FANUC OI-D 數控係統“SP1241”報警（jǐng）故障診斷與處理-刀具網-數控機床（chuáng）市場網

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FANUC OI-D 數（shù）控係統“SP1241”報（bào）警故（gù）障診斷與處理（lǐ）

2024-5-15 來源（yuán）：安徽省馬（mǎ）鞍山（shān）市工業學校作者：王慶

摘（zhāi）要：FANUC OI-D 數控係統的模擬（nǐ）主軸控製數控車床的啟停、轉向以及轉速。模擬主軸的控製效果直接影響加工（gōng）零件的精度。工廠自動化數控（Factory Automation Numerical Control，FANUC）模擬主軸（zhóu）輸出時，常有“SP1241”報警。文章從模擬主軸控製的（de）調試、電氣動作邏輯關係以及實際工作經驗等（děng）方麵出發，闡述“SP1241”報警的原因（yīn）與解決（jué）方法。利用“逆向邏輯推理法”進行“SP1241”報警（jǐng）故障診斷（duàn）與處理，使得工作人員遇到此類報警能縝密規範，思路清晰，提高工作（zuò）效（xiào）率。

關鍵詞：模擬主軸；故障診斷；SP1241 報警；逆向邏輯推理法

主軸是數控機床帶動（dòng）工件和刀具運動的軸，是（shì）數控（kòng）機床加工的核（hé）心部件。它的控製效果（guǒ）直接影（yǐng）響（xiǎng）加工零件的精度。數控主軸控製主要有模擬主軸控製和串行數據控製。FANUC OI-D 係（xì）統（tǒng）采用模擬主軸控（kòng）製，由變頻器控（kòng）製主軸（zhóu）電動機。模（mó）擬主（zhǔ）軸控製經濟實用，調試方便，因此被廣泛應用（yòng）於中低檔（dàng）數控機床。本文重點（diǎn）介紹模擬主軸控製中常見（jiàn）的“SP1241”報警的原因（yīn）與解決方（fāng）法。模擬主軸控製可以實現（xiàn）主軸的啟停、正反轉及調（diào）速控製。日常工作中，模擬電（diàn）壓輸出異常或變壓（yā）器電壓轉換時產生的磁場都是幹擾源，可（kě）引（yǐn）發報警。此故障受變壓器影響很大，而有（yǒu）些故障與驅動器內部結構有關，無法準確判斷幹擾程度，找不到故障（zhàng）點，給故（gù）障診斷與排除工作造成了很大（dà）難度。經過（guò）大量調試和維修後總結實踐經（jīng）驗，並與工廠自動（dòng）化數控（Factory Automation Numerical Control，FANUC）廠（chǎng）商工作人員多次（cì）溝通交流（liú），整理出以下常見故（gù）障現象和（hé）處理方法，可幫助 FANUC 機床操作人員進行診斷和處理故障，解除“SP1241”報警。

1、故障現象

FANUC OI-D 係統機床出現故障時，機床屏幕會顯（xiǎn）示“SP1241（S）D/A 變換器異常”紅色字樣，機床停止運行，按下“複位（RESET）”鍵報警仍不能消（xiāo）除。有時重新啟動（dòng）後故障解除，再繼續（xù）運行又會出現此報警。針對這種故障，官方給出的解釋是模擬主軸使用的（de）數模（Digital/Analog，D/A）變化器異常。

2、相關電氣原理（lǐ）

FANUC OI-D 係統的模擬主軸控製係統電氣原理圖，如圖 1 所示 [1]。FANUC OI-D 係統（tǒng）的 JA40 接（jiē）口（kǒu）輸出 0 ～ 10 V 的模擬電壓，三菱 E700 變頻器的 2端子和（hé） 5 端（duān）子接收 JA40 接（jiē）口輸出的模（mó）擬電壓信號，STF 和 STR 端子接（jiē）收 JD1A 接口輸出的轉向信號，主軸編碼器 PG 的反饋信號輸入 JA7A 接口。

圖 1　FANUC OI-D 係統（tǒng）的模擬主軸控製係統電氣原理圖

數（shù）控機床模擬主軸（zhóu）的調（diào）試包（bāo）含有關（guān）主軸的參數與信號調試和變頻器本身的參數與信號調試。當模（mó）擬電壓異常或變頻器工作時受到信號幹擾，會影（yǐng）響模擬（nǐ）主軸（zhóu）的輸出而引發報警。

3、“SP1241”報警故障的（de）診斷與處理方法

3.1　故障案例 1

故障現象為 FANUC OI-D 係統在調試過程中一開機出現“SP1241”報警。查閱維修（xiū）手（shǒu）冊，解釋為模擬主軸控製所用的（de） D/A 變換器異常（cháng） [2]。

發現故障後，第一時間（jiān）聯係廠家（jiā）維修人（rén）員對係統進行檢測，發現屬於硬件故障。更換係統主板後，報警消除。

此案例（lì）的原因是係（xì）統主板損壞。在 FANUC OI-D係統中有些是串行（háng）主（zhǔ）軸，有些是模擬主軸。為了更（gèng）好地區分兩者，參照詳細說明如表 1 所示。

表 1　主軸模擬量控製與串行主軸控製區別

3.2　故障案例 2

故障現象（xiàng）為 FANUC OI-D 係統在調試過程中經常出現“SP1241”報警。

故障發生後，係統主板完好未損（sǔn）壞。觀察電氣櫃，發（fā）現主軸接觸器的線（xiàn）圈吸合時出現“SP1241”報警，且接主軸電機的三相電源未加滅弧器，猜測是線（xiàn）圈吸合時產生電磁幹擾，導致係統誤認為模擬電壓異常（cháng），從而產生“SP1241”報警。加裝滅弧器在主（zhǔ）軸接觸器的三項電源（yuán）觸點（diǎn），作用是遇到較大（dà）電流時能夠（gòu）使其平（píng）緩化，避免引起（qǐ）幹擾，保護電子元件 [3]。機床（chuáng）正常運行（háng）後並未出現“SP1241”報警（jǐng），插上滅（miè）弧器後再無出（chū）現報警。

3.3　故障案例 3

故障現象為 FANUC OI-D 係統在運行中偶爾出現“SP1241”報（bào）警，尤其是在模擬主軸（zhóu）輸出速度變化時，頻繁出現報警。該故障出現的主要原因是變頻器的網（wǎng）絡脈（mò）寬調製（Pulse Width Modulation，PWM）頻率數值設置過高，將變頻器的 PWM 頻（pín）率（lǜ）值改為 1000，報警解（jiě）除。主軸變頻器通（tōng）過 PWM 頻率數值控製電動機（jī）加減速的精度。數值越大，控製精度（dù）越高，頻率越高，產生（shēng）的幹擾（rǎo）越大，模擬主（zhǔ）軸越容易受（shòu）到幹擾 [4]。

3.4　故障案例 4

故障（zhàng）現象為 FANUC OI-D 係統在（zài）運行過程中（zhōng）頻繁出（chū）現“SP1241”報警，幾乎每次開機（jī）時都會出現。故障發生後仔細觀察電氣櫃發（fā）現，模擬電壓輸出線離電（diàn）氣櫃的（de）變壓器較近。電氣櫃中的變壓器依靠線圈感應進行電壓轉換，因此變壓器是一個巨大的幹（gàn）擾源，任何線靠近變壓器都會受到感應而得電 [5]。例（lì）如，

JA40 的 2 號線和（hé） 5 號（hào）線靠近變壓器時會感應（yīng）得電而引發報警。將 JA40 的 2 號線和 5 號線利用屏蔽線直接接到變（biàn）頻器，且與變壓器保持一定距離。排除變壓器幹（gàn）擾後，機床連續（xù）使用 14 d 以上（shàng）未出現“SP1241”報警（jǐng）。

3.5　故障（zhàng）案例 5

故障現象為 FANUC OI-D 係統在運（yùn）行過程中經常出現“SP1241”報警，甚至有時 1 d 發生 3 ～ 4 次報（bào）警。報警時間時而早上，時而下午。經仔細觀察發現，報警都出現在刀塔換刀時或者換刀完成的瞬間。

故障發生後（hòu）仔細觀察電氣櫃，發（fā）現 KM3（刀塔正轉（zhuǎn）接觸器）和 KM4( 刀塔反轉接觸器）的線圈未加（jiā）裝滅弧（hú）器。接（jiē）觸器（qì）的線圈吸合時會產生電磁（cí）感應。在KM3 和 KM4 上加裝滅弧器，可以有效（xiào）防止線圈吸合時的幹擾。“SP1241”報警（jǐng）故障的診斷與處理流程（chéng）圖，如圖（tú） 2 所示。

圖 2　“SP1241”報警故障的診斷與處理流程

4、結（jié）語

FANUC OI-D 數控係（xì）統的模（mó）擬主（zhǔ）軸控製輸出的0 ～ 10 V 電壓容易受到接觸器線圈吸合或變壓（yā）器的幹擾。在設置好變頻器參數和排除硬件損壞的原因後，故障排除思路應著（zhe）重於電氣櫃內的幹擾。根據以上故障案例依次排查，可以提高工作效率，簡（jiǎn）化（huà）工作流程，達到事半功倍的效果。

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