数控模块损坏的应急处理

数控车床故障现象：主轴电机运转有时反应迟钝

诊断：根据操作者所述，该机床出现故障有一段时间，时好时坏，故障出现时，主轴电机不转，大概过十几秒左右主轴开始运转。并能持续到整个零件加工完成，整个过程中无报警号产生。

首先，在OG状态下，启动主轴，偶尔也出现主轴运转迟缓现象，根据PLC程序检相应输入输出点。经检，刀架夹紧开关、主轴夹紧压力开关、尾架开关等均正常，并且Q100.6已输出为1，于是检主轴模块，测模拟量输人端56和14，电压为3.5V(视系统主轴设定转速不同而不同>，但是，X431插头使能信号65脚无12V电压，短接X431插头的65和9两端，主轴可以运转，这说明系统的测量板可能损坏，通过与其它机床的测量板互换得到了证实。

该测量板型号为：6FXH214BA02.接线原理：由于该测量板主轴模拟ftE常，并且其它两轴功能均正常，只是主使能信号不良，并且该测量板价格在万元以上，于是采用如下应急检PLC程序，找多余PLC的输出点，经过找Q2.4未用，修改PLC程序PB3段，在输出点Q100：6后面插人Q2.4.将原使能信号线在主轴模块处拆除，将Q2. 4输出引至主轴模块X431的65，经过以上改动后，主轴功能恢复正常。

数控车床故障现象：主轴电机短路诊断：机床正常工作时，由于主轴电机动力线破损，造成主轴模块和电源模块同时损坏，将主轴电机线绝缘处理后，拆下主轴模块和电源模块用同型号机床中的模块代换，机床工作正常，明伺服及数控系统均正常，该电源模块型号为：6SC61122VA01，主轴模块型号为：6SC6113OHAOO，可以用相应的611A模块代换。

但是经过询价，两模块总价在五万元左右，并且供货周期较长，影响车间的正常生产，为此，我们采取了用变频器代替的方案：经过对伺服钟功率的计算(功率选择根据X、Z轴电机功率西门子驱动规划手册)，采用6SNU451AA010AA1(10/25KW)电源模块供给伺服轴，接线方式与6SC系列模块完全相同;对于变频器，根据电机功率等参数，结合该机床使用情况，我们拟采用矢量变频器改造。

对于变频器的要求是：

1、能够通过选择以矢量控制方式控制电机，保证电机低速时的恒扭矩。

2、模拟量输人控制电机的速度和旋转的方向。

3、抗干扰能力强，对外干扰小，超低噪音。

经过对比各品牌变频器性价比，采用曰本三菱矢置变频器FRA54015K―CH(15KW)代替元主轴模块，主轴电机仍用原来以上两项费用共计2万7千元左右。

由于主轴位置编码器装在主轴的尾部，并且直接与系统连接，因此可以不用改动。

实施：将原电源模块拆下，安装新的电源模块和变频器，由于新的电源块和变频器体积较小，可以直接装在电箱里，并且新的电源模块不需要重新打安装孔。

改造前的连接原理：连接与调试：变频器与主轴电机连接好后，即可通电调试，首先数控系统控制信号和参数号设定值参数7113适用电机，选择恒转矩电机。73100-5/0-10V选择，选择0- V，极性可逆有效。

809电机容量，先进磁通矢量控制。814电机极九，先进磁通矢量控制。83290电机额定电压，设置应小于290.相关参数设置：模拟量不与变频连接，单独调试变频器主轴电机，根据变频器和主轴电机，根据变频器使用手册输人相关参数并使变频器与电机的参数自动优化，试运转主轴电机。

以上参数设定后，进行96号参数“自动调整设定/状态”的调整，让变频器自动测量电机，使变频器与电机匹配更好。

变频器与主轴电机调试结束后，将数控系统的使能信号以模拟量接入变频器，试运转主轴电机，适当调整系统参数使主轴转速线性最佳即可。

注意事项：整个改造过程，最为关键的是变频器对数控系统的干扰，包括对伺服轴的干扰。这是整个改造成败的关键。变频器与数控系统未连接(使能和模拟量均未接>，在进行变频器和主轴电机的联机调试过程中，发现变频器对伺模块有干扰，有时X轴，有时Z轴驱动模块的数码显示不正常，须通过系统操作面板的复位键消除。

为此，我们采取了以下措施：

1、电源的输入端(见变频器控制电路)，限制电源上的谐波，减少变铎器的传导和辐射干扰。

2、控制线采用屏蔽线，电机动力线与变频器的连接采用培装电缆，并且屏蔽层在两端接地。同时使用短粗线进行地线连接。

3、数控系统与变频器的连接尽可能隔离。

4、检电箱中接触器的灭弧功能是否正常，凡是交流接触器采用R―C抑制器有发热和鼓包的均予以更换。

采取以上措施后，干扰彻底消除，变频器与数控系统连接后工作正常，连续使用半年无故障。