10语句时，NC系统检测下一个语句N20，发现问题后，产生报警并使Y轴伺服使能条件被破坏，产生1681报警，指示Y轴运行停止。

故障处理：将R370按照规定的数值设置后，机床加工运行恢复正常。