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發那科數控係統實（shí）用診斷與維修技術

2020-4-20 來源：大連橡膠塑料（liào）機械有（yǒu）限公司作者：姚丹

摘要：發那科數控係統是國內很多機床廠家普遍采用的係統（tǒng），其特點是係統穩定、操作簡單，成本較低（dī）。雖然發（fā）那科係統有很（hěn）多版本，但是維修理論是相通的。本文介紹了作者在實際維修中（zhōng）遇到的具有代表性的問題並（bìng）進行剖（pōu）析，用具體的報警案例來說明（míng）如何對發那科常見的問題（tí）進行診斷和（hé）維修。

1.係統備份和還原

任何數控機床（chuáng）在調試安裝（zhuāng）後，都會給設備使（shǐ）用者一個初始的數據備份，但是，由於設備運轉過程中（zhōng）難免會修改參數以及P L C等重要數據，因而定期備份數據就顯得格外重要，不僅能防止誤操（cāo）作修改參數（shù）引起的機床運轉不（bú）正常（cháng），還能防止係統崩潰引起機床不能起動。雖（suī）然發那科係統備（bèi）份方式有多種多樣，但是最穩妥的方式還（hái）是CF卡係統備份，以我公司一台18i係統（tǒng）的備份做說（shuō）明：

（1）關閉係統，將CF卡插在卡槽上。

（2）如圖 1 所示，按住屏（píng）幕下方最右麵（miàn）的兩個軟鍵，此時開機（jī），直到出現“S Y S T E M MONITOR MAIN MENU”為止。

（3）此時的界麵如圖 2所（suǒ）示。其中（zhōng）S Y S T E M D ATA L O A D I N C指把係統（tǒng）文件、用戶文件從存儲卡寫入到數控係統的快閃存儲器中。SYSTEM DATA C H E C K指顯示（shì）數控係統（tǒng）快閃存儲器上存（cún）儲的文件一覽（lǎn）表，以及各文件（jiàn）128KB的管理（lǐ）單位數（shù）和軟件（jiàn）的係列、確認R O M版號。SYSTEM DATA DELETE指刪除數控係統快閃存儲器上存儲的文件。

SYSTEM DATA SAVE指對數控係統F-R O M中存放的的用戶文件，係統軟件和機床廠家編寫PMC程序以（yǐ）及P-CODE程序寫到存儲卡中。SRAM DATA B A C K U P指對數控係統S-R A M中存放的CNC參數、PMC參數、螺（luó）距誤差補償（cháng）量、加工程序、刀具補償量、用戶宏（hóng）變量、宏（hóng）P-C O D E變量和S R A M變量參數（shù）全部下載到存儲卡中，作備份用或複原到存儲器中。注：使用絕對（duì）編碼器的係統，若要把參數等數據從存儲卡恢複到係統（tǒng）SRAM中去，要把1815號參數的第4位設為0，並且重新（xīn）設置參考點。備份：SRAM BACKUP[CNC—M E M O R Y C A R D ]；恢複：R E S T O R S R A M [ M E M O R Y C A R D — C N C ] 。 M E M O R Y CARD FILE DELETE（刪除存儲卡上存儲（chǔ）的文件）。MEMORY C A R D F O R M AT指可以進行存儲卡的格式化。買了存儲（chǔ）卡（kǎ）第1次（cì）使用或電池沒電以及（jí）存儲卡的內容被破壞時（shí），需要進行格（gé）式化。END指結束引導（dǎo）係統BOOT SYSTEM，啟（qǐ）動CNC。SELECT MENU AND HIT SELECT KEY指顯示簡單的操作方法和錯誤信息。

（4）利用（yòng）“down”將光標移動到數字5上，也就是“SRAM DATA BACKUP”，此時（shí）按軟鍵即“SELECT”下麵的軟鍵，此時出現（xiàn）畫麵如圖3所示。

備份操作： ① 按“S E L E C T”鍵移動光標選擇“1、SRAM BACKCUP[CNC－MEMORY CARD]”。②按屏幕最下邊的“YES”鍵，則（zé）係統數據就開始拷入到CF卡中。③當屏幕上出（chū）現“COMPLETE”的時（shí）候，表明（míng）備份操作成功完成。還原（yuán）操作： ① 按（àn）“ S E L E C T ” 鍵移動光標選擇 “ 2 、 R E S T O R E S R A M[M E M O RY－C N C]”。②按屏幕（mù）最下邊的“YES”鍵，則C S卡中的係統數據就開始拷入到機（jī）床中。③當屏幕上（shàng）出現“COMPLETE”的時候，表明還原操作成功完成。④關機，重新（xīn）上電。

備份和（hé）還（hái）原要慢慢操作，不可過急，這類操作中CF卡裏不要有其他機床的數據備份，以免混淆，引起機床備份還原失敗和錯誤。

2.數控機床返回參考點

發那科係統一般采用的是帶擋塊和絕（jué）對值的記憶（yì）方式。數控係（xì）統開機後，如果是絕對值數控係統，它的參考點就（jiù）是靠電動機來記憶的，所以不用返回參考（kǎo）點，而增量數控（kòng）係統則必須要執行反參考（kǎo）點操作，我將通過幾個最常見的報（bào）警講解一（yī）下如何處理這類問題。

（1）報警號 5 0 6 、 5 0 7 超程。數控係統出現（xiàn）這種自動執行程序報警，我們首（shǒu）先要把程序要執行的動作先後順序了解清楚，返回參考點（diǎn）的動作實際就3步：①快速移（yí）動到參考點附近。②碰到減速開關減速。③離開減速開關停止。如果返（fǎn）回參考點出現超程，首先要看是否（fǒu）存在（zài）不減速的情況，也就是減速開關傳遞給P L C的信號是否完成，如果沒有減速（sù），那麽檢查減速開關、減速開關和（hé）PLC的連接接線和PLC輸入電是否壞（huài）點。如果是在快速移動時出現的506報警，就檢（jiǎn）查極（jí）限開關和接線。如果減速開關在減速（sù）後彈起，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）報警號 5 0 0 、 5 0 1 過程。如果返（fǎn）回（huí）參考點有減速動作，隻有這一個報警，無506或者507號（hào）報警（jǐng），可以通過以（yǐ）下修改參數（shù）消除這個報警，修改參數1320或者1321為9999999，然後重（chóng）新返回參考點，如（rú）果返回參考點（diǎn）成功，再把參數1320或者1321修改為原來的數值。

（3）報警號90參考位置返回位置異常。此報警（jǐng）要區分是直線軸還是旋轉軸。直線軸一（yī）般（bān）都是帶光柵（shān）尺（chǐ）的全閉環係統容易出現此報警，維修人員遇到此報警（jǐng），可以先屏蔽（bì）光柵尺，如果返回參考點正常，可以更換光柵（shān）尺的（de）讀數頭再做實驗。而沒有帶光柵尺，基本就需要更換（huàn）電（diàn）動機編碼器。旋轉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的速度，不能過（guò）低（dī）否則引起超時，以及返回開始的位置是否（fǒu）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的（de）負（fù）像移動一（yī）些，重複反回參考點的操（cāo）作，如果報警還（hái）是不（bú）能消除，檢查圓光柵。

絕對值係統無擋塊調整參考點的快速設定方法：因為絕對值係統的參考點是電池記憶（yì）的，所以（yǐ）參考（kǎo）點一般是不用重新建立的，但是如果（guǒ）更換光柵尺和反饋電纜、電池沒電（diàn）或更換分離（lí）檢測裝置S D U，那麽參考點將會丟（diū）失，機（jī）床必須重（chóng）新設定參考點。設定方法很簡單，首（shǒu）先將1815#5設定為1，1815#4設定為0，關機，重新上電，手動將軸移動到參（cān）考點位置上（參考點位置的查找通過機床換刀點坐標和機床工作（zuò）台交換坐標，可以算出機床參考點的坐（zuò）標，因為無論換刀還是交換工作台（tái）都是在固定的（de）坐標上交換，因此可以算出參考點（diǎn）的坐標），將1815#4設定為1，關機，重新（xīn）上電。則機床參考點設定完成。

3.數控機床光柵尺（chǐ）問題（tí）的（de）診斷（duàn）

數控機（jī）床的光柵尺安裝在機床的防護（hù）罩下，數控機床在工作一段時間後，由於防護罩防護能力的降低引起冷（lěng）卻液（yè）滲漏到光柵尺上，因而它引起的各類故障（zhàng）也非常普遍，下麵介紹幾個經典的報警（jǐng）。

（1）445軟斷線（xiàn）報警（jǐng）。這個報警按字麵理解就（jiù）是數（shù）字伺服軟件檢測到脈（mò）衝編碼器斷線。在實（shí）際維修中經常遇到的大都是光柵尺讀數頭鬆動（dòng）引起（qǐ）的，一般情況隻要緊固光柵尺（chǐ）讀數頭，這個報警就可以（yǐ）消掉，如果還是報警，可以（yǐ）通過設定參數2003#1=1、修改2064的值來調整。一般如果修改參數能消除報警，說明機（jī）械傳動有問題，可以通過檢查反向間（jiān）隙、導軌潤滑和導軌麵是否完（wán）好來解決。如果是旋轉（zhuǎn）軸帶圓光柵的，可以考慮光柵尺（chǐ）安裝是否合理。

（2） 4 4 6 、 4 4 7 硬斷線報警。這兩個報警的意思都是硬件檢測到編碼器或者檢測器斷線。這個要首先檢測編碼器（qì）和光柵尺的接線是否可靠，一般（bān）情況下，需要用備用編碼（mǎ）器電纜替代試驗（yàn）才能知道是否是（shì）電（diàn）纜問題，用萬用（yòng）表測量未必準確。如果更換電纜報警依舊，那隻能更換編碼器（qì）或者光柵尺。

以上兩個報警可以通過（guò）屏蔽光柵尺來快（kuài）速定位（wèi）是編碼器反饋有問題還是光柵尺反（fǎn）饋有問（wèn）題，但是屏蔽光柵尺後，如果因為生產（chǎn）原因必（bì）須屏蔽光柵尺，繼續生產加工，此時（shí）必（bì）須要了解（jiě）以下注意事項：①機床精度肯定下降，加工工件的工藝是否能滿足需求。②反向間隙必（bì）須重新補償（cháng）。③如果要進行圓加工，必須要屏蔽兩個軸的光柵尺。④機床的（de）自動換刀、自（zì）動換頭以及自動對（duì）刀最好暫停使用，如果要使用（yòng），需要重新（xīn）調整（zhěng）。

具體參數設（shè）置（zhì）：修（xiū）改參數1 8 1 5 # 1 的 1 改為（wéi） 0 ，檢查伺服電動機和絲杠連接具體情況，正確設定N/M＝（絲杠螺距×減速比×1 000）/100萬，位置脈衝設定為12 500以及2185設（shè）定為0，參考計數器容量參數1821＝絲杠螺距×減速比×1 000。

4.數控機床PMC診斷應用

PMC就是英文programmable machine controller的縮（suō）寫（xiě），數控機床所有邏輯控製就是由它實現的，因此任何外部報警都可以通過PMC進（jìn）行診斷和修改，以達迅速定位故障點的目的， PMC的使用對於（yú）數（shù）控維修人員是必須掌握的。

介紹一些平時經（jīng）常用到的PMC的應用。譬如：時間繼電器（見圖4）和保持繼電器（見圖5 ），時間（jiān）繼電（diàn）器一般用於可以經常調整的機床執行動作時間和間隔時間，而保持繼電器是相當於一個模擬輸入點（diǎn），也就是英文（wén）經（jīng）常說的“bridge（搭（dā）橋）”，這個功能十分強大，可（kě）以幫助我（wǒ）們屏蔽報警、定位報警故障點等等。

5.總結

發那科發（fā）展到今天，係統雖然版本多樣，但是維修診斷理論還是（shì）基本一樣的，數控係統的故障診斷（duàn）和維修不（bú）單單需要強大的理（lǐ）論為基（jī）礎，維修經驗的提高對快速定（dìng）位故障原因也起到了非常（cháng）重要作用，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行分析，給廣大（dà）數控維修人（rén）員借鑒。但遇到故障時（shí），還是根據實際情況，冷靜的分析問題，這樣才（cái）能（néng）盡快的解（jiě）決實際問（wèn）題，為企業創造更大的生產價值。

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