三菱CNC伺服系统故障诊断及排除

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      案例1
      1.1故障现象：上电后伺服电机电流持续上升直至报警有很多例这样的情况。开机不久，某一伺服电机出现“过载”或“过电流”报警，有几例是如果不驱动伺服轴，该轴不报警，一旦仅作点动运行，也发生“过载”或“过电流”报警。而实际情况是电机空载运行。
      1.2分析及处理
      既然是“过载”，“过电流”报警，应该是伺服电机带上了很大负载，但电机现在是空载，为什么会出现这种故障现象呢？
      打开CNC上的“伺服监视”画面，观察到下列现象：
      只要发出“点动”信号，伺服电机转动后即使立即停止点动，电机电流还是会持续上升，直到超过设定的极限后发出报警。
      1.3调试阶段
      a.检查电机型号参数#2225(参数#2225设置错误也会出现上述故障现象)；
      b．检查电机与驱动器的三相电源U,V,W是否对应，若相序错误会引起此类故障；
      c．机械安装有问题：如伺服电机轴受到了来自机械方面过大的扭矩，伺服电机的工作特性是保持在NC系统的“指令位置”，而来自机械方面的过大的扭矩迫使伺服电机离开其“指令位置”，两方面相互作用，使伺服电机一直在工作，所以在“伺服监视”画面就看到“电流持续上升”；
      d.如果“反向间隙”#2011，#2012设置过大也会加剧由于机械安装不当引起的这类过载现象。
      1.4故障排除
      要求厂家将伺服电机拆下，检查安装的同心度及其他影响伺服电机轴受力的情况。重新安装后，该故障排除。
也有几例是工作过一段时间后电机仍然出现上述故障现象，经过重新拆装电机后故障消除。
      案例2
      2.1故障现象:上电后运行，伺服电机发热直至冒烟
      某公司大型压力机数控系统为三菱M64,伺服电机7.5 kW，交付使用三个月后，点动运行时，该电机出现发热，手摸上去烫手，甚至冒烟。但并未出现“过载”，“过电流”报警。
      2.2观察和分析
      在显示屏的“伺服监视”画面，电流偏高。用手摸伺服电机，电机发热烫手。该电机带有抱闸，其电机发热部位正是抱闸处，其余部位不发热。金机通提示，因此判断是抱闸未打开，电机强制运行而引起的摩擦发热。
      三菱伺服电机抱闸电压是DC24 V，不分极性，用万用表检查控制柜内的DC24 V电源，电压为DC24 V，而且上电后已经发出打开抱闸信号，电机是新电机，（先假设电机不存在问题），到底是那个环节出了问题呢？
      仔细观察该设备，该设备是大型压力机，从控制柜到伺服电机距离约10 m，这段距离可能造成电压降。用万用表检查伺服电机的抱闸接头，其电压只有DC22 V，而标准要求为DC24×（1±5%)V，即抱闸电压在DC22.8 V~DC 25.2 V。很可能是由于抱闸接头处的DC电压过低，造成了抱闸不能打开。
      2.3故障排除
      将控制柜内的DC24 V电源电压调高，使抱闸处电压达到DC24 V，这样抱闸就可以打开，电机就可以正常运行了。
      运行中电机无故出现抖动，运行不畅，电机电流升高甚至过热过载也应该首先检查抱闸是否打开，三菱伺服电机的电动运行能力较强，金机通提示，即使带抱闸运行，有时也未必报警，但可以观察到运行不畅，电机电流升高，因此，凡是出现电机运行不畅，检查抱闸是必须的。而且该抱闸对电压的要求较高，如果达不到DC 24 V就可能时断时续，引起电机运行的抖动。引起电机运行不畅的第二个原因是相序不对，相序不对会引起电机颤动、闷响，这是必须注意的。
      案例3
      3.1故障现象：伺服轴一运行就出现“过极限报警”
      基本配置：数控热处理机床，三菱数控C64系统 NC轴： 5轴，使用绝对值检测系统。
      5个轴的绝对值原点全部能正常设置，无报警；但点动试运行时，第1~第4轴能正常运行，第5轴不能正常运行,一运行就出现“过极限报警”
      3.2检查
      第5轴软极限参数#2013，#2014 设置正常，该参数没有问题。
      将第5轴改为“相对值检测系统” ，可点动运行。不出现“过极限报警”。该系统参数是直接从另一多轴（8轴）系统复制过来。
      3.3分析
      如果该现象与“绝对值检测系统”有关，为何其他4轴能在“绝对值检测系统”下正常工作？如果与轴数有关，同样系统已使用多次，如果与参数有关，为何在“相对值检测系统”下能够点动？这使人感到迷惑。
      3.4判断
      既然第5轴在“绝对值检测系统”下点动出现“过极限报警”，而在“相对值检测系统”又可正常工作，该系统可控制NC轴为8轴，所以可判定系统硬件无问题，问题仍然是参数问题，要么有某一参数在起作用，要么有参数互相冲突。
      3.5处理
      继续检查参数，特别是检查“绝对值检测系统”与软极限有关的参数, 当检查到参数#8024时，发现第5轴参数与其他轴不同, 将其修改后，第5轴能够正常运行；参数#8024的含义是—行程极限负值。参数#8202,#8203,#8204,#8205都与行程范围有关。参数#8204,#8205规定了第2类行程限制范围。
      而参数#8202,#8203规定了对第2类行程限制范围的检查是有效还是无效，一般默认值是有效，所以一旦对第2类行程限制范围设定了数值（参数#8204,#8205的数值），上电后就进行检查。
      对于上述的故障现象而言：在使用“绝对值检测系统”时，系统在上电后就已经建立了坐标系，如果对第2类行程极限也进行了设置，系统一直在进行检测，当行程极限很小时，一点动就会出现报警。
      而使用“相对值检测系统”时，上电后并未马上进行回原点操作，系统尚未建立坐标系，所以可进行点动操作而不报警。这就是造成令人迷惑的原因。
      案例4
      4.1故障现象：伺服轴运行出现闷响
      某配用三菱M64系统的加工中心经过搬迁后重新安装，客户报告开机运行时X轴工作台运行出现极大的闷响声。而在原厂运行时一切正常。原参数未修改过。
      4.2分析
      伺服电机运行出现闷响是振动的一种，一般是如果伺服电机的运行频率区域与机床的固有频率区重合，就会形成共振而表现成剧烈的振动。由于该加工中心经过搬迁后重装，其固有频率可能发生改变而形成了共振。
      4.3处理
      建议客户修改参数#2238。
      该参数的作用是设定“共振频率”，即使电机运行时避开这一频率。金机通提示，如果机床的安装比以前更紧固，共振频率会降低，则降低该参数值，反之升高。
      客户照此建议修改参数后，振动消除。
      案例5
      5.1故障现象：伺服电机运行时有闷响声，电机有发热现象
      5.2基本配置
      立式淬火机床，E60数控系统，运动轴为垂直轴；该机床刚交付使用。
      5.3分析与处置
      建议客户先检查参数，发现速度环增益参数#2205=60，远小于标准值，要求客户将#2205参数设置为适当值#2205＝150 后，故障消除。
      当#2205参数设置过小时，会出现上电后颤动，抖动，巨大噪声等现象。
      对于成批交货的机床，可能会出现参数未正确设定的现象。速度环增益参数#2205是重要参数。
      5.4问题的处理
      对立式淬火机床而言，其伺服电机带动垂直轴运行，垂直方向带有平衡配重，如果平衡配重不合理，就会造成电机上、下行的工作负载相差过大，造成电机某一方向运行时电流过大，电机就会发热。
      简易的调整方法是：打开“伺服电机诊断画面”，观察伺服电机上、下行运行时的电流，先调整稳态时的电流，通过加减配重块使上、下行稳态时的电流大致相等。再观察加减速时的电流是否有超过额定电流3倍的情况，金机通提示，如果有这种情况，就将加减速时间延长。使最大电流减小。
      案例6
      6.1故障现象：上电后，系统总是出现“S01 0052”系统过载报警数控车床配三菱E60数控系统，上电后，系统总是出现“S01 0052”系统过载报警。
      发生时段：交付使用一年后。
      6.2分析与判断
      上电后机床没有动作就出现“过载”显然不是正常报警。先检查外围的问题，如接地，动力电的绝缘。最后查明是伺服驱动器上的三相电源线有一相松动，这是一个很隐蔽的故障。系统也没有发出“电源断相”报警，而发出“过载报警”。本例可作为一案例参考。
      案例7
      7.1故障现象：Z轴一移动就“过载报警”
      大型热处理机床，数控系统为三菱E68系统Z轴一移动就出现“过载”报警。
      发生时段：交付使用3个月。
     7.2观察与分析
      电机已经脱开负载，独立运行，用手轮移动该轴，观察到显示屏上Z轴位置数据变化，电机无反应，操作2.3 s就发生“过载报警”。复位后系统又正常。
      7.3分析
      用手轮移动观察到显示屏上Z轴位置数据变化说明系统正常，2.3 s后报警，而电机又不带负载，因此判断:
      a.外围配线的接地，绝缘有故障；
      b.抱闸未打开；
      c.驱动器及电机有故障。
      检查到抱闸时，发现电机上的抱闸电源插头松动，而且抱闸电源线太细，按要求应该0.5 mm2，线径太细造成压降大，要求厂家更换抱闸电源插头和电源线后，故障消除