CNC单元故障维修40例.docx
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CNC单元故障维修40例
4．3CNC单元故障维修40例
4.3.1系统软件故障维修10例
1．FANUC系统软件出错故障维修6例
例76．6M系统ALM901报警的维修
故障现象：
某配套FANUC6M的加工中心，在机床工作过程中，系统出现ALM901磁泡存储器报警，多次开机故障不能消除。
分析及处理过程：
在FANUC6中，当出现系统报警ALM901、ALM905、ALM906时，说明磁泡存储器发生了故障，这时可以通过对磁泡存储器的初始化操作进行清除。
磁泡存储器的初始化操作步骤如下：
1）从系统上取下磁泡存储器板，从存储器板上（或从需要更换的新存储器板上）读取不良环信息（如：
012、024、042等，这些信息被记录在磁泡存储器板的标签上，不良环的数量与信息内容，根据存储器板的不同有所区别）。
2）重新安装上磁泡存储器板（在系统断电的情况下进行）。
3）按住“-”与“．”键，同时接通系统电源，CRT出现以下画面：
IL—MODE
1TAPE
2MEMORY
3ENPANE
4BUBBLE
5PC—LOAD
6RAMTEST
4）按MDI面板的数字键4，选择磁泡存储器初始化模式；CRT显示以下画面：
BUBBLEINITIALIZE
FUNCTIONKEY
1WRITEBYTAPE
2WRITEBYMANUAL
3DISPLAYLOOPDATA
4ORIGINRETURNTOIL—MODE
5）按MDI面板的数字键2，选择手动写入模式，CRT显示以下画面：
BUBBLEINITIALIZE
MAKEBMU—SWITCHON
6）将主板上的BMUFREEMODE开关打到ON位置，CRT显示以下画面：
BUBBLEINITIALIZE
STEPl
INPUT=
INPUT：
INPUTLOOPDATA
DELET：
CLEARALLDATA
START：
WRITEBUBBLE
7）用数字键键入不良环信息，并按INPUT键输入，当输入错误时，可以利用DELET、CAN键清除后，重新输入；当不良环信息超过1个时，需要多次输入，直到全部不良环信息输入完成。
8）按START键，进行不良环信息的写入，CRT显示以下画面：
BUBBLEINITIALIZE
DEVICEl012024042
DEVICEl039052068
9）将主板上的BMUFREEMODE开关打到OFF位置。
10）断开系统电源；再次接通系统。
11）重新输入系统参数。
在本机床中，经以上处理后，报警仍然存在，因此，基本可以排除参数错误的原因，估计故障是由于磁泡存储器本身不良引起的，为此，更换了系统的磁泡存储器板。
换上新的磁泡存储器板后，再次对存储器进行了初始化处理，其步骤同上。
经过以上处理后，系统恢复正常。
例77．6M系统ALM908、ALM911报警的维修
故障现象：
一台卧式加工中心机床，配套FANUC6M系统，在机床较长时间未开机后，开机时出现908和911号报警。
分析及处理过程：
在FANUC6中，当出现系统报警ALM908、ALM911时，说明磁泡存储器故障和RAM奇偶出错。
通过对磁泡存储器的初始化操作进行清除，故障仍然无法消除；然后采用替换法，确认磁泡存储器与主控制板都存在故障。
更换磁泡存储器板与主板后经上例同样的操作，故障排除，机床恢复正常。
分析本机床造成损坏的原因，可能是该加工中心处于湿度较大的地区，CNC系统电柜内部很多地方已经锈蚀，机床又未能经常、及时进行去除潮湿处理，从而引起了主板、存储器板的损坏。
例78．0TD显示出现乱码的故障维修
故障现象：
某配套FANUC0TD的数控车床（二手设备），在强电线路维修完成，更换电池单元电池，系统电源正常后，开机显示器显示乱码。
分析及处理过程：
由于本机床为二手设备，机床已经长常时间没有使用，维修时电池单元电池已经完全失效，估计系统内部RAM数据已经出错。
因此，必须对系统RAM进行初始化处理。
同时按住系统操作面板的“DELETE”与“RESET”键，接通系统电源，对系统的参数、用户程序存储器进行总清，系统显示报警页面。
继续操作系统面板上的其他功能键，系统页面显示恢复正常。
例79．OMC系统ALM911报警的维修
故障现象：
某配套FANUC0C的加工中心，系统电源接通后显示器系统报警ALM911，显示页面不能正常转换。
分析及处理过程：
FANUC0系列系统出现ALM911报警的原因是系统RAM出现奇偶校验错误，这一报警多发生于系统电池失效或不正确的更换电池之后，但偶尔也有因电池的安装不良，外部干扰，电池单元连线的碰壳、连接的脱落等偶然因数影响RAM数据。
在本例中，由于机床故障前曾经对机床其他电器进行过维修，估计偶然因数影响系统内部RAM数据出错的可能性较大。
同时按住系统操作面板的“DELETE”与“RESET”键，接通系统电源，对系统RAM进行初始化处理后，重新输入参数与程序，机床恢复正常。
例80．0TD系统ALM930报警的维修
故障现象：
ALM930为系统存储器ROM报警。
某配套FANUC0TD的数控车床（二手设备），系统电源接通后，显示器显示ALM930，系统CPU报警灯L1、L2亮，显示页面不能转换。
分析及处理过程：
由于本机床为二手旧设备，机床在原使用单位故障后，已经闲置多时，并经过多次维修与转手。
根据机床其他部位情况检查，零、部件缺损较多，系统中电源单元的熔断器等部件都已经遗失，电池单元电池已经被取走，因此，估计系统内部元器件亦有缺损。
考虑到系统报警ALM930与系统存储器卡有关，维修时对存储器板进行了检查，发现系统内部控制程序ROM已经全部被取走。
根据系统的主板与存储器板的型号，重新配置系统ROM后，系统显示恢复正常。
例81．0TD系统ALM998报警的维修
故障现象：
某配套FANUCOTD的数控车床（二手设备），系统电源接通后，显示器显示ALM998，系统CPU报警灯L1、L2亮，显示页面不能转换。
分析及处理过程：
系统报警ALM998为系统ROM奇偶校验错误报警，该报警可以提示ROM的出错部位。
在本例中，报警的提示为：
ROMNO：
OBl，表示系统ROMOBl奇偶校验错误。
考虑到本机床为二手旧设备，机床已经闲置多时，并经过多次转手，估计系统内部元器件有缺损。
维修时对存储器板进行了检查，发现系统内部ROM已经被取走。
重新配置系统ROMOBl后，系统显示恢复正常。
2．SIEMENS系统软件出错故障维修4例
例82．810无显示、面板指示灯同时亮的故障维修
故障现象：
某配套SIEMENS810M的加工中心，系统电源接通后，显示器无显示，面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运行”指示灯同时亮。
分析及处理过程：
810M系统面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运行”指示灯同时亮，代表系统自检出错，系统无法正常启动。
其原因可能是系统CPU板或系统软件出错。
为了判别故障原因，可以对系统进行初始化处理。
按住系统面板上的诊断键（有“眼睛”
标记的键），接通电源起动系统；在系统起动时，面板上方的4个指示灯闪烁；然后系统显示初始化页面；结束系统初始化后，机床恢复正常。
例83．880M无显示、面板错误指示灯亮的故障维修
故障现象：
某配套SIEMENS880M的加工中心，系统工作时，显示器无显示，面板上的“?
”指示灯亮；关机后再次起动，系统无显示，面板上的“?
”指示灯亮。
分析及处理过程：
880M系统面板上的“?
”指示灯亮，表明系统存在报警，但检查系统硬件无故障。
从故障现象分析，原因应属于软件出错，但由于系统无显示，无法判别故障原因。
此类故障的解决一般可以通过对系统进行初始化处理排除。
根据880使用说明书，对系统进行初始化处理，经系统初始化后，机床恢复正常。
例84．880M无显示、面板指示灯亮循环跳动的故障维修
故障现象：
某配套SIEMENS880M的加工中心，开机后面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运行”指示灯循环跳动，显示器无显示。
分析及处理过程：
SIEMENS880M的加工中心，开机后面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运行”指示灯循环跳动，代表系统自检出错，系统无法正常启动，其原因可能是系统CPU板或系统软件出错。
此类故障的解决一般可以通过对系统进行初始化处理排除。
在本机床上，通过对系统进行初始化处理，并格式化用户存储器（USERMEMORYCLEAR）后，机床恢复正常。
例85.PRIMO-S显示乱码的故障维修
故障现象：
配套SIEMENSPRIMO-S的数控滚齿机，开机后系统显示（数码管）混乱，机床无法正常开机。
分析与处理过程：
SIEMENSPRIMO-S的数控系统是SIEMENS公司早期生产的经济型系统，系统结构非常简单，可以控制3轴，系统CPU为Intel8085。
检查系统硬件无故障，根据故障现象分析，原因应届于软件出错。
根据SIMENSPRIMO-S说明书，按住M键，同时接通数控系统电源，系统恢复正常显示，检查发现系统内部参数混乱。
重新输入参数后，系统恢复正常。
维修体会与维修要点：
1）在FANUC系统中，系统无显示的软件方面原因，一般以存储器出错居多；此类故障，通过按住系统操作面板的“DELETE”与“RESET”键，同时接通系统电源的初始化操作，对系统的参数、用户程序存储器进行总清后，系统显示可以恢复正常。
但是，由于存储器的初始化，将使系统的参数、加工程序等内容全部清除。
因此，在机床正常加工时，必须事先做好加工程序、参数等RAM数据的记录工作，便于维修时的机床恢复。
2）在SIEMENS810系统中，情况与FANUC系统类似，当软件出错时，也需要进行初始化操作，但可以保留RAM数据。
为了防止在初始化操作过程中，对系统的参数、用户程序存储器可能进行的总清，初始化操作应按照以下步骤进行：
①按住系统面板上的诊断键（有“眼睛”标记的键），同时接通系统电源，系统显示初始化页面。
②按下系统功能键“INITIALCLEAR”，选择初始化操作。
③系统显示初始化内容选择页面。
注意：
这时切不要选择其中的任何一项内容!
否则，对应的选择内容将被清除!
④按下系统功能键“SETUPENDPW”，进行系统初始化操作。
⑤系统在完成初始化操作后，恢复正常工作状态。
4.3.2系统硬件故障维修10例
1．FANUC系统硬件故障维修4例
例86．7T系统只能输入少量程序段的故障维修
故障现象：
一台采用FANUC7T系统的数控立车，在输入较短的程序，如10个程序段时，系统能正常工作；但输入的程序大于30个程序段时，系统则出现T08000001报警。
分析及处理过程：
FS7系统的T08000001报警，为系统存储器的奇偶出错报警。
由于它出现在输入加工程序时发生，所以初步判定故障原因在MEM板（即01GN715号板）上。
FANUC7系统的RAM由17片HM43152P芯片组成，通过对它们进行诊断，发现第一组和第二组的诊断数据在第10位上出现错误，说明第10位RAM芯片故障（该芯片位于MEM板的A36位置上）。
更换后，故障排除，机床恢复正常。
例87．7T系统部分键不能输入的故障维修
故障现象：
一台采用FANUC7T系统的数控车床，在输入加工程序时发现一旦输入FXXXX时，系统就显示输入无效。
分析及处理过程：
FANUC7CT数控系统的MDI/DPL面板由键盘驱动电路、显示器及显示译码电路等部分组成。
所有键盘上的按键均通过74LS07驱动器接到地址总线上，其中F、S、T、M、Q、M这6个字母键用同一芯片。
进一步检查发现按这6个键中任一键，都无输入显示，对该芯片外加+5V电源进行逻辑关系测试，结果发现该芯片损坏；更换芯片，故障排除。
例88．10T主板出现报警“B”的故障维修
故障现象：
一台车床，配置FANUC10T系统，CRT无显示，主板上报警指示“B”统“WATCHDOG”灯亮。
分析及处理过程：
经检查，并通过互换处理确认，本机床的故障原因是主板存在故障。
经更换主板（A16B-1010-0041），并对系统进行初始化处理，重新输入NC参数、PC参数后，机床即恢复正常工作。
例89．6M系统ALM086报警的维修
故障现象：
某采用FANUC6M系统的卧式加工中心，当系统与计算机通过RS232口通信时，发生ALM086号报警（传送异常或I/O设备异常）、ALM085报警（读入数据的位数不对或波特率不对），以及传送的程序发生程序段丢失现象，且无规律性。
分析及处理过程：
根据085、086号报警信息，首先检查了计算机和数控设备的通信配置，但未发现问题。
然后检查了计算机和数控设备的输入、输出接口，发现接口亦正常，从而排除了设备故障的可能：
检查QHCAM-APT通信软件，它在其他机床上工作正常，因此也不应存在问题。
由此初步认为故障应在连接电缆上。
通过检查通信电缆，发现电缆存在短路现象，打开RS232通信插头，检查发现插头连接不良；重新焊好后，故障消除。
2．SIEMENS系统硬件故障维修6例
例90．PRIMO-S系统CPU故障维修
故障现象：
配套SIEMENSPRIMO-S的数控滚齿机，开机后系统无显示（数码管），机床无法正常开机。
分析与处理过程：
经检查，系统的电源输入正常，由于系统无任何显示，无法进行CNC检查。
由于系统结构简单，打开系统后检测，发现系统CPU没有正常工作。
考虑到系统简单，且CPU为通用型号，直接拆除CPU，而且为了方便今后维修，对CPU安装了插座。
更换CPU后，数码管显示恢复正常，重新输入参数后，系统恢复正常。
例91．PRIMO-S系统电池故障维修
故障现象：
配套SIEMENSPRIMO-S的数控滚齿机，开机后系统显示（数码管）混乱，机床无法正常开机。
分析与处理过程：
根据SIEMENSPRIMO-S说明书，按住M键，同时接通数控系统电源，发现系统参数混乱；重新输入参数后，系统进行正常显示，机床恢复正常工作。
但在本例中经关机后，故障又重新出现，由此判断故障原因是系统的RAM无法记忆，测量系统电池发现只有0.5V左右，已经完全失效。
重新更换电池后，系统恢复正常。
例92．PRIMO-S系统RAM故障维修
故障现象：
配套SIEMENSPRIMO-S的数控滚齿机，开机后系统显示（数码管）混乱，机床无法正常开机。
分析与处理过程：
根据SIEMENSPRIMO-S说明书，按住M键，同时接通数控系统电源，发现系统参数混乱。
重新输入参数时，发现面板输入的参数无法进入CNC记忆，系统参数无法恢复。
由于系统的电池已经更换，并经再次测量，系统的电池正常，由此初步判定故障原因在系统存储器上。
打开系统、直接拆除系统存储器，并安装了插座。
更换存储器后，数码管显示恢复正常；重新输入参数后，系统恢复正常。
例93．8M系统CPU模块I/C、S报警灯亮的故障维修
故障现象：
配套SIEMENS8M的进口加工中心，开机后系统无显示，机床无法正常开机。
分析与处理过程：
检查系统各控制模块的状态指示灯，发现NC-CPU模块（MSl00）上的I/C与S报警灯亮，操作面板上的“FAULT”指示灯亮，表明系统硬件故障。
IEMENS8M系统NC-CPU模块（MSl00）上的I/C与S报警灯亮，通常与系统的位置测量模块（MS250）有关。
维修时，通过互换法确认了以上判断。
取下该模块检查发现，其中的集成电路D186（74LS245）不良，更换同型号的集成电路后，系统恢复正常工作。
例94．802D系统PROFIBUS连接出错的故障维修
故障现象：
配套SIEMENS802D系统的数控铣床，开机时出现报警：
ALM380500、400015、400000、025201、026102、025202：
驱动器显示报警号ALM599。
分析与处理过程：
根据系统诊断说明书，检查以上报警的内容如下：
ALM380500：
PROFIBUSDP驱动器连接出错；
ALM400015：
PROFIBUSDPI/O连接出错；
ALM400000：
PLC停止；
ALM025201：
驱动器1出错；
ALM025202：
驱动器1出错，通信无法进行；
ALM026102：
驱动器不能更新；
伺服驱动器ALM599：
802D与驱动器之间的循环数据转换中断。
鉴于本机床的系统报警众多，维修时必须分清主次，否则维修工作将难以开展。
根据以上报警内容与发生故障时的现象观察，首先进行了如下分析：
①开机时，伺服驱动器可以显示“RUN”，表明伺服驱动系统可以通过自诊断，驱动器的硬件应无故障。
②系统初始化完成后，驱动器“使能”信号尚未输出，系统就出现报警；并且，驱动器亦随之报警。
根据以上两点，可以暂时排除伺服驱动器的原因，而且由于伺服驱动的使能信号尚未加入，从而排除了由于电动机励磁产生的干扰，由此判定故障是由系统引起的。
③系统报警ALM400015（PROFIBUSDPI/O连接出错）与ALM400000（PLC停止）分析，ALM400015（PROFIBUSDPI/O连接出错）属于硬件故障报警，如果系统的I/O单元工作正常，即使是ALM400000（PLC停止），一般也不会引起系统产生硬件报警。
综合以上分析，报警的检查应重点针对I/O单元（PP72/48）进行。
经检查，该机床的I/O单元（PP72/48）指示灯“POWER”不亮，表明I/O单元无DC24V。
测量外部供电DC24V正常，I/O单元内部全部熔断器都正常，由此初步判定故障原因在DC24V的输入回路或外部DC24V与I/O单元的连接上。
进一步检查I/O单元与外部24V的连接，发现I/O单元电源连接端子的接触不良，重新连接后，I/O单元的“POWER”、“READY'’指示灯亮，系统报警消失，机床恢复正常工作。
例95．802D系统I/O模块出错的故障维修
故障现象：
配套SIEMENS802D系统的数控铣床，开机时出现报警：
ALM380500、400015、400000、025201、026102、025202，驱动器显示报警号ALM599。
分析与处理过程：
同上例，经检查，该机床I/O单元（PP72/48）指示灯“POWER”不亮，表明I/O单元无DC24V。
测量外部供电DC24V正常，I/O单元内部全部熔断器都正常，由此初步判定故障原因在DC24V的输入回路或外部DC24V与I/O单元的连接上。
检查I/O单元与外部24V的连接，发现I/O单元线路板上的电源连接端子上有DC24V，但在经过了熔断器F7后，24V电压消失。
因单独测量熔断器F7正常，由此判定故障原因是熔断器F7接触不良引起的；进一步检查发现，线路板上的F7虚焊，重新焊接后，I/O单元的“POWER”、“READY”指示灯亮，系统报警消失，机床恢复正常工作。
4.3.3系统外部干扰引起的故障维修10例
1．FANUC系统外部干扰引起的故障维修1例
例96．1lM系统主板报警“F”的故障维修
故障现象：
一台配套FANUC11M数控系统的加工中心机床，在正常加工过程中，CRT突然无显示，主控制板上产生“F”报警。
分析及处理过程：
从系统的CRT无显示现象分析，可以检查CRT单元本身，CRT单元的连接，CRT单元的电源电压等部分。
但经检查，以上部件以及CRT控制板等均未发现问题，可以初步判定系统CRT单元正常。
根据系统主板上提示的“F”报警分析，故障可能的原因有连接单元的连接不良、连接单元故障、主控制板故障、I/O板故障等。
但是，经认真检查，上述原因在本机床上都不存在。
排除以上原因后，再次对系统进行了详细的检查，最后发现它是由于系统的外部电源+5V连接不良造成的故障。
重新连接后，机床恢复正常。
2．SIEMENS系统外部干扰引起的故障维修7例
例97~例100．3M系统电源不良引起死机的故障维修
例97．故障现象：
某配套SIEMENS3M的立式加工中心，在使用过程中经常无规律地出现“死机”、系统无法正常起动等故障。
机床故障后，进行重新开机，有时即可以正常起动，有时需要等待较长的时间才能起动机床；机床在正常起动后，又可以恢复正常工作。
分析及处理过程：
由于该机床只要在正常起动后，即可以正常工作；且正常工作的时间不定，有时可以连续进行数天，甚至数周的正常加工；有时却只能工作数小时，甚至几十分钟，故障随机性大，无任何规律可寻，此类故障属于比较典型的“软故障”。
鉴于机床在正常工作期间，所有的动作、加工精度都满足要求，而且有时可以连续工作较长时间，因此，可以初步判断数控系统本身的组成模块、软件、硬件均无损坏，发生故障的原因主要来自系统外部的电磁干扰或外部电源干扰等。
一般来说，数控系统、机床、车间的接地系统的不良；系统的电缆屏蔽连接的不正确；电缆的布置、安装的不合理；系统各模块的安装、连接、固定的不可靠等因数是产生“软故障”的主要原因。
维修“软故障”时，应主要针对以上各方面进行必要的检查与诊断。
在排除了以上基础工作缺陷造成“软故障”的原因后，维修时应重点针对系统的电源输入回路与外部电源进行。
根据以上分析，维修时首先对数控系统、机床、车间的接地系统进行了认真的检查，纠正了部分接地不良点；对系统的电缆屏蔽连接，电缆的布置、安装进行了整理、归类；对系统各模块的安装、连接进行了重新检查与固定等基础性的处理。
经过以上处理后，机床在当时经多次试验，均可以正常起动。
但由于该机床的故障随机性大，产生故障的真正原因并未得到确认，维修时的试验并不能完全代表故障已经被彻底解决，有待于作长时间的运行试验加以验证。
实际机床在运行了较长时间后，经操作者反映，故障的发生频率较原来有所降低，但故障现象仍然存在。
根据以上结论，可以基本确定引起机床故障的原因在输入电源部分。
对照机床电气原理图检查，系统的直流24V输入使用的是普通的二极管桥式整流电路供电，这样的供电方式在电网干扰较严重的场合，通常难以满足系统对电源的要求。
最后，采用了标准的稳压电源取代了系统中的二极管桥式整流电路，机床故障被排除。
例98．故障现象：
某配套SIEMENS3M的加工中心，在使用过程中经常无规律地出现“死机”、系统无法正常起动等故障。
机床故障后，进行重新开机，又可以恢复正常工作。
分析及处理过程：
机床故障现象与分析过程同上例。
可以初步判断数控系统本身的组成模块、软件及硬件均无损坏，发生故障的原因主要来自系统外部的电磁干扰或外部电源干扰等。
在对机床进行了上例同样的基础性检查与处理后，故障现象有所好转但未能完全消除。
对照机床电气原理图检查发现，系统的直流24V输入使用的是三相全波二极管桥式整流电路加大容量滤波电容的供电方式，在电压输出正确的情况下，可以满足系统的要求。
进一步检查发现，该机床的DC24V输入电压在正常工作时为DC29V左右，接近了系统允许的输入极限值（系统允许输入极限为DC20-30V），在这种情况下，电源的少量波动就可能导致电源电压的超差。
由于该机床电气设计时，24V电源进线变压器采用的是多抽头可调式变压器，可以进行输入电压的调整。
维修时对其输出端进行了调换，由3-ACl7V输出换到3-ACl4V，使DC24V电压为24V左右，则“死机”现象消除，机床故障被排除。
例99．故障现象：
某配套SIEMENS3M的加工中心，在使用过程中经常无规律地出现“死机”、系统无法正常起动等故障。
机床故障后，进行重新开机，又可以恢复正常工作。
分析及处理过程：
机床故障现象与分析过程同前例。
可以初步判断数控系统本身的组成模块、软件及硬件均无损
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