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配置Fanuc 0i—mate MC数控机床伺服主电路设计研究

2018-01-11周文彬

东方教育 2017年24期

周文彬

摘要:配置FANUC0i- mate MC数控机床主要由CNC装置、伺服驱动系统、机床本体组成,CNC系统插补指令通过FSSB光缆,传送给伺服系统。CNC和伺服驱动器都有智能检测模块,且有记忆功能,因此设计主电路时应采用同一断路器。

关键词:FANUC0i-MC;MCC;伺服驱动器

通常数控机床电气装置柜设计时,数控CNC装置、驱动单元、附属装置分别用不同断路器来控制,但不尽合理,通过机床调试过程中故障排除进行论证。

控制过程描述如下:CNC装置启动后,松开急停按钮(SB3),中间继电器KA0闭合,同时由于伺服装置控制电源送入后,自检无问题,MCC接点将闭合,伺服主回路交流接触器KM2线圈带电,QF2闭合后,伺服动力电源将接入。机床进给机构将运行。

1.机床调试过程中出现的现象

调试过程中,首先合上两极开关QF5(控制接触电源),和单极开关QF7(数控系统电源),启动数控系统的操作正常,并进行机床的相关参数设定,直至无故障报警,然后松开急停按钮SB3,控制伺服强电接触器KM2瞬间闭合,但系统出现#433报警,即伺服电源电压过低,原因很明显,由于伺服强电回路QF2开关没有合上。于是,拍下急停按鈕,并取消系统报警,合上QF2开关,重复上述操作过程,进给机构正常工作。

问题是在后续的调试过程中,重复上述操作时,经常出现通过数控系统消除#433报警而无法消除现象,从而造成系统工作时而正常,时而不正常的现象,令人不得其解。即数控装置有时能够通过停电消除报警,造成判断#433报警产生原因进入误区,不能从根本上消除报警信息。

2.现象分析

通过原理可知,出现这种现象,关键是查看KM2交流接触器是否得电,即查看急停按钮回路、系统启动回路、MCC接点是否正常,经检查急停回路没问题KA0闭合,系统启动回路无问题中间继电器接点闭合,但MCC接点始终断开,所以造成交流接触器KM2回路不能得电。

MCC接点接入回路不导通,无非两种情况,一方面,线路断线或伺服驱动器MCC接口不良;另一方面,伺服内部MCC接点有问题。

经万用表查看,回路没有断线,MCC接口更换多次,仍未解决,说明第一方面的问题不存在。因此,主要问题还是第二方面,伺服内部决定MCC接口始终是断开,于是更换同一型号的伺服驱动器,重复上述操作,发现故障现象仍然依旧。

为查找MCC接点不闭合的原因,我们调出系统PMC梯形图,其系统梯形图(图2所示)。其中,F0.6(伺服 OK)、F1.7(系统准备就绪)、F45.0(串行主轴故障)、G70.7为MCC状态显示地址,

通过梯形图我们发现,G70.7始终为0的主要原因,F0.6没有闭合,即伺服OK信号没有,说明伺服驱动器自检有问题,伺服内部接点没有闭合,且在系统中出现#433报警。故障发生在伺服驱动器内部。实际上伺服驱动器并没有故障MCC应闭合,#433报警产生的原因是清楚的,即伺服强电回路KM2 没有闭合,而KM2 要闭合的前提是系统取消#433报警。我们只要消除#433报警,问题就能得到解决。

由数控原理可知,F地址是NC装置送给PMC的,由于存在认识的误区,我们始终认为此报警的产生是由于CNC装置产生,所以,始终没有断开伺服系统的控制电源,造成#433报警信息无法保证从根本上消除。

由此看出,信号F0.6并不是NC装置自身产生的,由于伺服驱动器与数控系统之间是通过光缆FSSB进行信息交流,当伺服产生报警信号后,通过FSSB传送给系统,从而控制F0.6的信号状态。即#433报警是在伺服内部而不是NC内部产生的,当出现上述情况时,我们首先断开伺服控制电源,报警信号就能消除,问题将得到解决。

3.试验验证

根据分析,我们进行如下判断:伺服电压过低报警的故障信号,是在伺服驱动器内部发生,并通过FSSB光缆,送给系统,如果伺服控制电源不断电,这一信号始终被记忆,并且系统无法消除,从而造成MCC接点无法闭合,伺服强电控制接触器KM2无法闭合,进给机构不能正常工作。我们从以下两个试验验证:

(1)合上总电源,同时合上电气装置柜所有分支开关,重复上述操作,数控机床进给机构正常工作。

(2)合上总电源开关后,合上数控系统控制电源开关QF5和QF7 ,松开急停按钮,产生#433报警后,断开QF5和QF7,然后依次合上QF1~QF7空气开关,报警信息#433消除,进行进给机构功能操作,正常工作,反复试验数次,所得结果均正常。

4.结论

根据上述分析和试验我们得出如下结论:

(1)配置Fanuc 0i-mateMC数控系统,伺服驱动装置为βiSV20的数控机床,伺服#433报警信息是在伺服驱动器,而不是在CNC装置,消除此报警必须对伺服驱动器的控制电源断电。

(2)为避免此报警给机床操作者和维护者带来不必要的麻烦,建议数控机床电气装置伺服强电回路和控制电源回路,采用一个控制开关,即QF3与QF5合并一个空气开关,就可以避免上述现象发生。

参考文献:

[1]刘江.FANUC数控系统PMC编程.北京:高等教育出版社,2011.

[2]李宏胜.FANUC数控系统维护与维修.北京:高等教育出版社,2011.

[3]黄文广.FANUC数控系统连接与调试.北京:高等教育出版社,2011.endprint