fanuc β 伺服报警的故障诊断及实际处理方法

长春汽车工业高等专科学校学习情境3进给伺服单元拆装、调整及维修1.进给伺服系统的位置控制形式数控机床的半闭环控制时，进给伺服电动机的内装编码器的反馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。数控机床半闭环控制的特点：控制系统的稳定性高。位置控制的精度相对不高，不能消除伺服电动机与丝杠的连接误差及传动间隙对加工的影响。（1）半闭环控制3.1FANUC系统进给伺服基本知识长春汽车工业高等专科学校（2）全闭环控制形式如果数控机床采用分离型位置检测装置作为位置反馈信号，则进给伺服控制形式为全闭环控制形式。在全闭环控制形式中，进给伺服系统的速度反馈信号来自伺服电动机的内装编码器信号，而位置反馈信号是来自分离型位置检测装置的信号。全闭环控制特点:位置控制精度相对高，此时精度由位置检测装置精度决定（目前光栅尺的精度有1μm、0.5μm、0.1μm）。全闭控制相对稳定性不高，易出现系统振荡现象，伺服调整比较困难。但伺服软件技术的发展，新的数控系统克服上面的不足。长春汽车工业高等专科学校交流伺服放大器伺服单元（SVU）α系列伺服单元β伺服单元具有串行数字接口（JS1B）具有伺服总线接口（COP10A/COP10B）具有I/OLink接口（JD1A/JD1B）伺服模块（SVM）βi伺服单元具有伺服总线接口（COP10A/COP10B）接口具有I/OLink接口（JD1A/JD1B）α系列伺服模块αi系列伺服模块2.FANUC系统伺服放大器的分类长春汽车工业高等专科学校α系列伺服单元β系列伺服单元βi系列伺服单元α系列伺服模块αi系列伺服模块长春汽车工业高等专科学校伺服电动机α系列伺服电动机:FS-OC/OD系统、FS-16/18/21/OiA系统αi系列伺服电动机：FS-16i/18i/21i/OiB/OiC系统β系列伺服电动机：FS-OD/OiA系统βiS系列伺服电动机：FS-OiB/C、OiMateB/C系统αiS系列伺服电动机：FS-16i/18i/21i/OiB/OiC系统带制动的伺服电动机线圈α系列伺服电动机:DC90Vαi/αiS/β/βiS系列伺服电动机:DC24V3.FANUC系统伺服电动机长春汽车工业高等专科学校3.2FANUC系统α系列伺服单元及维修技术3.2.1伺服单元端子功能及连接1．α系列伺服单元的端子功能L1、L2、L3：三相输入动力电源端子，交流200V。L1C、L2C：单相输入控制电路电源端子，交流200V（出厂时与L1、L2短接）。TH1、TH2：为过热报警输入端子（出厂时，TH1-TH2已短接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。RC、RI、RE：外接还是内装制动电阻选择端子。RL2、RL3：MCC动作确认输出端子（MCC的常闭点）。100A、100B：C型放大器内部交流继电器的线圈外部输入电源（α型放大器已为内部直流24V电源）。UL、VL、WL：第一轴伺服电动机动力线。UM、VM、WM：第二轴伺服电动机动力线。长春汽车工业高等专科学校JV1B、JV2B：A型接口的伺服控制信号输入接口。JS1B、JS2B：B型接口的伺服控制信号输入接口。JF1、JF2：B型接口的伺服位置反馈信号输入接口。JA4：伺服电动机内装绝对编码器电池电源接口（6V）。CX3：伺服装置内MCC动作确认接口，一般可用于伺服单元主电路接触器的控制。CX4：伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停开关（常闭点）。电缆接口说明长春汽车工业高等专科学校SSCK—20数控车床伺服单元连接图长春汽车工业高等专科学校2.FANUC系统βi系列伺服单元长春汽车工业高等专科学校数控车床βi伺服单元连接图（OiMateTB）长春汽车工业高等专科学校α系列伺服模块αi系列伺服模块3.3伺服模块(SVM)驱动装置及维修技术长春汽车工业高等专科学校（1）DCLink端子盒（2）绝对脉冲编码器电池（3）状态指示（4）绝对编码器电池电源连接线（CX5X）（5）接口型设定开关S1/S2（6）24V电源保险F2（7）24V电源I/O连接器CX2A/CX2B（8）DCLink充电灯（9）信号检测板连接器JX5（10）模块之间接口输入连接器JX1A（11）模块之间接口输出连接器JX1B（12）（13）A型接口伺服信号连接器JV1B/JV2B（14）（15）B型接口伺服信号连接器JS1B/JS2B（16）（17）B型接口伺服电机编码器连接器JF1/JF21.α系列伺服模块端子功能长春汽车工业高等专科学校FANUC系统α系列伺服模块实际连接图(4轴)长春汽车工业高等专科学校FANUC系统α系列伺服模块连接原理图(4轴)长春汽车工业高等专科学校2.FANUC系统αi系列伺服模块端子接口功能BATTERY：为伺服电动机绝对编码器的电池盒（DC6V）。STATUS：为伺服模块状态指示窗口。CX5X：为绝对编码器电池的接口。CX2A：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输入接口，与前一个模块的CX2B相连。CX2B：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输出接口，与后一个模块的CX2A相连。C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）输出接口。与下一个伺服单元的C0P10B连接（光缆）。C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）输入接口。与CNC系统的C0P10A连接（光缆）。JX5：为伺服检测板信号接口。JF1、JF2：为伺服电动机编码器信号接口。CZ2L、CZ2M：为伺服电动机动力线连接插口。长春汽车工业高等专科学校FANUC系统αi系列伺服模块连接(3轴)长春汽车工业高等专科学校3.5伺服参数的设定及初始化操作3.5.1数控系统伺服参数的设定1．伺服参数设定的条件（1）CNC单元的类型及相应软件（功能），如系统是FANUC—0C/OD系统还是FANUC—16/18/21/0i系统。（2）伺服电机的类型及规格，如进给伺服电动机是α系列、αC系列、αi系列、β系列、还是βi系列。（3）电机内装的脉冲编码器类型，如编码器是增量编码器还是绝对编码器。（4）系统是否使用分离型位置检测装置，如是否采用独立型旋转编码器或光栅尺作为伺服系统的位置检测装置。（5）电机—转机床工作台移动的距离，如机床丝杠的螺距是多少，进给电动机与丝杠的传动比是多少。（6）机床的检测单位（例如0.001mm）。（7）CNC的指令单位（例如0.001mm）长春汽车工业高等专科学校2．伺服参数的设定画面FANUC-OCOD系统操作:FANUC-OiA/OiB/OiC系统操作:长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校3.伺服电动机调整画面长春汽车工业高等专科学校FANUC数控系统伺服报警的故障诊断及实际处理方法长春汽车工业高等专科学校长春汽车工业高等专科学校系统伺服功能设定位参数：TGAL（#1）：软件断线报警的检测水平0：标准设定（不能修改系统参数）1：调低检测标准（可以修改系统）系统参数FANUC-OC/O为8n64，FANUC-18i/Oi系统参数为2064（标准设定为4）OBEN（#2）：速度控制观测器功能（消除高频振荡）0：不使用1：使用相关系统参数2047、2050、2051长春汽车工业高等专科学校PIEN（#3）：速度控制方式设定0：I-P控制（数控冲床）1：P-I控制NPSP（#4）：N脉冲抑制功能0：不使用1：使用参数2099（标准设定400）长春汽车工业高等专科学校BLEN（#5）：是否使用反冲加速功能0：不使用1：使用当机床反冲、摩擦等影响较大情况下，伺服电动机反转时会产生延迟，造成圆弧切削时的象限突起。系统参数2048：反冲加速量（电动机刚刚反转的转速偏置值）OVSC(#6):是否使用超程补偿功能0:不使用1:使用参数2045:速度环不完全积分增益PK3V(0-30000)30000(11ms)2500(4ms)长春汽车工业高等专科学校系统参数2202#3设定为”1”长春汽车工业高等专科学校VOFS(#7):防过冲计数器是否使用0:不使用1:使用参数2077:0—32767如32000如果用此值而出现过冲时，将值以10为单位逐渐增加。相反，不出现过冲，但在停止时摆动，则将值以10为单位逐渐减小长春汽车工业高等专科学校ALM1报警诊断号#7（OVL）：伺服过载报警（实际为伺服过热报警）#6（LV）：伺服低电压报警#5（OVC）：伺服过电流报警#4（HCA）：伺服异常电流报警#3（HVA）：伺服高电压报警#2（DCA）：伺服放电电路报警#1（FBA）：伺服断线报警#0（OFA）：伺服溢出报警长春汽车工业高等专科学校伺服过载报警（OVL）的故障诊断与处理伺服过载报警诊断方法伺服放大器过载报警伺服电动机过载FANUC—OC/OD系统报警号为：#400FANUC-16/18/21/OiA系统报警号为：#400FANUC-16i/18i/21i/OiB/OiC系统报警号为：#430（伺服电动机过载）/#431（伺服放大器过载）长春汽车工业高等专科学校伺服电动机过热报警的原因及实际处理方法1.机械传动故障引起电动机的过载，如电动机与丝杠连接故障、滚珠丝杠与滚珠之间故障等。2.伺服电动机本身故障引起电动机过载,如伺服电动机绝缘不良(匝间短路)、三相电流不平恒及电动机热敏电阻不良等。3.伺服电动机过载检测参数不良,进行伺服电动机参数初始化设定.伺服放大器过热报警的原因及实际处理方法1.伺服放大器散热条件变差,如散热风扇不良、通风道不畅通。2。放大器伺服过载检测电路不良，如放大器过热监控电路和热敏电阻不良（可以用同等规格放大器对调法进行判别）3。系统伺服软件不良及伺服轴板不良（伺服初始化操作）。长春汽车工业高等专科学校#5（OVC）伺服过电流报警（1）系统参数设定错误或伺服软件不良进行伺服参数初始化操作恢复电动机标准参数（2）机械传动故障（如配合过紧、润滑不良、丝杠和轴承损坏等）对机械部件进行重新调整或修理（3）切削负载过重或切削参数不合理通过加工中故障每次发生在同一程序段,修改加工工艺.（4）伺服电动机或连接电缆短路用钳型电流表测量三相平衡电流或用电桥测量伺服电动机三相平衡电阻,更换电动机或连接电缆（5）伺服放大器或伺服电动机编码器不良更换伺服放大器或编码器长春汽车工业高等专科学校#4（HCA）伺服异常电流报警（1）系统参数设定错误或伺服软件不良进行伺服参数初始化操作恢复电动机标准参数（2）机械传动卡死故障及垂直轴电动机抱闸控制电路故障对机械部件进行重新调整或修理（3）伺服电动机或连接电缆短路用摇表测量电动机绝缘电阻，更换电动机或连接电缆（4）伺服放大器故障伺服放大器LED显示8/8.，9/9.，A/A.，B/B.，C/C.伺服放大器逆变块短路、控制电路及接口短路。可以通过替换放大器进行判别，及通过对换电动机指令线和动力线进行控制电路板的判别。（5）伺服电动机内装编码器+5V电路短路通过对换编码器反馈电缆线接口进行故障的判别。长春汽车工业高等专科学校分离型检测装置硬件断线故障:故障的判别:通过系统伺服设定参数封掉分离型检测装置FANUC-0C/0D系统37#0#1#2#3(由1设定为0,并伺服参数初始化)FANUC-18/18i/21/21i/Oi系统1815#1(由1设定为0,并伺服参数初始化)故障消失则为检测装置故障:连接的电缆接触不良或导线断线;检测装置内部太脏;检测装置本身故障.注意事项:封掉检测装置前系统要进行参数的备份,便于检修后的恢复长春汽车工业高等专科学校软件断线故障的诊断与处理:系统伺服参数错误或格式错误进行伺服参数初始设定机床传动出现传动间隙过大或连接松动通过修改系统参数进行判别,系统参数FANUC-OC/O为8N03#1设定为1,8n64改为8或16，FANUC-18i/Oi系统参数为2003#1设定为1,2064改为8或16（标准设定为4）.伺服电动机内装编码器不良(5V电压低或太脏)伺服放大器内部电路不良可以通过对调编码器来进行判别系统轴板或主板不良