数控机床电压异常能引起什么故障？数控机床电压异常能引起什么故障原因

　　（1）电网波动过大PLC不工作。表现为PLC无输出。先查输入信号（电源信号、干扰信号、指令信号与反馈信号）。例如，采用SINUMERIK3G-4B系统的数控车床，其内置式PLC无法工作。采用观察法，先用示波器检查电网电压波形，发现电网波动过大，欠压噪声跳变持续时间>1s（外因）。由于该机床处于调试阶段，电源系统内组件故障应当排除在外，由内部抗电网干扰措施（滤波、隔离与稳压）可知，常规的电源系统已无法隔断或滤去持续时间过长的电网欠压噪声，这是抗电网措施不足所致（内因），导致PLC不能获得正常电源输入而无法工作。在系统电源输入端加入一个交流稳压器，PLC工作正常。

　　（2）电源故障。某双工位数控车床，每个工位都由单独的NC系统控制，NC系统采用西门子公司的SINUMERIK810/T系统。右工位的NC系统经常在零件自动加工中断电停机，重新启动系统后，NC系统仍可自动工作。检查24V供电电源负载，并无短路问题。对图样进行分析，两台NC系统，共用一个24V整流电源。引起这个故障可能有两个原因：

　　1）供电质量不高，电源波动，而出故障的NC系统对电源的要求较灵敏。

　　2）NC系统本身的问题，系统不稳定。

　　根据这个判断，首先对24V电源电压进行监视，发现其电压幅值较低，只有21V左右。经观察发现，在出故障的瞬间，这个电压向下浮动，而NC系统断电后，电压马上回升到22V左右。故障一般都发生在主轴启动时，其原因可能是24V整流变压器有问题，容量不够，或匝间短路，使整流电压偏低，电网电压波动，影响NC系统的正常工作。为确定这个故障的原因，用交流稳压电源将交流380V供电电压提高到400V，这个故障就没有再出现。为此更换24V整流变压器，问题彻底解决。

　　（3）一台

　　VDF.BOEHRINGER

　　因为DP6灯亮属报警显示，故首先对DP6的相关电路进行检查。经检查，确认驱动DP6的双稳态触发器LA10逻辑状态不对，已损坏。用新件更换后，虽然DP6指示灯不亮了，但故障现象仍然存在，数控箱还是不能启动。检查*RESET信号及数控箱内各连接器的连接情况良好，但*RESET信号不正常，并发现与其相关的A38位置上的LA01与非门电路逻辑关系不正确。于是对各直流电流进行检查。

　　检查±15V、±5V、±12V、+24V，发现电压为-5V～4.0V，误差超过±5％。进一步检查，发现该电路整流桥后有一滤波大电容C19的焊脚处印制电路板铜箔断裂。将其焊好后，电压正常，LA01电路逻辑关系及*RESET信号正确，故障排除，数控箱能正常启动。

　　

　　（4）返回参考点异常。这是由于返回参考点时没有满足“必须沿返回参考点方向，并距参考点不能过近（128个脉冲以上）及返回参考点进度不能过低”的条件。对这类故障的处理步骤是[2,3]：

　　1）距参考点位置>128个脉冲，返回参考点过程中。①电动机转了不到1转（即没有接收到1转信号），此时首先变更返回时的开始位置，在位置偏差量>128个脉冲的状态下，在返回参考点方向上进行1转以上的快速进给，检测是否输入过1转信号。②电动机转了1转以上，这是使用了分离型的脉冲编码器。此时，检查位置返回时脉冲编码器的1转信号是否输入到了轴卡中，如果是，则是轴卡不良；如果未输入，则先检查编码器用的电源电压是否偏低（允许电压波动在0.2V以内），否则是脉冲编码器不良。

　　2）距参考点位置<128个脉冲。①检查进给速度指令值，快速进给倍率信号，返回参考点减速信号及外部减速信号是否正常。②变更返回时的开始位置，使其位置偏差量超过128个脉冲。③返回参考点速度过低。速度必须为位置偏差量超过128个脉冲的速度，如果速度过低，电动机1转信号散乱，不可能进行正确的位置检测。

　　（5）某加工中心，配置F-0M系统，在自动运转时突然出现刀库、工作台同时旋转。经复位、调整刀库、工作台后工作正常。但在断电重新启动机床时，CRT上出现410号伺服报警。查L／M轴伺服PRDY、VRDY两指示灯均亮；进给轴伺服电源AC100V、AC18V正常；x、y、z伺服单元上的PRDY指示灯均不亮，三个MCC也未吸合；测量其上电压发现24V、±15V异常；轴伺服单元上电源熔断器电阻太大，经更换后，直流电压恢复正常，重新运行机床，401号报警消失。

　　

　　（6）故障现象：某公司产VF2型立式铣加工中心。机床运行一年零七个月以后，加工中出现161号报警（x-axisovercurrentordrivefault），机床停止运行。使用“RESET”键报警可以清除，机床可恢复运行。此故障现象偶尔发生，机床带病运行两年后，故障发生频次增加，而且出现故障转移现象：即使用复位键清除161号报警时，报警信息转报162号（Y-axisovercurrentordrivefault），如果再次清除，则再次转报z轴，以此类推。机床已无法维持运行。

　　

　　故障分析及检查：根据故障报警信息在几伺服轴之间转移现象，不难看出故障发生在与各伺服轴都相关的公共环节，也就是说，是数控单元的“位置控制板”或伺服单元的电源组件出现了故障。位控板是数控单元组件之一，根据经验分析，数控单元电气板出现故障的概率很低，所以分析检查伺服电源组件是比较可行的排故切入点。检查发现此机床伺服电源分成两部分，其中输出低压直流±12V两路的是开关电源。测量结果分别是：+11.73V，-11.98V。分析此结果，正电压输出低了0.27V，电压降低幅度2.3％。由于缺乏量化概念，在暂时找不到其它故障源的情况下，假定此开关电源有故障。

　　

　　故障排除：为验证输出电压偏差是造成机床故障的根源，用一台WYJ型双路晶体管直流稳压器替代原电源，将两路输出电压调节对称，幅值调到12V，开机后，机床报警消失。在接下来的20个工作日的考验运行中，故障不再复现。完全证实了故障是由于此伺服电源组件损坏引起的。

　　理论分析[4]：运算放大器和比较器，有些用单电源供电，有些用双电源供电，用双电源的运放要求正负供电对称，其差值一般不能大于0.2V（具有调节功能的运放除外），否则将无法正常工作。而此故障电源，两路输出电压相差了0.25V，超出了误差允许范围，这是故障发生的根本原因。