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1、三菱数控系统 Z55 通信故障的分析和故障排除摘要：本文论述了在调试三菱数控系统过程中排除 “通讯故障 ”的方法， 论述了电能回生单元，变频器，开关电源对系统通讯的影响及实验过程。关键词：数控系统干扰通讯故障某客户专用机床使用三菱数控 E60 系统，在为其调试过程中，有一起 “通信故障 ”反复出现，很长时间不能消除，由于该故障在数控系统的调试和使用过程中经常出现，笔者对引起这起故障的各种因素做了详尽分析，并且做了相关实验。提出了排除该故障的若干方法。1数控系统的配置和硬件布置：11数控系统配置：系统： E60；基本 I/OHR341远程 I/O ： DX110 ；电源模块： MDS-C1-CV
2、-55驱动器： MDS-C1-V1-45电机： HA300NC ；编码器： OSE10412硬件布置：121 CNC 控制器与显示器，基本I/O 单元安装于操纵箱内；12。 2 驱动单元，电源供给及转换单元，远程I/O DX110安装于电控柜内；远程 I/O DX110 单元 通过通信电缆与基本I/O 相连。操纵箱与电控柜相距15 米，（经过坦克拖链）用随行电缆相连。2 通信故障报警：21 与常规现象的不同通信故障报警上电以后，系统 “ READY”的绿灯亮 1 秒后熄灭，报警画面出现：Z55RIO 未连接000AEMGSTOP；每次上电后都出现同一报警，但本例中出现的报警现象与以前出现的不同
3、，虽然同为 Z55 报警，但是每次上电后， “Z55 RIO未连接 000A ”随机的变化，其表示有通信故障站的远程站的站号从 “0004”随机变化为 0008000A ”，但系统没有连接如报警信息指示的远程 I/O 站。而且每次都伴有“ EMGSTOP”报警出现；这表示由于PLC 程序停止运行引起系统急停；出现故障报警后，观察到基本 I/O 单元和远程 I/O 单元上的表示远程通信的绿灯是亮的，而远程通信的绿灯是亮的表示其 “通信正常 ”。而且 “EMG STOP”报警表示 PLC 程序停止运行。但实际上 NC 内的 PLC 程序 在正常的运行，并没有停止。3 。对报警的分析和判断：Z55
4、报警的实质是：在控制器（或基本 I/O ）和 RI/O 之间的通讯出现了故障和错误。所以下列情况可能会引起 Z55 报警。31. 通信电缆型号选用是否正确以及通信电缆是否有脱线或虚焊；电缆型号选用 当控制器与远程 I/O 在同一控制柜内时。可以用 SH411 电缆。如果控制器与远程 I/O 不 在同一控制柜内时，必须使用 “FUCA-R211”电缆，“ FUCA-R211”电缆带有屏蔽线， 其屏蔽线必须接地。 （屏蔽线两端有 FG 端子）。 SH41 电缆没有屏蔽线。 在较长距离连接时使用了 SH411 电缆。 由于其没有屏蔽线接地，也出现 Z55 报警。而且其报警出现是随机的，没有规律。32
5、当控制器与基本IO 之间的通讯电缆CF10 插头松动或电缆故障时，会出现 Z55 报警。3。3当主电机回路绝缘不好时出现过Z55 报警。这是电机的接地线和通信电缆R211 的屏蔽线共地引起的故障.33对远程 I/O 的供电是否正常。需要检查电源的容量和电压；3. 4 远程 I/O 单元硬件有故障。35 外部干扰的影响；4 排除故障的方法及相关实验：按照常规的抗干扰措施。进行了一步步的排除工作；4 1 检查基本 I/O 和远程 I/O 之间的通信电缆。该电缆的制作要求是要求线粗 0。3 平方毫米，外加屏蔽，屏蔽层接地。而且要求通信电缆与动力电缆分开客户实际制作的通信电缆其线粗 0。12 平方毫米
6、， 无屏蔽层接地。 而且通信电缆与动力电缆同时穿管走线。整改措施 1：a. 要求客户将动力线与通信线分开穿管走线，依旧报警。b. 要求客户制作 0。 3 平方毫米通信线，换通信电缆后依旧报警。c. 将通信电缆屏蔽层接地，依旧报警。这样：排除了通信电缆的影响。另外，在将线径加大很粗时，基本I/O 上出现 “通信异常 ”。整改措施 2。原电抗器进线端与出线端接反，改正后依旧报警。与电抗器接线无关。整改措施 3更换了基本 I/O ，远程 I/O 单元，仍然报警，排除了有关硬件的影响。整改措施 4：从新改善了接地系统，各单元都接地，仍然报警由于报警信息的随机变化，可以判定是干扰引起。况且电控柜内有变频
7、器等干扰源存在。“电源单元 ”，5干扰源及其影响：51“电源单元 ”；电源模块： MDS-C1-CV-55 ，其功能除了向驱动器提供工作电源外，还要将制动过程的回生电流经过整波后送回电网，其间要产生大量高次谐波。所以 “电源单元 ”是一强大的干扰源。52变频器电控柜内装有变频器，变频器也是通过PWM方式获得不同的工作频率，也会产生大量的高次谐波。所以“变频器 ”是一强大的干扰源。5。3 直流开关电源也是干扰源。54 相关的实验为了判断各干扰源的影响，在工作现场做了如下实验：541 伺服系统及其 “电源再生单元 ”的影响：将数控系统设定为 “无伺服系统 ”运行模式，脱开连接伺服系统的总线电缆；远
8、程 I/O 单元保持连接，在 4 小时内未出现报警。此时伺服系统包括 “电源单元 ” 处于上电状态； 4 小时后出现过同一报警。5。4。2 将远程 I/O 单元从控制柜中移出 1 米，上电后不马上出现报警， 在 35 分钟后出现同一报警； 将远程 I/O 单元从控制柜中移出 5 米，上电后不出现报警，在 1-2 小时后出现同一报警；这表明控制柜内有干扰源存在。而且受距离的影响。由于控制柜内的变频器未启动，只有开关电源和伺服系统工作。那开关电源的影响有多大呢？543 开关电源的影响（客户原采用一般市售DC24V 直流开关电源）用三菱数控系统自带的 DC24V 直流电源 PD25 向远程 I/O
9、单元供电。情况有所改善。一度上电后不发生报警，稍后又有报警发生，再用同一 DC24V 直流电源 PD25 向远程 I/O 单元所管理的输入输出回路供电，在 2 小时内未发生报警；这说明良好的电源对抗干扰很重要。用客户使用的市售 DC24V 直流开关电源向远程 I/O 单元供电，将开关电源移出控制柜 5 米之外，在 2 小时内偶有报警发生。 将开关电源移回控制柜内， 报警立即发生。换用某名牌 DC24V 直流开关电源向远程 I/O 单元供电，将开关电源移出控制柜 5 米之外，在 4 小时内偶有报警发生， 将开关电源移回控制柜内， 报警立即发生。这说明开关电源也是一较强的干扰源，在安装时应该尽量远
10、离远程I/O单元。6经过综合分析：得出如下结论：61 。通信电缆必须达到0。 3 平方毫米的要求而且要有屏蔽层。62 除了伺服系统及其 “电源再生单元 ”和变频器是干扰源外，一般的开关单元也是足够大的干扰源；63 应该将远程 I/O 单元，基本 I/O 单元与上述干扰分开装与不同的电柜中。或者对装有伺服系统及其“电源再生单元 ”和变频器的电柜做足够的屏蔽。在本案例中， 将远程 I/O 移到操纵箱中， 远离干扰源，采用标准线径的通信电缆后，故障消除。COUNTER ERROR R831.4为 1 时，刀仓检测刀具的传感器检出异常。故障原因：刀仓侧检测刀具的传感器检出异常。解决方法：1. 检查刀仓
11、本体传感器(X6.3) X1012.3 及传感器 (X6.4) X1012.4 感应距离及电路是否正常。 2. 刀仓原点复归灯亮，将模式切换至原点复归模式 (ZRN)，按下 “刀仓原点 ”键，刀仓自动执行原点操作，完成后 ALARM 会自动消失出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使
12、内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：亲贤臣， 远小人， 此先汉所以兴隆也； 亲小人， 远贤臣， 此后汉所以倾颓也。 先帝在时，每与臣论此事， 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。臣不胜受恩感激。今当远离，临表涕零，不知所言。
