發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)實(shí)用診斷與維修技術(shù)

■大連橡膠塑料機(jī)械有限公司 （遼寧 116033） 姚 丹

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1.系統(tǒng)備份和還原

任何數(shù)控機(jī)床在調(diào)試安裝后，都會給設(shè)備使用者一個(gè)初始的數(shù)據(jù)備份，但是，由于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中難免會修改參數(shù)以及PLC等重要數(shù)據(jù)，因而定期備份數(shù)據(jù)就顯得格外重要，不僅能防止誤操作修改參數(shù)引起的機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，還能防止系統(tǒng)崩潰引起機(jī)床不能起動(dòng)。雖然發(fā)那科系統(tǒng)備份方式有多種多樣，但是最穩(wěn)妥的方式還是CF卡系統(tǒng)備份，以我公司一臺18i系統(tǒng)的備份做說明：

（1）關(guān)閉系統(tǒng)，將CF卡插在卡槽上。

（2）如圖1所示，按住屏幕下方最右面的兩個(gè)軟鍵，此時(shí)開機(jī)，直到出現(xiàn)“SYSTEM MONITOR MAIN MENU”為止。

圖1

（3）此時(shí)的界面如圖2所示。其中SYSTEM DATA LOADINC指把系統(tǒng)文件、用戶文件從存儲卡寫入到數(shù)控系統(tǒng)的快閃存儲器中。SYSTEM DATA CHECK指顯示數(shù)控系統(tǒng)快閃存儲器上存儲的文件一覽表，以及各文件128KB的管理單位數(shù)和軟件的系列、確認(rèn)ROM版號。SYSTEM DATA DELETE指刪除數(shù)控系統(tǒng)快閃存儲器上存儲的文件。SYSTEM DATA SAVE指對數(shù)控系統(tǒng)F-ROM中存放的的用戶文件，系統(tǒng)軟件和機(jī)床廠家編寫PMC程序以及P-CODE程序?qū)懙酱鎯ㄖ?。SRAM DATA BACKUP指對數(shù)控系統(tǒng)S-RAM中存放的CNC參數(shù)、PMC參數(shù)、螺距誤差補(bǔ)償量、加工程序、刀具補(bǔ)償量、用戶宏變量、宏P(guān)-CODE變量和SRAM變量參數(shù)全部下載到存儲卡中，作備份用或復(fù)原到存儲器中。注：使用絕對編碼器的系統(tǒng)，若要把參數(shù)等數(shù)據(jù)從存儲卡恢復(fù)到系統(tǒng)SRAM中去，要把1815號參數(shù)的第4位設(shè)為0，并且重新設(shè)置參考點(diǎn)。備份：SRAM BACKUP[CNC—MEMORY CARD ]；恢復(fù)：RESTOR SRAM[MEMORY CARD—CNC]。MEMORY CARD FILE DELETE（刪除存儲卡上存儲的文件）。MEMORY CARD FORMAT指可以進(jìn)行存儲卡的格式化。買了存儲卡第1次使用或電池沒電以及存儲卡的內(nèi)容被破壞時(shí)，需要進(jìn)行格式化。END指結(jié)束引導(dǎo)系統(tǒng)BOOT SYSTEM，啟動(dòng)CNC。SELECT MENU AND HIT SELECT KEY指顯示簡單的操作方法和錯(cuò)誤信息。

圖2

（4）利用“down”將光標(biāo)移動(dòng)到數(shù)字5上，也就是“SRAM DATA BACKUP”，此時(shí)按軟鍵即“SELECT”下面的軟鍵，此時(shí)出現(xiàn)畫面如圖3所示。

圖3

備份操作：①按“SELECT”鍵移動(dòng)光標(biāo)選擇“1、SRAM BACKCUP[CNCMEMORY CARD]”。②按屏幕最下邊的“YES”鍵，則系統(tǒng)數(shù)據(jù)就開始拷入到CF卡中。③當(dāng)屏幕上出現(xiàn)“COMPLETE”的時(shí)候，表明備份操作成功完成。

還原操作：①按“SELECT”鍵移動(dòng)光標(biāo)選擇“2、RESTORE SRAM[MEMORY－CNC]”。②按屏幕最下邊的“YES”鍵，則CS卡中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)就開始拷入到機(jī)床中。③當(dāng)屏幕上出現(xiàn)“COMPLETE”的時(shí)候，表明還原操作成功完成。④關(guān)機(jī)，重新上電。

備份和還原要慢慢操作，不可過急，這類操作中CF卡里不要有其他機(jī)床的數(shù)據(jù)備份，以免混淆，引起機(jī)床備份還原失敗和錯(cuò)誤。

2.數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)

發(fā)那科系統(tǒng)一般采用的是帶擋塊和絕對值的記憶方式。數(shù)控系統(tǒng)開機(jī)后，如果是絕對值數(shù)控系統(tǒng)，它的參考點(diǎn)就是靠電動(dòng)機(jī)來記憶的，所以不用返回參考點(diǎn)，而增量數(shù)控系統(tǒng)則必須要執(zhí)行反參考點(diǎn)操作，我將通過幾個(gè)最常見的報(bào)警講解一下如何處理這類問題。

（1）報(bào)警號506、507超程。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)這種自動(dòng)執(zhí)行程序報(bào)警，我們首先要把程序要執(zhí)行的動(dòng)作先后順序了解清楚，返回參考點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)際就3步：①快速移動(dòng)到參考點(diǎn)附近。②碰到減速開關(guān)減速。③離開減速開關(guān)停止。如果返回參考點(diǎn)出現(xiàn)超程，首先要看是否存在不減速的情況，也就是減速開關(guān)傳遞給PLC的信號是否完成，如果沒有減速，那么檢查減速開關(guān)、減速開關(guān)和PLC的連接接線和PLC輸入電是否壞點(diǎn)。如果是在快速移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的506報(bào)警，就檢查極限開關(guān)和接線。如果減速開關(guān)在減速后彈起，PLC也接到了信號，那很有可能是極限擋塊與減速擋塊的距離不合適。

（2）報(bào)警號500、501過程。如果返回參考點(diǎn)有減速動(dòng)作，只有這一個(gè)報(bào)警，無506或者507號報(bào)警，可以通過以下修改參數(shù)消除這個(gè)報(bào)警，修改參數(shù)1320或者1321為9999999，然后重新返回參考點(diǎn)，如果返回參考點(diǎn)成功，再把參數(shù)1320或者1321修改為原來的數(shù)值。

（3）報(bào)警號90參考位置返回位置異常。此報(bào)警要區(qū)分是直線軸還是旋轉(zhuǎn)軸。直線軸一般都是帶光柵尺的全閉環(huán)系統(tǒng)容易出現(xiàn)此報(bào)警，維修人員遇到此報(bào)警，可以先屏蔽光柵尺，如果返回參考點(diǎn)正常，可以更換光柵尺的讀數(shù)頭再做實(shí)驗(yàn)。而沒有帶光柵尺，基本就需要更換電動(dòng)機(jī)編碼器。旋轉(zhuǎn)軸則有可能是擋塊的安裝位置不合適引起的，首先要看返回參考點(diǎn)的速度，不能過低否則引起超時(shí)，以及返回開始的位置是否太近，若這些都排除了，那就將擋塊的安裝位置向返回參考點(diǎn)的負(fù)像移動(dòng)一些，重復(fù)反回參考點(diǎn)的操作，如果報(bào)警還是不能消除，檢查圓光柵。

絕對值系統(tǒng)無擋塊調(diào)整參考點(diǎn)的快速設(shè)定方法：因?yàn)榻^對值系統(tǒng)的參考點(diǎn)是電池記憶的，所以參考點(diǎn)一般是不用重新建立的，但是如果更換光柵尺和反饋電纜、電池沒電或更換分離檢測裝置SDU，那么參考點(diǎn)將會丟失，機(jī)床必須重新設(shè)定參考點(diǎn)。設(shè)定方法很簡單，首先將1815#5設(shè)定為1，1815#4設(shè)定為0，關(guān)機(jī)，重新上電，手動(dòng)將軸移動(dòng)到參考點(diǎn)位置上（參考點(diǎn)位置的查找通過機(jī)床換刀點(diǎn)坐標(biāo)和機(jī)床工作臺交換坐標(biāo)，可以算出機(jī)床參考點(diǎn)的坐標(biāo)，因?yàn)闊o論換刀還是交換工作臺都是在固定的坐標(biāo)上交換，因此可以算出參考點(diǎn)的坐標(biāo)），將1815#4設(shè)定為1，關(guān)機(jī)，重新上電。則機(jī)床參考點(diǎn)設(shè)定完成。

3.數(shù)控機(jī)床光柵尺問題的診斷

數(shù)控機(jī)床的光柵尺安裝在機(jī)床的防護(hù)罩下，數(shù)控機(jī)床在工作一段時(shí)間后，由于防護(hù)罩防護(hù)能力的降低引起冷卻液滲漏到光柵尺上，因而它引起的各類故障也非常普遍，下面介紹幾個(gè)經(jīng)典的報(bào)警。

（1）445軟斷線報(bào)警。這個(gè)報(bào)警按字面理解就是數(shù)字伺服軟件檢測到脈沖編碼器斷線。在實(shí)際維修中經(jīng)常遇到的大都是光柵尺讀數(shù)頭松動(dòng)引起的，一般情況只要緊固光柵尺讀數(shù)頭，這個(gè)報(bào)警就可以消掉，如果還是報(bào)警，可以通過設(shè)定參數(shù)2003#1=1、修改2064的值來調(diào)整。一般如果修改參數(shù)能消除報(bào)警，說明機(jī)械傳動(dòng)有問題，可以通過檢查反向間隙、導(dǎo)軌潤滑和導(dǎo)軌面是否完好來解決。如果是旋轉(zhuǎn)軸帶圓光柵的，可以考慮光柵尺安裝是否合理。

（2）446、447硬斷線報(bào)警。這兩個(gè)報(bào)警的意思都是硬件檢測到編碼器或者檢測器斷線。這個(gè)要首先檢測編碼器和光柵尺的接線是否可靠，一般情況下，需要用備用編碼器電纜替代試驗(yàn)才能知道是否是電纜問題，用萬用表測量未必準(zhǔn)確。如果更換電纜報(bào)警依舊，那只能更換編碼器或者光柵尺。

以上兩個(gè)報(bào)警可以通過屏蔽光柵尺來快速定位是編碼器反饋有問題還是光柵尺反饋有問題，但是屏蔽光柵尺后，如果因?yàn)樯a(chǎn)原因必須屏蔽光柵尺，繼續(xù)生產(chǎn)加工，此時(shí)必須要了解以下注意事項(xiàng)：①機(jī)床精度肯定下降，加工工件的工藝是否能滿足需求。②反向間隙必須重新補(bǔ)償。③如果要進(jìn)行圓加工，必須要屏蔽兩個(gè)軸的光柵尺。④機(jī)床的自動(dòng)換刀、自動(dòng)換頭以及自動(dòng)對刀最好暫停使用，如果要使用，需要重新調(diào)整。

具體參數(shù)設(shè)置：修改參數(shù)1815#1的1改為0，檢查伺服電動(dòng)機(jī)和絲杠連接具體情況，正確設(shè)定N/M＝（絲杠螺距×減速比×1 000）/100萬，位置脈沖設(shè)定為12 500以及2185設(shè)定為0，參考計(jì)數(shù)器容量參數(shù)1821＝絲杠螺距×減速比×1 000。

4.數(shù)控機(jī)床PMC診斷應(yīng)用

PMC就是英文programmable machine controller的縮寫，數(shù)控機(jī)床所有邏輯控制就是由它實(shí)現(xiàn)的，因此任何外部報(bào)警都可以通過PMC進(jìn)行診斷和修改，以達(dá)到迅速定位故障點(diǎn)的目的， PMC的使用對于數(shù)控維修人員是必須掌握的。

介紹一些平時(shí)經(jīng)常用到的PMC的應(yīng)用。 譬如：時(shí)間繼電器（見圖4）和保持繼電器（見圖5），時(shí)間繼電器一般用于可以經(jīng)常調(diào)整的機(jī)床執(zhí)行動(dòng)作時(shí)間和間隔時(shí)間，而保持繼電器是相當(dāng)于一個(gè)模擬輸入點(diǎn)，也就是英文經(jīng)常說的“bridge（搭橋）”，這個(gè)功能十分強(qiáng)大，可以幫助我們屏蔽報(bào)警、定位報(bào)警故障點(diǎn)等等。

圖4

圖5

5.總結(jié)

發(fā)那科發(fā)展到今天，系統(tǒng)雖然版本多樣，但是維修診斷理論還是基本一樣的，數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷和維修不單單需要強(qiáng)大的理論為基礎(chǔ)，維修經(jīng)驗(yàn)的提高對快速定位故障原因也起到了非常重要的作用，能為維修人員少走不少彎路。本文通過對在維修過程中遇到的一些常見問題進(jìn)行分析，給廣大數(shù)控維修人員借鑒。但遇到故障時(shí)，還是根據(jù)實(shí)際情況，冷靜的分析問題，這樣才能盡快的解決實(shí)際問題，為企業(yè)創(chuàng)造更大的生產(chǎn)價(jià)值。