数控系统急停报警故障的诊断与排除教学

数控机床常见故障诊断与排除数控系统急停报警故障的诊断与排除

学习任务

在数控系统的操作面板上和手持单元上均设有急停按钮，用于数控系统或数控机床出现紧急情况时，需要使数控机床立即停止运动或切断动力装置的主电源。当数控系统出现报警信息后，需要按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使数控系统复位并恢复正常。维修人员通过查阅数控机床的电气原理图册、数控系统连接与调试说明书、数控机床维修说明书等技术资料，使用通用工具及万用表，按照数控机床故障诊断的原则和方法，分析可能的故障原因，合作制定诊断与维修的工作计划和方案，并加以实施，在整个过程中，要严格执行相关技术标准规范和安全操作规程，有纪律观念和团队意识，并具备环境保护和安全文明生产的基本素质。

工作要求：华中数控机床能够正常开机，但是不能产生复位信号，旋起急停按钮也不起作用，现对该机床开机后急停报警无法正常复位故障进行诊断与排除，使其能够开机后能够产生复位信号，为加工做好准备。1．时间要求：10学时2．质量要求：能够准确无误地诊断与排除故障3．安全要求：严格按照安全操作规程进行维修作业4．文明要求：自觉按照文明生产规则进行维修作业5．环保要求：努力按照环境保护要求进行维修作业6、成本要求：能够实现经济、合理的要求进行维修作业

项目目标：专业目标方法目标社会目标1、能看懂急停回路电气原理图，会分析数控机床产生复位信号的工作过程；2、借助机床维修资料和现场相关信息，能对数控系统急停报警故障可能的原因进行分析，制定合理的故障诊断与维修方案；3、会使用各种诊断与维修用的仪器，对数控系统急停、无法复位故障进行诊断与排除。具有决策和执行能力；具有语言及文字表达能力；具有通过自学获取新技术的自我更新能力；具有利用网络、文献等获取信息和综合处理信息的能力；具有制定工作计划、评估工作结果的能力。能熟练表达自己的维修方案；能共同交流合作制定维修方案；能主动适应环境的变化；能遵守车间规章制度和做到安全文明生产；具有良好的职业道德和责任感。项目实施流程明确任务，收集故障现场信息分析故障可能原因制定维修方案实施维修作业检查维修质量总结维修经验，评价维修过程完整维修过程操作面板手持单元引导问题：急停按钮在数控机床的作用？资讯——收集信息查看电气图纸。思考问题：1、伺服电源、主轴强电、液压电机、冷却电机在什么条件下得电？2、KA1的作用是什么？如果KA1的线圈不能得电，数控机床会发生什么情况呢？在数控系统的操作面板上和手持单元上均设有急停按钮，用于数控系统或数控机床出现紧急情况时，需要使数控机床立即停止运动或切断动力装置（如伺服驱动等）的主电源。当数控系统出现报警信息后，需要按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使数控系统复位并恢复正常。该急停按扭及相关电路所控制的中间继电器(KA)的一个常开触点应该接入数控装置的开关量输入接口，以便为数控系统提供复位信号。资讯——收集信息急停电气回路接线图查看《数控装置连接与调试说明书》资讯——收集信息急停电气回路接线图资讯——收集信息急停回路中相关信号说明序号信号名信号说明所在接口接口脚号接口说明接口型号1ESTOP2急停回路端子XS84手持接口DB25(头孔座针)2ESTOP3急停回路端子17XS201700-015开关量输出接口DB25(头孔座针)3ESTOP1急停回路端子44OTBS1超程回路端子35OTBS2超程回路端子16资讯——收集信息华中数控x轴限位开关2z轴限位开关2X轴限位开关2急停回路工作原理

所有急停按钮的常闭触点以串联方式，连接到系统的急停回路中。在正常情况下，急停按钮处于松开状态，其触点处于常闭状态。按下急停按钮后，其触点断开，使得系统的急停回路所控制的中间继电器KA断电，而切断移动装置(如进给轴电机、主轴电机、刀库/架电机等)的动力电源。同时，连接在PLC输入端的中间继电器KA的一组常开触点，向系统发出急停报警，此信号在打开急停按钮时则作为系统的复位信号。资讯——收集信息思考问题：X23的作用是什么？如果没有这个信号，数控机床会出现什么故障？XS20接口定义信号名说明24VG外部开关量DC24V电源地I0～I39输入开关量O0～O31输出开关量

ESTOP1，ESTOP3急停按钮接入端子OTBS1，OTBS2超程解除的接入端子XS20接口定义伺服复位

系统急停不能复位是一个常见的故障现象，引起故障的原因也很多，总的来说，引起此故障的原因大致有以下几种。电气方面的故障系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入输出或复位条件不能满足引起的急停故障松开急停按钮，PLC中规定的系统复位信号所需要完成的信息，如“伺服动力电源准备好”、“主轴驱动准备好”等信息未满足要求PLC程序编写错误资讯——收集信息电气方面故障

从电气图中可以清晰的看出引起急停回路不闭合的原因有：①急停回路断路；②限位开关损坏；③急停按钮损坏。如果机床一直处于急停状态，首先检查急停回路中的KA继电器是否吸合；继电器如果吸合而系统仍然处于急停状态，可以判断故障不是出自电气回路方面，这时可以从别的方面查找原因；如果继电器没有吸合，可以判断为电气方面故障，检查是否电源方面故障或硬件故障。电气可能原因故障

如果继电器KA不吸合，则可能是电源回路无法正常供电引起的。

典型故障1：电源方面故障；使用万用表逐一查看电源进线(380V)是否正常，总电源开关QS、QF5是否合上；变压器输出220V是否正常，断路器QF9是否合上或正常；检查低通滤波器是否完好；开关电源是否有24V的输出，QF10是否合上、24—100之间是否有24V的电压。在使用万用表的过程中，应注意档位，否则容易损坏万用表。电气故障可能原因分析利用导线或万用表检查急停按钮的常闭触点，确认急停按钮或者行程开关是否损坏。急停按扭是急停回路中的一部分，急停按钮的损坏，可以造成整个急停回路的断路，从而无法产生复位信号。检查超程限位开关的常闭触点；中间继电器KA线圈是否完好；检查数控系统各开关量输入接口是否接触良好。参数设置错误故障系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入输出或复位条件不能满足引起的急停故障。若PLC软件未向系统发送复位信号，检查KA中间继电器，检查PLC程序。复位条件未满足故障

松开急停按钮，PLC中规定的系统复位所需要完成的信息，如“伺服动力电源准备”、“主轴驱动准备好”等信息未满足要求。若使用伺服，检查伺服动力电源是否准备好；检查电源模块；检查电源模块的接线；检查伺服动力电源空气开关。复位条件未满足故障，检查逻辑电路，根据电气原理图和系统的检测功能，判断什么条件未满足，并进行排除。收集信息请大家通过查阅教材、机床资料、课程网站、学习指南等完成学生工作页收集信息部分内容。

同学们可进行相关问题咨询！资讯——收集信息故障列表注意事项工具分工分配任务互相协助

计划——制定工作计划审核维修方案组织填写学生工作页接受学生咨询监控学生制定过程

决策急停报警电气方面故障的诊断与排除按照维修方案一一检查故障点，遵守操作规程，做好维修过程记录！参数与PLC程序故障的诊断与排除复位条件未满足故障的诊断与排除

决策——制定工作方案1接通电源，运行系统，观察故障是否消失？3检查清理现场情况，实施5S监控制度。2填写学生工作页和维修记录单。

实施——排查具体故障总结提高教师（专、兼）评价学生评价

小组成员之间进行自评和互评

由教师对学习过程及结论进行评价小组同学总结本次工作得失以及改进方向

检查——检查维修作业质量思考

机床类型为普通铣床，采用华中世纪星数控系统，本数控机床手持单元上无急停按钮，开机后机床一直处于急停状态，不能复位。试分析故障原因，并给出故障诊断与排除流程图。

布置作业

项目拓展

项目拓展

案例一故障现象：某配套FANUC0M的加工中心，开机时显示“NOTREADY”，伺服电源无法接通。

分析及处理过程：FANUC0M系统引起“NOTREADY”的原因是数控系统的紧急停止“*ESP”信号被输入，这一信号可以通过系统的“诊断”页面进行检查。经检查发现PMC到CNC急停信号(DGNl21.4)为“0”，证明系统的“急停”信号被输入。再进一步检查，发现系统I/O模块的“急停”输入信号为“0”，对照机床电气原理图，检查发现机床刀库侧的手动操纵盒上的急停按钮断线，重新连接，复位急停按钮后，再按Reset键，机床即恢复正常工作。

项目拓展案例二故障现象：某配套FANUC0TC的进口数控车床，开机后，CNC显示“NOTREADY”，伺服驱动器无法起动。

分析及处理过程：由机床的电气原理图，可以查得该机床急停输入信号包括紧急按钮、机床X/Z轴的“超程保护”开关以及中间继电器KAl0的常开触点等。检查急停按钮、“超程保护”开关均已满足条件，但中间继电器KAl0未吸合。进一步检查KAl0线圈，发现该信号由内部PLC控制，对应的PLC输出信号为Y53.1。根据以上情况，通过PLC程序检查Y53.1的逻辑条件，确认故障是由于机床主轴驱动器报警引起的。通过排除主轴报警，确认Y53.1输出为“1”，在KAl0吸合后，再次起动机床，故障清除，机床恢复正常工作。

项目拓展案例三故障现象：某配套FANUC0MC的数控铣床(手机床)，开机后，CNC显示“NOTREADY”，伺服驱动器无法起动。

分析及处理过程：由于机床为二手设备，随