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數控機床的故障診斷技術

數控系統是高技術密集型產品，要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位，要借助于診斷技術。隨著微處理器的不斷發展，診斷技術也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發展。診斷能力的強弱也是評價CNC數控系統性能的一項重要指標。目前所使用的各種CNC系統的診斷技術大致可分為以下幾類：

 2.1起動診斷 起動診斷是指CNC系統每次從通電開始，系統內部診斷程序就自動執行診斷。診斷的內容為系統中最關鍵的硬件和系統控制軟件，如CPU、存儲器、I／O等單元模塊，以及MDI／CRT單元、紙帶閱讀機、軟盤單元等裝置或外部設備。只有當全部項目都確認正確無誤之后，整個系統才能進入正常運行的準備狀態。否則，將在CRT畫面或發光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結束，系統無法投入運行。 

2.2在線診斷 在線診斷是指通過CNC系統的內裝程序，在系統處于正常運行狀態時對CNC系統本身及CNC裝置相連的各個伺服單元、伺服電機、主軸伺服單元和主軸電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系統不停電，在線診斷就不會停止。 在線診斷一般包括自診斷功能的狀態顯示有上千條，常以二進制的0、1來顯示其狀態。對正邏輯來說，0表示斷開狀態，1表示接通狀態，借助狀態顯示可以判斷出故障發生的部位。常用的有接口狀態和內部狀態顯示，如利用I／O接口狀態顯示，再結合PLC梯形圖和強電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置。故障信息大都以報警號形式出現。一般可分為以下幾大類：過熱報警類；系統報警類；存儲報警類；編程／設定類；伺服類；行程開關報警類；印刷線路板間的連接故障類。 

2.3離線診斷 離線診斷是指數控系統出現故障后，數控系統制造廠家或專業維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進行停機（或脫機）檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。

 2.4現代診斷技術 隨著電信技術的發展，IC和微機性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領域。 （1）通信診斷 也稱遠程診斷，即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統和專業維修中心的專用通訊診斷計算機通過連接進行測試診斷。如西門子公司在CNC系統診斷中采用了這種診斷功能，用戶把CNC系統中專用的“通信接口”連接在普通電話線上，而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機的“數據電話”也連接到電話線路上，然后由計算機向CNC系統發送診斷程序，并將測試數據輸回到計算機進行分析并得出結論，隨后將診斷結論和處理辦法通知用戶。 通訊診斷系統還可為用戶作定期的預防性診斷，維修人員不必親臨現場，只需按預定的時間對機床作一系列運行檢查，在維修中心分析診斷數據，可發現存在的故障隱患，以便及早采取措施。當然，這類CNC系統必須具備遠程診斷接口及聯網功能。 （2）自修復系統 就是在系統內設置有備用模塊，在CNC系統的軟件中裝有自修復程序，當該軟件在運行時一旦發現某個模塊有故障時，系統一方面將故障信息顯示在CRT上，同時自動尋找是否有備用模塊，如有備用模塊，則系統能自動使故障脫機，而接通備用模塊使系統能較快地進入正常工作狀態。這種方案適用于無人管理的自動化工作場合。 需要注意的是：機床在實際使用中也有些故障既無報警，現象也不是很明顯，對這種情況，處理起來就不那樣簡單了。另外有此設備出現故障后，不但無報警信息，而且缺乏有關維修所需的資料。對這類故障的診斷處理，必須根據具體情況仔細檢查，從現象的微小之處進行分析，找出它的真正原因。要查清這類故障的原因，首先必須從各種表面現象中找山它的真實故障現象，再從確認的故障現象中找出發生的原因。全面地分析一個故障現象是決定判斷是否正確的重要因素。在查找故障原因前，首先必須了解以下情況：故障是在正常工作中出現還是剛開機就出現的；山現的次數是第一次還是已多次發生；確認機床加工程序的正確性；是否有其他人