FANUC系統(tǒng)培訓(xùn)教案2.doc

變頻器種類繁多，常見(jiàn)有三肯，三菱，安川，臺(tái)安等幾個(gè)品牌，但大同小異，在此做原理性描述，如本人公司有應(yīng)用，再詳細(xì)看說(shuō)明書基本工作原理：n=60fp P極對(duì)數(shù)，頻率f變，n轉(zhuǎn)速變化變頻器將工頻50HZ變成頻率可調(diào)的交流電。變頻器通常分幾個(gè)部分：1 輸入三相電源，作為動(dòng)力電源2 輸出頻率可變的三相交流電源，送給電機(jī)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速3 操作面板：上有按鍵和顯示屏。兩種工作方式面板按鈕控制方式 通過(guò)按鈕控制啟動(dòng)，停止。通過(guò)電位器控制頻率 通過(guò)輸入0-10V電壓 0-20MA電流控制頻率。自動(dòng)方式調(diào)用內(nèi)部存儲(chǔ)器中參數(shù)。從控制面板可輸入多種參數(shù)：工作方式，啟動(dòng)及停止模式，各種頻率等。顯示屏可顯示輸入數(shù)據(jù)，顯示故障等。4 輸入電壓0-10V （輸入電流0-20MA） 兩者可選，控制頻率隨電壓或電流值變化而變化。5 輸出控制信號(hào)：過(guò)流，過(guò)壓，過(guò)載短路等報(bào)警信號(hào),速度為0等狀態(tài)信號(hào)。頻率可轉(zhuǎn)化為電壓表，電流表。6 外部控制端口：通常用PLC實(shí)現(xiàn)控制，有正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，停止，多段速指令。用PLC實(shí)現(xiàn)不同端子閉合，可得到不同狀態(tài)。如多段指令 A B C 0 0 0 F0內(nèi)設(shè)有值50Hz 0 0 1 F1 30Hz 0 1 1 F2 10Hz 不同狀態(tài)可對(duì)應(yīng)不同頻率。特別講述重刀又稱大徑刀使用：重刀，大徑刀：重量較大，通常75-10KG,在換刀時(shí)要求慢一些，此時(shí)需要電機(jī)低頻率下工作。這時(shí)可采用變頻器控制。選用大徑刀換刀時(shí)，由發(fā)那科系統(tǒng)中PMC給出Y輸出信號(hào)，通常多個(gè)信號(hào)，設(shè)Y1 Y2 Y3. Y1A Y2B 變頻器遠(yuǎn)程端口1 Y3CY1 Y2 Y3不同組合，選出存儲(chǔ)在變頻器中的不同頻率。若此時(shí)選出低頻，電機(jī)便在低頻下旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速低，換刀機(jī)構(gòu)由電機(jī)帶動(dòng)，因此變慢，換刀平穩(wěn)。同時(shí)變頻器故障指示信號(hào)作為PMC的輸入信號(hào)，指示變頻器的狀態(tài)是否正常。1。 伺服電源模塊：（強(qiáng)調(diào)一下此電源模塊為伺服電源模塊）電源模塊的主要作用：電源模塊將L1 L2 L3輸入的三相交流電（R S T三相 200V）整流濾波成直流電源（DC300V），為主軸模塊和伺服模塊提供直流電源，將200R 200S控制端輸入的交流轉(zhuǎn)換成直流電（DC24V DC5V）,為電源模塊提供控制回路電源，通過(guò)電源模塊的逆變塊把電源再生能量反饋給電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。 （見(jiàn)圖）新型的電源模塊已經(jīng)把主電路中的整流塊和逆變塊及保護(hù)監(jiān)控電路做成一體IPM（智能功率模塊）且主電路電解濾波電容安裝在各驅(qū)動(dòng)模塊中。2。電源結(jié)構(gòu) DC LINK盒：直流電源輸出端300V，直流母排銅片注意要壓緊。 STATUS:狀態(tài)指示燈（2位數(shù)碼管），用于指示模塊狀態(tài)，為正常，故障時(shí)有報(bào)警號(hào)，根據(jù)指示維修。 PIL（綠色）表示控制電源正常 ALM（紅色）表示電源模塊故障 CX1A：控制電路電源電壓（輸入）交流200V 3.5A CX1B：200V交流輸出接口，該端口與主軸伺服模塊CX1A相連 CX2A CX2B:DC24V輸出接口，該端口與伺服模塊的CX2A端口連接 直流母排電壓顯示（充電指示燈），該指示燈完全熄滅后，指示方可對(duì)模塊電纜進(jìn)行各種操作2MIN，否則觸電。 JXIB:模塊之間的連接接口，與下一個(gè)模塊（如主軸模塊）接口的JX1A相連，進(jìn)行各模塊之間報(bào)警信息及使能信號(hào)的傳遞，最后一個(gè)模塊接口JX1B必須用短接盒（5 6腳）將模塊間使能信號(hào)短接，否則系統(tǒng)報(bào)警。 CX3:主電源MCC（主控接觸器MAIN CONTROL CONTACT）控制信號(hào)接口。提供一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)，電源模塊正常時(shí)觸點(diǎn)閉合。一般用于電源模塊三相交流電源輸入主接觸器的控制 CX4:*ESP急停信號(hào)接口。一般與機(jī)床操作面板的急停開(kāi)關(guān)的常閉點(diǎn)相連，不用該接口信號(hào)時(shí)必須將CX4短接，否則機(jī)床處于急停報(bào)警狀態(tài)。 S1 S2：沒(méi)用 檢測(cè)腳的測(cè)試端 IR IS為電源模塊交流輸入(L1 L2相)瞬時(shí)電流值。+24V +5V為控制電壓檢測(cè)端。 L1 L2 L3：三相交流電源輸入端（200V 50HZ）一般與三相伺服變壓器相連。應(yīng)用舉例 兩路急停：CX4必須閉合，稱硬急停 PLCX8.4 X1008.4去I/O板，稱軟急停。電源控制電路正常，內(nèi)有繼電器會(huì)閉合，CX3提供一個(gè)接通觸點(diǎn)控制MCC，于是三相電流送入電源模塊，輸出直流300V電壓。 屏幕EMG急停信號(hào)閃爍，能聽(tīng)到啪地一聲，MCC吸合，此后正常啟動(dòng)。電源故障見(jiàn)列表：尤其注意風(fēng)扇，由于灰塵使風(fēng)扇葉片停轉(zhuǎn)，報(bào)警。LED顯示故障名稱故障原因01IPM報(bào)警IPM錯(cuò)誤，過(guò)電流，控制電路電壓低02風(fēng)扇報(bào)警電源模塊冷卻風(fēng)扇發(fā)生故障03過(guò)熱報(bào)警智能功率模塊IPM過(guò)熱故障04DC300V電壓低報(bào)警DC300V電壓為零05DC300V電壓不足報(bào)警（低于240V）DC300V電壓低于標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定值06輸入電源缺相報(bào)警三相交流動(dòng)力電源缺相07DC300V電壓高報(bào)警（高于400V）三相交流輸入電壓高或內(nèi)部電壓檢測(cè)電路不良08控制電路失效更換控制電路板串行主軸 20世紀(jì)90年代，推出數(shù)字交流伺服系列，21世紀(jì)初推出最新高速響應(yīng)高精度矢量控制i系列，is，可靠性更高。其實(shí)就診斷連接而言，大同小異，現(xiàn)在講系列，i is最好看相關(guān)說(shuō)明書，以觸類旁通，因?yàn)檩敵隹刂菩盘?hào)是串行信號(hào)，SIN,*SIN,SOUT,*SOUT，所以稱為串行主軸。 系列主軸模塊結(jié)構(gòu)： P N: DC LINK端口與電源模塊的直流輸出端，伺服模塊的直流輸入端連接。 STATUS:主軸模塊狀態(tài)顯示窗口 PIL(綠)：表示主軸模塊控制電路電源正常 ALM（紅）：表示主軸模塊檢測(cè)出故障 ERR（黃） 表示主軸模塊檢測(cè)出錯(cuò)誤信息。 “”不閃爍，表示主軸模塊已經(jīng)起動(dòng)就緒，如果閃爍則為主軸模塊為起動(dòng)就緒，但是沒(méi)有勵(lì)磁。有勵(lì)磁，主軸轉(zhuǎn)不動(dòng)。 “0 0”表示主軸模塊已經(jīng)起動(dòng)并有速度信號(hào)輸出 “# #”里面#代表數(shù)字，表示主軸故障或錯(cuò)誤代碼，據(jù)此可對(duì)照說(shuō)明書查故障。 CX1A/CX1B: 200V交流控制電路的電源輸入/輸出接口。CX1A與電源模塊CX1B接口相連，CX1B與第二個(gè)串行主軸模塊的CX1A接口 相連（如果機(jī)床有二個(gè)串行主軸）。現(xiàn)在基本上只用于給風(fēng)扇供電，用來(lái)冷卻主軸模塊。 CX2A/CX2B: 24V輸入/輸出及急停信號(hào)接口，CX2A與電源模塊CX2B連接，CX2B與伺服模塊的CX2A相連。 DC LINK充電燈 JX4:主軸伺服信號(hào)檢測(cè)板接口，通過(guò)主軸模塊狀態(tài)檢測(cè)板可獲得主軸電動(dòng)內(nèi)裝脈沖發(fā)生器和主軸位置編碼器的信號(hào) ：JX1A/JX1B:模塊之間信息輸入/輸出接口 。JX1A與電源模塊JX1B連接，JX1B與伺服模塊的JX1A連接。 JY1：外接主軸負(fù)載表和速度表的連接器。JA7B：串行主軸輸入信號(hào)接口連接器，與CNC系統(tǒng)的JA7A接口連接 。JA7A：用于連接第二串行主軸的信號(hào)輸出接口，與第二串行主軸模塊JA7B接口連接。 JY2(JYA2):連接主軸電動(dòng)機(jī)速度傳感器和電動(dòng)機(jī)過(guò)熱檢測(cè)裝置（熱敏開(kāi)關(guān)）,電機(jī)自身帶的編碼器。 JY3(JYA3)：作為主軸位置一轉(zhuǎn)信號(hào)用的連接器（為磁傳感器即接近開(kāi)關(guān)） JY4(JYA4):主軸獨(dú)立編碼器連接器（光電編碼器） JY5:主軸CS軸（回轉(zhuǎn)）控制時(shí)，作為反饋連接器。 U V W:主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源接口總之：一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊的信號(hào)有主要如下三類： 與CNC通訊的信號(hào)，接受CNC指令并反饋給CNC信息。 與相鄰模塊之間通訊信號(hào) 速度，位置的反饋信號(hào)。報(bào)警故障處理，要搞清是故障還是錯(cuò)誤。1.主軸模塊ALM（紅色燈）亮且有兩個(gè)LED數(shù)碼管顯示錯(cuò)誤代碼，說(shuō)明書中都有詳細(xì)說(shuō)明。系列和i系列有不同，加i表示升級(jí)。系列和i系列有不同，要搞清所用何種伺服模塊和電機(jī)規(guī)格。2.黃燈亮表示出現(xiàn)錯(cuò)誤，多是參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤或PMC順序程序不對(duì)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤代碼。時(shí)序錯(cuò)誤，沒(méi)有輸入*ESP（急停）MRDY（機(jī)床就緒）信號(hào)卻輸入SFR(正轉(zhuǎn)指令)/SRV（反轉(zhuǎn)指令）/ORCM(定向指令) 確認(rèn)*ESP MRDY時(shí)序 Oi：將參數(shù)4001#0由1變?yōu)? O:將參數(shù)6501#0由1變?yōu)?，不再檢測(cè)時(shí)序 使用了主軸編碼器，參數(shù)中卻沒(méi)有設(shè)定 如：主軸獨(dú)立編碼器參數(shù) Oi: 4001#2為1，2003年之后4002#1為1 O: 6501#2為1 加工程序指令錯(cuò)誤，應(yīng)刪除一些特殊的加工功能 主軸參數(shù)混亂，需格式化。（詳細(xì)看機(jī)床維修說(shuō)明書）數(shù)控機(jī)床主軸準(zhǔn)?？刂乒δ芗俺Ｒ?jiàn)故障診斷主軸準(zhǔn)停功能主要用途： 1.在自動(dòng)換刀的數(shù)控銑鏜類機(jī)床，為保證自動(dòng)換刀時(shí)主軸必須停在某一固定位置 上（刀柄上的鍵槽必須與主軸上的凸鍵對(duì)準(zhǔn)相配） 2.精鏜時(shí)為不使刀尖劃傷已加工的表面，退刀時(shí)要讓刀尖在固定位置退出加工表面一個(gè)微小量。 3.在多功能數(shù)控車床實(shí)現(xiàn)圓柱或端面進(jìn)行銑槽加工控制。4015#0設(shè)為0無(wú)定向功能，設(shè)為1，定向有效4004#3設(shè)為1，上升沿有效，設(shè)為0，下降沿有效。（常設(shè)為0）1. 主軸位置編碼器控制方式 有一個(gè)獨(dú)立的編碼器 2003之前 4001#2為1 2003之后 4002#1為1 表示使用主軸位置編碼器作位置反饋2.主軸外接一轉(zhuǎn)信號(hào)（接近開(kāi)關(guān)） 4002#0為1 使用電機(jī)的傳感器作位置反饋4004#2為1 使用外部一轉(zhuǎn)信號(hào) 4010#0為1 設(shè)定電機(jī)傳感器類型3.主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝編碼器（帶一轉(zhuǎn)信號(hào)）磁傳感器(有別于光電編碼器) Mi MZi BZi傳感器，檢測(cè)與主軸同轉(zhuǎn)的齒盤，上面有效的三角形齒，用來(lái)監(jiān)測(cè)速度，還有一轉(zhuǎn)信號(hào)對(duì)應(yīng)的一個(gè)凹下的槽或以凸起的齒。檢測(cè)距離0.15-0.20MM調(diào)間隙，用100元紙幣調(diào)整，有A A- B B- Z Z-， Z Z-為一轉(zhuǎn)信號(hào) Mi SENSOR 磁傳感器（不帶一轉(zhuǎn)信號(hào)） MZi SENSOR 磁傳感器 (帶一轉(zhuǎn)信號(hào)) BZi SENSOR 內(nèi)裝電機(jī)傳感器，精度15-30/1000deg, 分辨率360000/rev CZi SENSOR 控制輪廓加工， 分辨率，精度都高 。 精度5/1000deg,分辨率3600000/rev 4002#0為1 使用電機(jī)的傳感器作位置反饋 4010#0 為1 設(shè)定電機(jī)傳感器類型 A A-為電動(dòng)機(jī)A相反饋脈沖信號(hào)，A A-反相 B B-為電動(dòng)機(jī)B相反饋脈沖信號(hào)， B B-反相 A B相差90度相位，用作電機(jī)速度和方向判別。 Z Z-為Z相反饋脈沖信號(hào)，Z Z-反相，Z相作為電動(dòng)機(jī)的一轉(zhuǎn)信號(hào)，每一轉(zhuǎn)發(fā)出一個(gè)脈沖。PA(A2) RA(B2) PB(A3) RB(B3) 5V(A1) 0V(B5) OH1(A6)OH2 (B6) SS(A5) 匯總4002#1 設(shè)為1，使用位置編碼器（4001#2 2003年之前） 4002#0 設(shè)為1，使用磁傳感器，4004#2 設(shè)為1，使用外部一轉(zhuǎn)信號(hào) 設(shè)為0，不使用外部一轉(zhuǎn)信號(hào)主軸定向時(shí)常見(jiàn)故障 一.主軸準(zhǔn)停時(shí)低速旋轉(zhuǎn)（沒(méi)找到一轉(zhuǎn)脈沖Z信號(hào)，可能編碼器壞或電纜斷線）二.主軸準(zhǔn)停時(shí)出現(xiàn)角度偏差： 固定偏差：重新調(diào)整準(zhǔn)停角度（Oi:4077 O系統(tǒng) 6577）隨機(jī)偏差：1.主軸機(jī)械出故障 2.主軸檢測(cè)裝置與機(jī)械連接不良 3.檢測(cè)裝置一轉(zhuǎn)信號(hào)不良 4.主軸模塊故障順便提一下：攻絲出現(xiàn)問(wèn)題多是編碼器故障或連接不良造成，攻絲要求主軸轉(zhuǎn)一圈，Z軸進(jìn)給一個(gè)螺距或一個(gè)導(dǎo)程（多頭螺紋加工），請(qǐng)看一下書中介紹。串行主軸參數(shù)初始化遇到主軸報(bào)警的一些軟件故障，這時(shí)只有將主軸參數(shù)做初始化處理，即恢復(fù)到數(shù)控系統(tǒng)廠家設(shè)定的初始值，才能解決。如同我們計(jì)算機(jī)中比如將D盤中的存儲(chǔ)文件挎見(jiàn)出來(lái)，格式化盤，再將文件存進(jìn)去，可以恢復(fù)D盤性能是一個(gè)道理。但是主軸的參數(shù)要事先保存好，因?yàn)檫@些參數(shù)是由機(jī)床廠家設(shè)定的，是和機(jī)床性能相關(guān)的，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)廠家設(shè)定的參數(shù)并不一定適合機(jī)床的具體性能。當(dāng)然更可以用CF卡將數(shù)據(jù)全挎出來(lái)，主軸初始化后，再存進(jìn)去。書上講的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，是在CNC調(diào)整時(shí)用的，我們維修機(jī)床時(shí)參數(shù)都已設(shè)定好，不要在設(shè)定以上步驟，在此說(shuō)明一下。初始化步驟如下： 1.系統(tǒng)急停狀態(tài)，打開(kāi)電源 2.將主軸電機(jī)代碼輸入?yún)?shù)中 O系統(tǒng) 6633 16 /18/ Oi:4133 3.將串行主軸自動(dòng)設(shè)定參數(shù)（LDSP）設(shè)為1O系統(tǒng)：6519#7 Oi 16 18 4019#7注意：必須記錄下以下和主軸相關(guān)的參數(shù)值，初始化完成后，要恢復(fù)原先設(shè)定值。O系列Oi 16 186500-652040