配置Fanuc 0i—mate MC数控机床伺服主电路设计研究

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