電源維修舉例

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電源維修舉例

由圖可見(jiàn)，該機(jī)床同時(shí)使用了內(nèi)部/外部電源ON/OFF控制，而且通過(guò)時(shí)間繼電器KTl的延時(shí)動(dòng)作，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)原來(lái)所需要的二次按CNCON的動(dòng)作。根據(jù)原理圖可知，其電源接通動(dòng)作步驟如下：

1)在圖4-8中，按下操作面板的內(nèi)部CNCON按鈕，系統(tǒng)電源單元的輸出信號(hào)NCMX使中間繼電器KAl0接通。

2)在圖4-9中，KAl0觸點(diǎn)使時(shí)間繼電器KTl接通，并進(jìn)行延時(shí)。

3)KTl的延時(shí)時(shí)間到，延時(shí)觸點(diǎn)接通，使得中間繼電器KAl接通。

4)KAl常開(kāi)觸點(diǎn)又接通了圖4-8中的電源單元的外部CNCON信號(hào)TON。

5)由于電源單元的外部CNCON被接通，相當(dāng)于系統(tǒng)參與了其次次CNCON信號(hào)，從而使得系統(tǒng)電源單元的輸出信號(hào)SVMX接通KAl1。

6)KAll的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)圖4-9中的中間繼電器KAl，電源單元的外部CNCON信號(hào)被TON斷開(kāi)，使圖4-8中與TON連接的常開(kāi)觸點(diǎn)KAl實(shí)際上起到了按鈕的作用。

7)在圖4-9中，KAll的常開(kāi)觸點(diǎn)同時(shí)接通接觸器KM4，伺服驅(qū)動(dòng)器主回路接通。

8)接觸器KM4的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)間繼電器KTl，完成電源參與動(dòng)作。

9)在機(jī)床工作臺(tái)超程時(shí)，在圖4-9中，KAl2失電，通過(guò)KAl2的常開(kāi)觸點(diǎn)，使圖4-8中的急停輸入信號(hào)*TESP、外部電源OFF信號(hào)TOFF同時(shí)斷開(kāi)，切斷系統(tǒng)電源與伺服回路電源輸入。

電源維修舉例

從以上分析可知，本機(jī)床在按下系統(tǒng)操作面板CNCON按鈕后，系統(tǒng)電源正常參與，但伺服主回路未得電，因此故障原因在其次次參與CNCON信號(hào)回路上。為了驗(yàn)證，維修時(shí)在系統(tǒng)接通后，若再次按下系統(tǒng)操作面板CNCON按鈕，伺服主回路被接通，由此確認(rèn)，機(jī)床故障原因在其次次參與CNCON信號(hào)控制回路上。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床的時(shí)間繼電器損壞，更換時(shí)間繼電器后，機(jī)床恢復(fù)正常。

例24．外部互鎖引起的故障維修

故障現(xiàn)象：機(jī)床同上例，該機(jī)床在自動(dòng)加工過(guò)程中，突然出現(xiàn)系統(tǒng)斷電，再次開(kāi)機(jī)后，電源無(wú)法接通。分析及處理過(guò)程：根據(jù)故障現(xiàn)象，測(cè)量機(jī)床電源模塊的輸入AC200V正常，但按下面板上的NC-ON按鈕，圖4-8中的KAl0、KAll均不動(dòng)作，由此可以判定故障可能的外部原因是電源單元的TOFF觸點(diǎn)斷開(kāi)或*TESP信號(hào)斷開(kāi)；內(nèi)部原因是電源模塊不良。

檢查機(jī)床的強(qiáng)電控制回路，發(fā)現(xiàn)開(kāi)機(jī)后KAl2未吸合，逐一測(cè)量圖4-9中的與KAl2線圈串聯(lián)的觸點(diǎn)，最終發(fā)現(xiàn)故障是由于液壓泵過(guò)載(QF2跳閘)引起的。排除液壓系統(tǒng)的故障，傘上QF2后重新開(kāi)機(jī)，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

例25．超程引起的故障維修

故障現(xiàn)象：機(jī)床同上例，該機(jī)床在X軸執(zhí)行回參考點(diǎn)的過(guò)程中，突然出現(xiàn)系統(tǒng)斷電，再次起動(dòng)后系統(tǒng)電源無(wú)法正常接通。

分析及處理過(guò)程：故障分析過(guò)程同上，在本例中，經(jīng)檢查確認(rèn)，電源無(wú)法接通的原因是由于工作臺(tái)的“超程〞引起的KAl2斷開(kāi)。

合上圖4-9中的“超程解除〞開(kāi)關(guān)SAl，機(jī)床恢復(fù)正常起動(dòng)，退出“超程保護(hù)〞后檢查，發(fā)現(xiàn)故障原因是由于“參考點(diǎn)減速〞擋鐵安裝存在松動(dòng)，使參考點(diǎn)位置發(fā)生了偏移，導(dǎo)致了機(jī)床“超程〞。重新固定擋鐵后，機(jī)床恢復(fù)正常。

4．SIEMENS系統(tǒng)電源不能接通故障維修5例

例26．3M系統(tǒng)風(fēng)機(jī)監(jiān)控引起的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套SIEMENS3M系統(tǒng)的進(jìn)口臥式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)出現(xiàn)CNC電源無(wú)法接通的故障。

分析及處理過(guò)程：SIEMENS3M系統(tǒng)的外部電源控制要求十分簡(jiǎn)單，只要CNC的+24V電源輸入正常，NC-ON觸點(diǎn)短時(shí)間接通，在正常狀況下即可以起動(dòng)系統(tǒng)。

測(cè)量系統(tǒng)電源模塊(6EV3054-3500)的外部電源輸入端C1、D1間DC24V正常，但電源模塊上的DC5V為0，說(shuō)明故障是由電源模塊引起的。

通過(guò)直接短接電源模塊上的NC-ON觸點(diǎn)(G、H腳)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電源依舊無(wú)法接通電源，由此確認(rèn)故障與外部起動(dòng)條件無(wú)關(guān)。

進(jìn)一步測(cè)量檢查，發(fā)現(xiàn)電源模塊上的E、F腳開(kāi)路，分析原因與內(nèi)部風(fēng)機(jī)監(jiān)控有關(guān)，直接短接E、F腳試驗(yàn)，系統(tǒng)即可起動(dòng)。更換風(fēng)機(jī)后，機(jī)床恢復(fù)正常。

例27．8M系統(tǒng)PLC模塊不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套SIEMENS8M系統(tǒng)的進(jìn)口臥式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)出現(xiàn)CNC電源無(wú)法接通的故障。分析及處理過(guò)程：檢查系統(tǒng)各組成模塊的狀態(tài)指示燈，發(fā)現(xiàn)PLC中止燈亮，說(shuō)明PLC未工作，PLC的全部輸出為“0〞；檢查后確認(rèn)，故障與外部起動(dòng)條件無(wú)關(guān)。

電源維修舉例

取下PLC模塊(6ES5925-3KAll)檢查，發(fā)現(xiàn)該模塊上的一片集成電路(74LS244)不良，更換后機(jī)床恢復(fù)正常。

例28．880M系統(tǒng)位控模塊不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套SIEMENS880M系統(tǒng)的立式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)出現(xiàn)CNC電源無(wú)法接通的故障。

分析及處理過(guò)程：檢查系統(tǒng)電源模塊的5V指示燈不亮，測(cè)量系統(tǒng)電源模塊的外部電源輸入端DC24V正常；NC的全部起動(dòng)條件均滿足；風(fēng)機(jī)監(jiān)控正常；確認(rèn)故障與外部起動(dòng)條件無(wú)關(guān)。

電源模塊故障與電源模塊本身不良或CNC不良有關(guān)，為了確認(rèn)故障部位，維修時(shí)將電源模塊從系統(tǒng)中拔出后，再次進(jìn)行進(jìn)一步試驗(yàn)。試驗(yàn)說(shuō)明，此時(shí)電源模塊即可以正常起動(dòng)，從而確認(rèn)故障在CNC內(nèi)部。

通過(guò)逐一取下CNC各組成模塊，進(jìn)行屢屢試驗(yàn)，最終確認(rèn)故障是由于其中的一塊位置測(cè)量模塊不良引起的5V過(guò)載。對(duì)測(cè)量模塊進(jìn)行維修后，系統(tǒng)即可起動(dòng)。

例29．810M系統(tǒng)ON信號(hào)不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套SIEMENS810M系統(tǒng)的臥式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)出現(xiàn)CNC電源無(wú)法接通的故障。

分析及處理過(guò)程：SIEMENS810M系統(tǒng)的外部電源控制要求十分簡(jiǎn)單，只要CNC的+24V電源輸入正常，只需短接CNC電源模塊上的NC-ON端，即可以起動(dòng)系統(tǒng)。

維修時(shí)通過(guò)短接CNC電源模塊上的NC-ON端試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可正常接通電源，由此確認(rèn)故障是由于系統(tǒng)電源接通(NC-ON)回路故障引起的。

進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的外部條件未滿足，根據(jù)機(jī)床電氣原理圖，逐一檢查，在滿足系統(tǒng)起動(dòng)條件后，重新起動(dòng)CNC，系統(tǒng)正常起動(dòng)。

例30．840C系統(tǒng)外部不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套SIEMENS840C的進(jìn)口立式加工中心，開(kāi)機(jī)時(shí)出現(xiàn)系統(tǒng)電源無(wú)法接通的故障。

分析及處理過(guò)程：根據(jù)該機(jī)床的特點(diǎn)，在正常狀況下，只要一合上主開(kāi)關(guān)，CNC即可接通，檢查機(jī)床電氣原理圖發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電源與機(jī)床主電源間只有斷路器保護(hù)環(huán)節(jié)。

檢查斷路器未跳閘，但上、下端均無(wú)AC220V電源，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床三相進(jìn)線電源中1L3缺相，原因是車間配電柜內(nèi)的熔斷器熔斷。在測(cè)量確認(rèn)線路無(wú)故障后，換上熔斷器，再次開(kāi)機(jī)，機(jī)床恢復(fù)正常工作。維修體會(huì)與維修要點(diǎn)：

1)數(shù)控機(jī)床由于采用的控制系統(tǒng)品種較多，電源接通、斷開(kāi)的控制要求各不一致，對(duì)于不同的機(jī)床、不同的系統(tǒng)，維修時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床與系統(tǒng)的實(shí)際狀況，分別進(jìn)行處理。

2)機(jī)床維修者必需熟悉各種系統(tǒng)的電源通/斷控制要求，維修時(shí)做到心中有數(shù)。

3)對(duì)于控制較繁雜的機(jī)床，不僅要把握系統(tǒng)的電源ON/OFF要求，而且還必需對(duì)照機(jī)床電氣原理圖進(jìn)行維修處理，若非萬(wàn)不得已，不宜改變機(jī)床的原操作方式與原設(shè)計(jì)功能。

4)維修數(shù)控機(jī)床應(yīng)是多方位的，既要把握系統(tǒng)生產(chǎn)廠家推薦的線路與控制方法，還必需根據(jù)機(jī)床、系統(tǒng)的實(shí)際狀況靈活處理，不可教條。

例32．整流橋不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC6M的立式加工中心，由工廠自發(fā)電供電，工件加工過(guò)程中，系統(tǒng)突然斷電，顯示消失，機(jī)床停機(jī)后無(wú)法重新起動(dòng)機(jī)床。

分析及處理過(guò)程：經(jīng)檢查，該機(jī)床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報(bào)警(ALM)燈同時(shí)亮，說(shuō)明電源模塊存在故障。檢查輸入熔斷器F11熔斷，換上熔斷器后測(cè)量，發(fā)現(xiàn)電源輸入存在短路現(xiàn)象。

故障分析過(guò)程同上例，對(duì)照原理圖檢查發(fā)現(xiàn)VSll短路，DSll整流橋損壞，更換后機(jī)床恢復(fù)正常。

電源維修舉例

例33．功率管不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC6M的立式加工中心，在加工過(guò)程中，車間突然斷電，恢復(fù)供電后，無(wú)法重新起動(dòng)機(jī)床。

分析及處理過(guò)程：經(jīng)檢查，該機(jī)床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報(bào)警(ALM)燈同時(shí)亮，說(shuō)明電源模塊存在故障。檢查電源模塊輸入熔斷器F11、F12熔斷，測(cè)量電源輸入存在短路。

故障分析過(guò)程同例31，對(duì)照原理圖檢查各元器件，確認(rèn)VSll、NFll、DSll均正常，因此判定故障發(fā)生在開(kāi)關(guān)電源的一次側(cè)驅(qū)動(dòng)部分。

斷開(kāi)SHll后，測(cè)量驅(qū)動(dòng)輸出Q14、Q15、D24、D25，發(fā)現(xiàn)Q14的CE極短路，更換Q14(2SC3046)后，短路消失，開(kāi)機(jī)后機(jī)床恢復(fù)正常。

例34．續(xù)流二極管不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC6M的立式加工中心，在加工過(guò)程中，機(jī)床突然斷電，再次開(kāi)機(jī)，無(wú)法重新起動(dòng)機(jī)床。

分析及處理過(guò)程：經(jīng)檢查，該機(jī)床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報(bào)警(ALM)燈同時(shí)亮，說(shuō)明電源模塊存在故障。檢查電源模塊輸入熔斷器F11、F12熔斷，測(cè)量電源輸入存在短路。

故障分析過(guò)程同例31，對(duì)照原理圖檢查，發(fā)現(xiàn)VSll、NFll、DSll均正常，因此判定故障發(fā)生在開(kāi)關(guān)電源的一次側(cè)驅(qū)動(dòng)部分。斷開(kāi)SHll后，測(cè)量驅(qū)動(dòng)輸出Q14、Q15、D24、D25，發(fā)現(xiàn)Q15的CE極短路。

取下Q15測(cè)量，發(fā)現(xiàn)Q15正常，線路中的短路依舊存在，由此確認(rèn)短路是由續(xù)流二極管D25故障引起的，更換D25(U19E)后，短路消失，開(kāi)機(jī)后機(jī)床恢復(fù)正常。

例35．過(guò)電流檢測(cè)電阻不良引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC6M的立式加工中心，在加工過(guò)程中，機(jī)床突然斷電，再次開(kāi)機(jī)，無(wú)法重新起動(dòng)機(jī)床。

分析及處理過(guò)程：經(jīng)檢查，該機(jī)床電源輸入單元的電源指示(PIL)與報(bào)警(ALM)燈同時(shí)亮，說(shuō)明電源模塊存在故障。檢查電源模塊輸入熔斷器F11、F12正常。對(duì)照原理圖檢查各元器件，發(fā)現(xiàn)VSll、NFll、DSll、Q14、Q15、D24、D25均正常，電源模塊一次側(cè)無(wú)短路，判定故障發(fā)生在開(kāi)關(guān)電源的二次側(cè)。

為了迅速判斷故障部位，維修時(shí)依次取下短接設(shè)定端S1、S2、S4、S5，當(dāng)取下S5后，故障消失，由此判定故障發(fā)生在DC24V電源回路。

進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，線路中的DC24V電流檢測(cè)電阻R26不良，引起了24V過(guò)電流保護(hù)回路動(dòng)作。更換R26后，機(jī)床恢復(fù)正常。

維修體會(huì)與維修要點(diǎn)：

1)根據(jù)個(gè)人的維修經(jīng)驗(yàn)，在FANUC系統(tǒng)中，電源單元故障的原因多發(fā)生在電網(wǎng)供電不良的地區(qū)。由于加工過(guò)程中的外部突然斷電或在工廠自發(fā)電供電的狀況下工作，是引起電源單元故障的主要原因。

2)在一般狀況下，電源單元的故障以進(jìn)線的浪涌吸收器(VSll)的故障居多。當(dāng)VSll故障，但維修現(xiàn)場(chǎng)無(wú)器件時(shí)，為了保證機(jī)床的正常生產(chǎn)，尋常的做法是暫時(shí)取消VSll，確保機(jī)床的使用，待備件到位后，再予以更換。

電源維修舉例

3)在電網(wǎng)電壓波動(dòng)太大(特別是自發(fā)電的場(chǎng)合)，偶然也有整流橋、開(kāi)關(guān)管、續(xù)流管損壞的狀況。對(duì)于以上器件，在無(wú)備件時(shí)，一般可以直接利用其他同規(guī)格的整流橋、開(kāi)關(guān)管、續(xù)流管進(jìn)行替代。在安裝尺寸不同時(shí)，有時(shí)也可以將整流橋安裝到電源單元的外部。

4)FANUC不同的系統(tǒng)中，電源模塊的型號(hào)有所不同，常見(jiàn)的電源單元有如下規(guī)格：

①FANUCl0系統(tǒng)用電源單元：A16B-1210-0510；

②FANUCll系統(tǒng)用電源單元：A16B-1210-0560；

③FANUCl2系統(tǒng)用電源單元：A20B-1000-0770；

④FANUC0系統(tǒng)用電源單元A：A16B-1211-0850

⑤FANUC0系統(tǒng)用電源單元B：A16B-1212-0110：

⑥FANUC0系統(tǒng)用電源單元AI：A16B-1212-0100(常用)。

以上電源單元的基本組成與工作原理與FANUC6系統(tǒng)相像，不再贅述，發(fā)生故障的狀況亦基本類似，為了便于維修人員參考，附錄B中提供了以上常用電源單元的原理框圖，可以供維修時(shí)參考。

例36~例38．外部24V短路的故障維修

例36．故障現(xiàn)象：某配套FANUC0TD的數(shù)控車床，開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警ALM950：FUSEBREAK(+24E，F(xiàn)14)。分析及處理過(guò)程：該機(jī)床配套的電源單元是FANUCAI型電源單元，報(bào)警提醒十明顯確，指示了機(jī)床故障的原因是由于系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14熔斷。

根據(jù)系統(tǒng)提醒，直接檢查F14，確認(rèn)已熔斷。進(jìn)一步檢查，確認(rèn)系統(tǒng)24E與0V以及地之間未發(fā)現(xiàn)短路，直接更換F14(5A)后，機(jī)床恢復(fù)正常。

例37．故障現(xiàn)象：某配套FANUC0TD的數(shù)控車床，開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警ALM950：FUSEBREAK(+24E，F(xiàn)14)。分析及處理過(guò)程：同上分析，根據(jù)系統(tǒng)提醒檢查系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14已經(jīng)熔斷。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，+24E與0V及地之間存在短路。由于+24E是系統(tǒng)提供給外部的24V電源，因此，可以初步判定故障在機(jī)床側(cè)。

在該機(jī)床上，+24E被用于操作面板上的按鈕、指示燈，機(jī)床上的開(kāi)關(guān)輸入，以及電柜內(nèi)的觸點(diǎn)輸入等多種場(chǎng)合。為了確定短路的大致范圍，維修時(shí)逐一取下了系統(tǒng)I/O信號(hào)連接插頭M1、M2、M18、M19、M20進(jìn)行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)當(dāng)取下M1或M18后，短路消失，從而確認(rèn)短路發(fā)生在M1或M18上。由系統(tǒng)的連接手冊(cè)可知，M1為系統(tǒng)+24E的總輸出端(M1的29-32腳)，在M1連接、M18取下時(shí)短路消失，可以判定短路發(fā)生在M18的輸入信號(hào)上。

取下M18后，對(duì)其輸入信號(hào)進(jìn)行逐一測(cè)量，最終找到短路原因是由于車床尾架壓力繼電器對(duì)地短路引起的，更換壓力繼電器后，機(jī)床恢復(fù)正常。

例38．故障現(xiàn)象：

某配套FANUC0TE的數(shù)控車床，在工件裝卸過(guò)程中，機(jī)床突然斷電，再次開(kāi)機(jī)，無(wú)法重新起動(dòng)機(jī)床。分析及處理過(guò)程：經(jīng)檢查，該機(jī)床配套的電源單元為FANUCAI，檢查電源輸入單元的電源指示(PIL)與報(bào)警(ALM)燈同時(shí)亮，說(shuō)明電源單元存在故障，檢查系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14已經(jīng)熔斷。

對(duì)照AI電源單元原理圖檢查，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)提供給外部的+24E與地之間存在短路。由于+24E是系統(tǒng)提供給PMC外部輸入/輸出信號(hào)的24V電源，可以初步判定故障在機(jī)床側(cè)。

通過(guò)上例同樣的分析檢查，對(duì)其輸入信號(hào)進(jìn)行逐一測(cè)量，最終找到短路原因是由于車床腳踏開(kāi)關(guān)對(duì)地短路引起的，重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。

本例故障的實(shí)質(zhì)與上例一致，但由于早期的FANUC系統(tǒng)無(wú)ALM950報(bào)警顯示，因此必需通過(guò)檢查指示燈狀態(tài)以確定故障部位。

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例39．保護(hù)二極管接反引起的故障維修

故障現(xiàn)象：某配套FANUC0T的數(shù)控車床，由于PMC輸出中間繼電器損壞，使得機(jī)床的尾架向前動(dòng)作無(wú)法進(jìn)行，經(jīng)電工更換后，重新起動(dòng)機(jī)床，工作正常。但在操作尾架向前后，機(jī)床突然斷電，系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)。電工檢查后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)電源單元的熔斷器F14已經(jīng)熔斷，經(jīng)測(cè)量，外部的+24E與0V之間未短路，電工重新?lián)Q上其他機(jī)床的熔斷器F14后，再次操作尾架向前后，機(jī)床又?jǐn)嚯姡娫磫卧娜蹟嗥鱂14再次熔斷。分析及處理過(guò)程：現(xiàn)場(chǎng)檢查，測(cè)量外部的+24E與0V之間確實(shí)未短路，經(jīng)了解該機(jī)床在更換中間繼電器前，F(xiàn)14未熔斷，故障發(fā)生是由于更換了中間繼電器后引起的，因此，首先檢查了中間繼電器的連接。

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床在更換中間繼電器時(shí)，將繼電器線圈兩側(cè)并聯(lián)的保護(hù)二極管方向接反，當(dāng)尾架向前信號(hào)