发布者：zyp    来源：上海仰光电子科技有限公司     发布时间：2022-4-21

数控机床的加工中心-急停报警故障维修案例

1、急停按钮引起的故障维修

故障现象：某配套FANUC 0M的加工中心，开机时显示“NOTREADY”，伺服电源无法接通。

分析及处理过程：FANUC 0M系统引起“NOT READY”的原因是数控系统的紧急停止“*ESP”信号被输入，这一信号可以通过系统的“诊断”页面进行检查。经检查发现PMC到CNC急停信号(DGNl21.4)为“0”，证明系统的“急停”信号被输入。再进一步检查，发现系统I/O模块的“急停”输入信号为“0”，对照机盒电气原理图，检查发现机盒刀库侧的手动操纵盒上的急停按钮断线，重新连接，复位急停按钮后，再按Reset键，机盒即恢复正常工作。

2、液压电动机互锁引起的急停故障维修

故障现象：某配套FANUC 0T的数控车床，开机后出现“NOT READY”显示，且按下“液压起动”按扭后，液压电动机不工作，“NOTREADY”无法消除。

分析及处理过程：经了解，该机床在正常工作情况下，应在液压起动后，CNC的“NOTREADY”自动消失，CNC转入正常工作状态。

对照机床电气原理图检查，机床的“急停”输入(X21.4)为“急停”开关、X/Z轴“超程保护”开关、液压电动机过载保护自动开关、伺服电源过载保护自动开关这几个开关的常闭触点的串联。

经检查这些信号，发现液压电动机过载保护的自动开关已跳闸。通过测试，确认液压电动机无短路，液压系统无故障，合上空气开关后，机床正常工作，且未发生跳闸现象。


3、主轴驱动器报警引起的急停故障维修

故障现象：某配套FANUC 0TC的进口数控车床，开机后，CNC显示“NOTREADY”，伺服驱动器无法起动。

分析及处理过程：由机床的电气原理图，可以查得该机床急停输入信号包括紧急按钮、机床X/Z轴的“超程保护”开关以及中间继电器KAl0的常开触点等。

检查急停按钮、“超程保护”开关均已满足条件，但中间继电器KAl0未吸合。

进一步检查KAl0线圈，发现该信号由内部PLC控制，对应的PLC输出信号为Y53.1。根据以上情况，通过PLC程序检查Y53.1的逻辑条件，确认故障是由于机床主轴驱动器报警引起的。

通过排除主轴报警，确认Y53.1输出为“1”，在KAl0吸合后，再次起动机床，故障清除，机床恢复正常工作。

4、立卧转换互锁引起急停的故障维修

故障现象：某配套FANUC 0MC的进口“立卧复合”加工中心，开机后CNC显示“NOTREADY”，伺服驱动器无法起动。

分析及处理过程：故障分析过程同上例，对照机床电气原理图及PLC程序检查，发现机床“急停”信号已被输入。

进一步分析、检查发现，引起故障的原因是“立卧转换头”未到位，导致了机床“急停”。检查实际机床的情况，立/卧转换头位置正确，但转换到位信号为“0”，检查后确认障原因是因为到位检测无触点开关损坏。

更换无触点开关后，机床恢复正常工作。

5、起动条件不满足引起急停的故障维修

故障现象：某配套FANUC 0MC的数控铣(手机床)，开机后，CNC显示“NOTREADY”，伺服驱动器无法起动。

分析及处理过程：由于机床为二手设备，随机资料均已丢失，为了确定故障原因，维修时从X21.4“急停”信号回路依次分析、检查，确认故障原因是与X21.4输入连接的中间继电器未吸合引起的“急停”。进一步检查机床的控制电路，发现该中间继电器的吸合条件是机床未超程，且按下面板上的“机床复位”按钮后，才能自锁保持。

据此，再检查以上条件，最终发现故障原因是面板上的“机床复位”按钮不良，更换按钮后，故障排除，机床可以正常动作。


6、机床超极限保护引起急停的故障维修

故障现象：某配套SIEMENS 810M GA3的立式加工中心，开机后显示“ALM2000”机床无法正常起动。

分析及处理过程：SIEMENS 810M GA3系统出现ALM2000(急停)的原因是CNC的“急停”信号生效。在本系统中，“急停”信号是PLC至CNC的内部信号，地址为Q78.1(德文版为A78.1)。通过CNC的“诊断”页面检查发现Q78.1为“0”，引起了系统急停。进一步检查机床的PLC程序，Q78.1为“0”的原因是由于系统I/O模块中的“外部急停”输入信号为“0”引起的。对照机床电气原理图，该输入信号由各进给轴的“超极限”行程开关的常闭触点串联而成。

经测量，机床上的Y方向“超极限”开关触点断开，导致了“超极限”保护动作，实际工作台亦处于“超极限”状态。

鉴于机床Y轴无制动器，可以比较方便地进行机械手动操作，维修时在机床不通电的情况下，通过手动旋转Y轴的丝杠，将Y轴退出“超极限”保护，再开机后机床恢复正常工作。


7、垂直进给轴超极限保护引起急停的故障维修

故障现象：某配套SIEMENS 810MGA3的立式加工中心，开机后显示“ALM2000”机床无法正常起动。

分析及处理过程：分析及处理过程同上。经检查、测量，发现机床故障的原因是Z方向“超极限”开关触点断开，使“超极限”保护动作，Z工作台亦处于“超极限”位置。

由于该机床Z轴为垂直进给轴，伺服电动机带有制动器，无法简单地利用机械手动操作退出Z轴，维修时通过将机床的“Z超极限”信号进行瞬时短接，在取消了“超极限”保护后，手动移动机床Z轴，退出“超极限”保护位置，然后再恢复“超极限”，机床恢复正常工作。

8、PLC24V故障引起急停的故障维修

故障现象：某配套SIEMENS 802D的立式加工中心，开机后显示“ALM3000”机床无法正常起动。

分析及处理过程：经初步检查，机床工作台均处在正常位置(未超程)、所有急停开关均已复位，且机床外部I/O输入对应的信号触点已接通。根据以上情况，可以认为机床急停的原因与机床的状态无关。

通过诊断页面检查，发现PLC的全部机床输入信号均为“0”状态，因此初步判断故障原因在I/O信号的输入信号的公共电源回路上。打开电气柜后检查发现，该机床的DC24V断路器已跳闸，进一步测量24V输出未短路，合上断路器后，机床工作恢复正常。


9、电缆连接不良引起急停的故障维修

故障现象：某配套SIEMENS 810M的卧式加工中心，在加工过程中突然停机，再次开机时，CNC显示ALM2000报警。

分析及处理过程：SIEMENS 810M引起ALM2000报警的原因是系统的“急停”输入信号Q78.1为“0”。对照PLC程序，检查机床各输入条件，确认故障原因是机床X轴超程保护生效，但检查实际机床位置，未发现超程。

进一步检查机床X轴超程输入信号及超程开关，发现X轴限位开关的连接电缆在机床运动过程中被部分拉落，引起了超程报警。

重新连接电缆并固定可靠后，开机故障消失，机床恢复正常工作。

10、自动换刀过程中停电引起急停的故障维修

故障现象：某配套SIEMENS 840D的进口卧式加工中心，在自动换刀过程中突然停电，开机后，系统显示“ALM3000”报警。

分析及处理过程：由于本机床故障是由于自动换刀过程中的突然停电引起的，观察机床状态，换刀机械手和主轴上的刀具已经啮合，正常的换刀动作被突然停止，机械手处于非正常的开机状态，引起了系统的急停。

本故障维修的第一步是根据机床液压系统原理图，在起动液压电动机后，通过手动液压阀，依次完成了刀具松开、卸刀、机械手退回等规定动作，使机械手回到原位，机床恢复正常的初始状态，并关机。再次起动机床，报警消失，机床恢复正常。

维修体会：
1)数控系统的“急停”信号一旦被撤消，CNC将进入“未准备好(NOT READY)”状态或“急停”状态。根据通常的习惯，数控机床上“急停”控制回路，主要考虑的因素有以下几点：

①面板上的“急停”生效。

②工作台的超极限保护生效。

③伺服驱动、主轴驱动器、液压电动机等主要工作电动机及主回路的过载保护。

④24V控制电源等重要部分的故障。因此，在发生“急停”故障(或“NOT READY”)时，首先应对以上几点进行逐一检查。

2)一般来说，面板上的“急停”生效以及工作台的“超极限”保护生效，在相应的元器件、状态恢复正常后即可直接起动机床。但对于伺服驱动、主轴驱动器、液压电动机等主要工作电动机及主回路的过载保护，24V控制电源等重要部分的故障，应对过载保护动作的回路再进行进一步的测量，并确认、解决过载原因后，再起动机床；若电路中存在过载，则应作进一步维修，排除故障后才能起动机床。

3)当机床因“超极限”保护生效引起“急停”时，退出“超极限”状态的方法应优先采用“机械手动退出”，以保证机床安全。在“机械手动退出”较困难时，方可采用电气短接的方法将机床的“超极限”信号取消，在这种情况下，必须注意以下几点：

①确认机床驱动器、位置控制系统无故障。

②操作时应注意坐标轴的移动方向。

③机床退出“超极限”保护后，应立即将机床的“超极限”信号恢复，使机床的“超极限”保护功能重新生效。

4)“急停”信号在某些系统中有固定的输入地址，如FANUC 0系列系统。其“急停”信号(*ESP)的输入地址固定如下： FANUC POWER MATE0为：X1000.4

FANUC0系列系统(0MC/0MD/0TC/0TD/0TE等)一般为：X21.4 对于这些系统可以直接检查输入信号的状态，并进行处理。在大部分带有内部PLC的数控系统中(如：SIEMENS802D/810D/840D/810M)等，“急停”信号(*ESP)无固定的输入点(地址)，它是由PLC程序传输CNC的内部信号，但其内部信号的地址是固定不变的。

在这种情况下，应根据机床PLC程序，找出、检查与“急停”信号(*ESP)相关的PLC输入点，通过检查这些输入信号的状态，最终确定引起“急停”的原因，并加以解决。

*ESP在SIEMENS常用系统中的内部信号地址如下 SIEMENS 810/820GA3中为：Q78.1 SIEMENS 802S/C/D中为：V2600 0000.1 SIEMENS810/840D中为：DBl0/DBB56.1

对于“急停”报警，应对照PLC程序，利用系统的信号状态诊断功能，首先检查以上内部信号的状态，确定相关的PLC输入点，并加以解决。

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