电源维修举例概要

由图可见，该机床同时使用了内部/外部电源ON/OFF控制，而且通过时间继电器KTl的延时动作，自动实现了系统原来所需要的二次按CNC ON的动作。根据原理图可知，其电源接通动作步骤如下：1)在图4-8中，按下操作面板的内部CNC ON按钮，系统电源单元的输出信号NCMX使中间继电器KAl0接通。 2)在图4-9中，KAl0触点使时间继电器KTl接通，并进行延时。3)KTl的延时时间到，延时触点接通，使得中间继电器KAl接通。4)KAl常开触点又接通了图4-8中的电源单元的外部CNC ON信号TON。5)由于电源单元的外部CNC ON被接通，相当于系统加入了第二次CNC ON信号，从而使得系统电源单元的输出信号SVMX接通KAl1。6)KAll的常闭触点断开图4-9中的中间继电器KAl，电源单元的外部CNCON信号被TON断开，使图4-8中与TON连接的常开触点KAl实际上起到了按钮的作用。7)在图4-9中，KAll的常开触点同时接通接触器KM4，伺服驱动器主回路接通。8)接触器KM4的常闭触点断开时间继电器KTl，完成电源加入动作。9)在机床工作台超程时，在图4-9中，KAl2失电，通过KAl2的常开触点，使图4-8中的急停输入信号*TESP、外部电源OFF信号TOFF同时断开，切断系统电源与伺服回路电源输入。从以上分析可知，本机床在按下系统操作面板CNC ON按钮后，系统电源正常加入，但伺服主回路未得电，因此故障原因在第二次加入CNC ON信号回路上。为了验证，维修时在系统接通后，若再次按下系统操作面板CNC ON按钮，伺服主回路被接通，由此确认，机床故障原因在第二次加入CNC ON信号控制回路上。进一步检查发现，该机床的时间继电器损坏，更换时间继电器后，机床恢复正常。例24外部互锁引起的故障维修故障现象：机床同上例，该机床在自动加工过程中，突然出现系统断电，再次开机后，电源无法接通。分析及处理过程：根据故障现象，测量机床电源模块的输入AC200V正常，但按下面板上的NC-ON按钮，图4-8中的KAl0、KAll均不动作，由此可以判定故障可能的外部原因是电源单元的TOFF触点断开或*TESP信号断开；内部原因是电源模块不良。检查机床的强电控制回路，发现开机后KAl2未吸合，逐一测量图4-9中的与KAl2线圈串联的触点，最终发现故障是由于液压泵过载(QF2跳闸)引起的。排除液压系统的故障，伞上QF2后重新开机，机床恢复正常工作。例25超程引起的故障维修故障现象：机床同上例，该机床在X轴执行回参考点的过程中，突然出现系统断电，再次起动后系统电源无法正常接通。分析及处理过程：故障分析过程同上，在本例中，经检查确认，电源无法接通的原因是由于工作台的“超程”引起的KAl2断开。合上图4-9中的“超程解除”开关SAl，机床恢复正常起动，退出“超程保护”后检查，发现故障原因是由于“参考点减速”挡铁安装存在松动，使参考点位置发生了偏移，导致了机床“超程”。重新固定挡铁后，机床恢复正常。4SIEMENS系统电源不能接通故障维修5例例263M系统风机监控引起的故障维修故障现象：一台配套SIEMENS 3M系统的进口卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。分析及处理过程：SIEMENS 3M系统的外部电源控制要求十分简单，只要CNC的+24V电源输入正常，NC-ON触点短时间接通，在正常情况下即可以起动系统。测量系统电源模块(6EV3054-3500)的外部电源输入端C1、D1间DC24V正常，但电源模块上的DC5V为0，表明故障是由电源模块引起的。通过直接短接电源模块上的NC-ON触点(G、H脚)试验，发现系统电源仍然无法接通电源，由此确认故障与外部起动条件无关。进一步测量检查，发现电源模块上的E、F脚开路，分析原因与内部风机监控有关，直接短接E、F脚试验，系统即可起动。更换风机后，机床恢复正常。例278M系统PLC模块不良引起的故障维修故障现象：一台配套SIEMENS 8M系统的进口卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。分析及处理过程：检查系统各组成模块的状态指示灯，发现PLC停止灯亮，表明PLC未工作，PLC的全部输出为“0”；检查后确认，故障与外部起动条件无关。取下PLC模块(6ES5925-3KAll)检查，发现该模块上的一片集成电路(74LS244)不良，更换后机床恢复正常。例28880M系统位控模块不良引起的故障维修故障现象：一台配套SIEMENS 880M系统的立式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。分析及处理过程：检查系统电源模块的5V指示灯不亮，测量系统电源模块的外部电源输入端DC24V正常；NC的全部起动条件均满足；风机监控正常；确认故障与外部起动条件无关。电源模块故障与电源模块本身不良或CNC不良有关，为了确认故障部位，维修时将电源模块从系统中拔出后，再次进行进一步试验。试验表明，此时电源模块即可以正常起动，从而确认故障在CNC内部。通过逐一取下CNC各组成模块，进行多次试验，最终确认故障是由于其中的一块位置测量模块不良引起的5V过载。对测量模块进行维修后，系统即可起动。例29810M系统ON信号不良引起的故障维修故障现象：一台配套SIEMENS 810M系统的卧式加工中心，开机时出现CNC电源无法接通的故障。分析及处理过程：SIEMENS 810M系统的外部电源控制要求十分简单，只要CNC的+24V电源输入正常，只需短接CNC电源模块上的NC-ON端，即可以起动系统。维修时通过短接CNC电源模块上的NC-ON端试验，发现系统可正常接通电源，由此确认故障是由于系统电源接通(NC-ON)回路故障引起的。进一步检查发现，该机床数控系统的外部条件未满足，根据机床电气原理图，逐一检查，在满足系统起动条件后，重新起动CNC，系统正常起动。例30840C系统外部不良引起的故障维修故障现象：一台配套SIEMENS 840C的进口立式加工中心，开机时出现系统电源无法接通的故障。分析及处理过程：根据该机床的特点，在正常情况下，只要一合上主开关，CNC即可接通，检查机床电气原理图发现系统电源与机床主电源间只有断路器保护环节。检查断路器未跳闸，但上、下端均无AC220V电源，进一步检查发现，该机床三相进线电源中1L3缺相，原因是车间配电柜内的熔断器熔断。在测量确认线路无故障后，换上熔断器，再次开机，机床恢复正常工作。维修体会与维修要点：1)数控机床由于采用的控制系统品种较多，电源接通、断开的控制要求各不相同，对于不同的机床、不同的系统，维修时应根据机床与系统的实际情况，分别进行处理。2)机床维修者必须熟悉各种系统的电源通/断控制要求，维修时做到心中有数。3)对于控制较复杂的机床，不仅要掌握系统的电源ON/OFF要求，而且还必须对照机床电气原理图进行维修处理，若非万不得已，不宜改变机床的原操作方式与原设计功能。4)维修数控机床应是多方位的，既要掌握系统生产厂家推荐的线路与控制方法，还必须根据机床、系统的实际情况灵活处理，不可教条。例32整流桥不良引起的故障维修故障现象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，由工厂自发电供电，工件加工过程中，系统突然断电，显示消失，机床停机后无法重新起动机床。分析及处理过程：经检查，该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮，表明电源模块存在故障。检查输入熔断器F11熔断，换上熔断器后测量，发现电源输入存在短路现象。故障分析过程同上例，对照原理图检查发现VSll短路，DSll整流桥损坏，更换后机床恢复正常。例33功率管不良引起的故障维修故障现象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在加工过程中，车间突然断电，恢复供电后，无法重新起动机床。分析及处理过程：经检查，该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮，表明电源模块存在故障。检查电源模块输入熔断器F11、F12熔断，测量电源输入存在短路。故障分析过程同例31，对照原理图检查各元器件，确认VSll、NFll、DSll均正常，因此判定故障发生在开关电源的一次侧驱动部分。断开SHll后，测量驱动输出Q14、Q15、D24、D25，发现Q14的CE极短路，更换Q14(2SC3046)后，短路消失，开机后机床恢复正常。例34续流二极管不良引起的故障维修故障现象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在加工过程中，机床突然断电，再次开机，无法重新起动机床。分析及处理过程：经检查，该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮，表明电源模块存在故障。检查电源模块输入熔断器F11、F12熔断，测量电源输入存在短路。故障分析过程同例31，对照原理图检查，发现VSll、NFll、DSll均正常，因此判定故障发生在开关电源的一次侧驱动部分。断开SHll后，测量驱动输出Q14、Q15、D24、D25，发现Q15的CE极短路。取下Q15测量，发现Q15正常，线路中的短路仍然存在，由此确认短路是由续流二极管D25故障引起的，更换D25(U19E)后，短路消失，开机后机床恢复正常。例35过电流检测电阻不良引起的故障维修故障现象：某配套FANUC 6M的立式加工中心，在加工过程中，机床突然断电，再次开机，无法重新起动机床。分析及处理过程：经检查，该机床电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮，表明电源模块存在故障。检查电源模块输入熔断器F11、F12正常。对照原理图检查各元器件，发现VSll、NFll、DSll、Q14、Q15、D24、D25均正常，电源模块一次侧无短路，判定故障发生在开关电源的二次侧。为了迅速判断故障部位，维修时依次取下短接设定端S1、S2、S4、S5，当取下S5后，故障消失，由此判定故障发生在DC24V电源回路。进一步检查发现，线路中的DC24V电流检测电阻R26不良，引起了24V过电流保护回路动作。更换R26后，机床恢复正常。维修体会与维修要点：1)根据个人的维修经验，在FANUC系统中，电源单元故障的原因多发生在电网供电不良的地区。由于加工过程中的外部突然断电或在工厂自发电供电的情况下工作，是引起电源单元故障的主要原因。2)在一般情况下，电源单元的故障以进线的浪涌吸收器(VSll)的故障居多。当VSll故障，但维修现场无器件时，为了保证机床的正常生产，通常的做法是暂时取消VSll，确保机床的使用，待备件到位后，再予以更换。3)在电网电压波动太大(特别是自发电的场合)，偶然也有整流桥、开关管、续流管损坏的情况。对于以上器件，在无备件时，一般可以直接利用其他同规格的整流桥、开关管、续流管进行替代。在安装尺寸不同时，有时也可以将整流桥安装到电源单元的外部。4)FANUC不同的系统中，电源模块的型号有所不同，常见的电源单元有如下规格：FANUC l0系统用电源单元：A16B-1210-0510；FANUC ll系统用电源单元：A16B-1210-0560；FANUC l2系统用电源单元：A20B-1000-0770；FANUC 0系统用电源单元A：A16B-1211-0850FANUC 0系统用电源单元B：A16B-1212-0110：FANUC 0系统用电源单元AI：A16B-1212-0100(常用)。 以上电源单元的基本组成与工作原理与FANUC 6系统相似，不再赘述，发生故障的情况亦基本类似，为了便于维修人员参考，附录B中提供了以上常用电源单元的原理框图，可以供维修时参考。例36例38外部24V短路的故障维修例36故障现象：某配套FANUC 0TD的数控车床，开机时系统出现报警ALM950：FUSEBREAK(+24E，F14)。分析及处理过程：该机床配套的电源单元是FANUC AI型电源单元，报警提示非常明确，指示了机床故障的原因是由于系统电源单元的熔断器F14熔断。根据系统提示，直接检查F14，确认已熔断。进一步检查，确认系统24E与0V以及地之间未发现短路，直接更换F14(5A)后，机床恢复正常。例37故障现象：某配套FANUC 0TD的数控车床，开机时系统出现报警ALM950：FUSEBREAK(+24E，F14)。 分析及处理过程：同上分析，根据系统提示检查系统电源单元的熔断器F14已经熔断。进一步检查发现，+24E与0V及地之间存在短路。由于+24E是系统提供给外部的24V电源，因此，可以初步判定故障在机床侧。在该机床上，+24E被用于操作面板上的按钮、指示灯，机床上的开关输入，以及电柜内的触点输入等多种场合。为了确定短路的大致范围，维修时逐一取下了系统I/O信号连接插头M1、M2、M18、M19、M20进行检查。检查发现当取下M1或M18后，短路消失，从而确认短路发生在M1或M18上。由系统的连接手册可知，M1为系统+24E的总输出端(M1的29-32脚)，在M1连接、M18取下时短路消失，可以判定短路发生在M18的输入信号上。取下M18后，对其输入信号进行逐一测量，最后找到短路原因是由于车床尾架压力继电器对地短路引起的，更换压力继电器后，机床恢复正常。例38故障现象：某配套FANUC 0TE的数控车床，在工件装卸过程中，机床突然断电，再次开机，无法重新起动机床。分析及处理过程：经检查，该机床配套的电源单元为FANUC AI，检查电源输入单元的电源指示(PIL)与报警(ALM)灯同时亮，表明电源单元存在故障，检查系统电源单元的熔断器F14已经熔断。对照AI电源单元原理图检查，发现系统提供给外部的+24E与地之间存在短路。由于+24E是系统提供给PMC外部输入/输出信号的24V电源，可以初步判定故障在机床侧。通过上例同样的分析检查，对其输入信号进行逐一测量，最后找到短路原因是由于车床脚踏开关对地短路引起的，重新连接后，机床恢复正常。本例故障的实质与上例相同，但由于早期的FANUC系统无ALM950报警显示，因此必须通过检查指示灯状态以确定故障部位。例39保护二极管接反引起的故障维修故障现象：某配套FANUC 0T的数控车床，由于PMC输出中间继电器损坏，使得机床的尾架向前动作无法进行，经电工更换后，重新起动机床，工作正常。但在操作尾架向前后，机床突然断电，系统无法正常启动。电工检查后发现系统电源单元的熔断器F14已经熔断，经测量，外部的+24E与0V之间未短路，电工重新换上其他机床的熔断器F14后，再次操作尾架向前后，机床又断电，电源单元的熔断器F14再次熔断。分析及处理过程：现场检查，测量外部的+24E与0V之间确实未短路，经了解该机床在更换中间继电器前，F14未熔断，故障发生是由于更换了中间继电器后引起的，因此，首先检查了中间继电器的连接。经检查发现，该机床在更换中间继电器时，将继电器线圈两侧并联的保护二极管方向接反，当尾架向前信号输出，PMC