测量装置

数控机床那么多报警,原来都是开关电源惹的

发布时间:2022/9/10 20:50:17   
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开关电源,是机床组成的必备部件,不论FANUC自身需要供电,机床外围也需要24V控制,比如继电器,接触器,电磁阀,接近开关等等。早期的FANUC系统,比如6,10,11,15,0系统需要开关电源,都是fanuc公司自己生产制造。

(FANUC0系统开关电源)

从0iA系统开始,都是由外部提供24V给FANUC系统。从ai-b驱动器,bi-b驱动器开始,都是由外部提供24V给伺服驱动器。常用的开关电源如下图:

案例:

有一台FANUCOIMATETD系统的斜导轨数控车床,客户反映偶发性报警。带驱动器到客户现场后,更换驱动器,故障依旧。

发现并不只是简单的SV报警,而是系统启动过程中RESET状态

(伺服准备好信号发出)后马上系统重启,重启后有X、Z轴报警,放大器后LED显示“8.”。而系统重启问题,一般都是瞬间拉低24V导致的。打开电柜,检查到本机只有一个24V电源供给I/O、系统、伺服使用,容量为8.3A见下图。

使用万用表测量系统启动以及重启过程中伺服、系统的24V电压数值,未见异常。怀疑共用一个电源而容量不足或者电源不良导致,现场找到10A容量的电源如下图。

更换10A容量电源做实验,上电RESET后变为系统SYS_ALM:检测出伺服第n组电源异常,依旧是24V被拉低所致。怀疑外部I/O有短路。

该机型随同F0.6伺服准备好信号进行输出动作的继电器只有Y4.0(液压站启动)、Y6.6(电机抱闸打开)两个,确认安全后依次拔出Y4.0、Y6.6输出继电器线做实验,发现不接Y6.6时能正常启动,怀疑电机抱闸有短路。

该机型为斜床身机床,Z轴电机有抱闸但是没有使用FANUC抱闸电机,而是采用了第三方的机械抱闸作为制动装置如左图,断电时测量线圈为20Ω,也正常。使用软木支撑Z轴工作台,断开所有供电后给抱闸线圈单独连接4A空气开关,给抱闸提供24V电压,通电后使用手转动电机也正常,(如下图)说明抱闸没有完全损坏,

可能使用中性能不良,偶尔电流过大,重新活动磨合后可以正常使用。重新连接,启动系统正常,维修完成。

例一中,CNC单元与负载波动较大的设备共用一个电源。例二里,CNC单元与易产生感应涌流的负载共用一个电源,当这些设备接通或者断开时,会造成反向电动势从而拉低整体CNC模块的供电水平。

电源连接应尽量避免这两种配置。当因外部配套设备影响到CNC供电时,定位故障会比较繁琐,因为CNC此时不能正常运行,也不会显示出报警以提供参考。如果因空间局限或其他原因使得CNC不得不与其他装置共用电源时,必须要仔细考虑冲击电流以及电压波动对CNC的影响。此外,为了防止外来噪声干扰,必须在CNC电源接入前加装静噪滤波器(FANUC推荐采用TDK公司供应的ZGB-01U型号的静噪滤波器).

结论:

(1)我们收到用户报修发生SV0的时候一般首先就是考虑放大器本身故障,但本次实际上是系统自动重启后发生报警,本质问题还是在24V被拉低上,短路瞬间伺服IPM的24V控制电也被拉下来,从而发生IPM报警。

(2)不论是之前的SV0,还是后面的SYSALM,都是因为伺服24V控制电被拉低所致,再加上系统重启,都指向了过电流,而报警是在拉开急停时发生的,就要考虑外围哪些配套部件是随松开急停就进行工作的。本例在急停松开输出继电器工作后,Y6.6信号点由于抱闸不良引起过电流,且所有24V都使用同一个开关电源,瞬间拉低了总体的24V电压水平造成报警。而一旦报警,外部继电器输出不动作,瞬间过电流消除,故使用万用表测量时由于反映速度和灵敏度原因观察也不明显(使用较高灵敏度的仪表应可以查出瞬间电压的拉低)。

(3)本例机型所有24V都由一个开关电源提供,这是我们不推荐的。建议厂家对24V线路进行改装,对系统、伺服与I/O的24V进行独立供电。

(4)FANUC系统CNC部件,驱动器控制电压,IO控制电压都需要稳定的24V,如果整个机床只有一个24V,外部的继电器,接触器,电机抱闸等通断会释放高压电弧,损坏FANUC系统,从而产生不稳定。

最新案例:一台大连数控车床,电器柜图片如下,开始时偶发性系统黑屏,后来发展到OITF系统坏,电器柜内FANUC所有驱动器坏,最终原因就是因为一个开关电源导致。



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