配置Fanuc 0i—mate MC數控機床伺服主電路設計研究

周文彬

摘要：配置FANUC0i- mate MC數控機床主要由CNC裝置、伺服驅動系統、機床本體組成，CNC系統插補指令通過FSSB光纜，傳送給伺服系統。CNC和伺服驅動器都有智能檢測模塊，且有記憶功能，因此設計主電路時應采用同一斷路器。

關鍵詞：FANUC0i-MC；MCC；伺服驅動器

通常數控機床電氣裝置柜設計時，數控CNC裝置、驅動單元、附屬裝置分別用不同斷路器來控制，但不盡合理，通過機床調試過程中故障排除進行論證。

控制過程描述如下：CNC裝置啟動后，松開急停按鈕（SB3），中間繼電器KA0閉合，同時由于伺服裝置控制電源送入后，自檢無問題，MCC接點將閉合，伺服主回路交流接觸器KM2線圈帶電，QF2閉合后，伺服動力電源將接入。機床進給機構將運行。

1.機床調試過程中出現的現象

調試過程中，首先合上兩極開關QF5（控制接觸電源），和單極開關QF7（數控系統電源），啟動數控系統的操作正常，并進行機床的相關參數設定，直至無故障報警，然后松開急停按鈕SB3，控制伺服強電接觸器KM2瞬間閉合，但系統出現#433報警，即伺服電源電壓過低，原因很明顯，由于伺服強電回路QF2開關沒有合上。于是，拍下急停按鈕，并取消系統報警，合上QF2開關，重復上述操作過程，進給機構正常工作。

問題是在后續的調試過程中，重復上述操作時，經常出現通過數控系統消除#433報警而無法消除現象，從而造成系統工作時而正常，時而不正常的現象，令人不得其解。即數控裝置有時能夠通過停電消除報警，造成判斷#433報警產生原因進入誤區，不能從根本上消除報警信息。

2.現象分析

通過原理可知，出現這種現象，關鍵是查看KM2交流接觸器是否得電，即查看急停按鈕回路、系統啟動回路、MCC接點是否正常，經檢查急停回路沒問題KA0閉合，系統啟動回路無問題中間繼電器接點閉合，但MCC接點始終斷開，所以造成交流接觸器KM2回路不能得電。

MCC接點接入回路不導通，無非兩種情況，一方面，線路斷線或伺服驅動器MCC接口不良；另一方面，伺服內部MCC接點有問題。

經萬用表查看，回路沒有斷線，MCC接口更換多次，仍未解決，說明第一方面的問題不存在。因此，主要問題還是第二方面，伺服內部決定MCC接口始終是斷開，于是更換同一型號的伺服驅動器，重復上述操作，發現故障現象仍然依舊。

為查找MCC接點不閉合的原因，我們調出系統PMC梯形圖，其系統梯形圖（圖2所示）。其中，F0.6（伺服 OK）、F1.7（系統準備就緒）、F45.0（串行主軸故障）、G70.7為MCC狀態顯示地址，

通過梯形圖我們發現，G70.7始終為0的主要原因，F0.6沒有閉合，即伺服OK信號沒有，說明伺服驅動器自檢有問題，伺服內部接點沒有閉合，且在系統中出現#433報警。故障發生在伺服驅動器內部。實際上伺服驅動器并沒有故障MCC應閉合，#433報警產生的原因是清楚的，即伺服強電回路KM2 沒有閉合，而KM2 要閉合的前提是系統取消#433報警。我們只要消除#433報警，問題就能得到解決。

由數控原理可知，F地址是NC裝置送給PMC的，由于存在認識的誤區，我們始終認為此報警的產生是由于CNC裝置產生，所以，始終沒有斷開伺服系統的控制電源，造成#433報警信息無法保證從根本上消除。

由此看出，信號F0.6并不是NC裝置自身產生的，由于伺服驅動器與數控系統之間是通過光纜FSSB進行信息交流，當伺服產生報警信號后，通過FSSB傳送給系統，從而控制F0.6的信號狀態。即#433報警是在伺服內部而不是NC內部產生的，當出現上述情況時，我們首先斷開伺服控制電源，報警信號就能消除，問題將得到解決。

3.試驗驗證

根據分析，我們進行如下判斷：伺服電壓過低報警的故障信號，是在伺服驅動器內部發生，并通過FSSB光纜，送給系統，如果伺服控制電源不斷電，這一信號始終被記憶，并且系統無法消除，從而造成MCC接點無法閉合，伺服強電控制接觸器KM2無法閉合，進給機構不能正常工作。我們從以下兩個試驗驗證：

（1）合上總電源，同時合上電氣裝置柜所有分支開關，重復上述操作，數控機床進給機構正常工作。

（2）合上總電源開關后，合上數控系統控制電源開關QF5和QF7 ，松開急停按鈕，產生#433報警后，斷開QF5和QF7，然后依次合上QF1～QF7空氣開關，報警信息#433消除，進行進給機構功能操作，正常工作，反復試驗數次，所得結果均正常。

4.結論

根據上述分析和試驗我們得出如下結論：

（1）配置Fanuc 0i-mateMC數控系統，伺服驅動裝置為βiSV20的數控機床，伺服#433報警信息是在伺服驅動器，而不是在CNC裝置，消除此報警必須對伺服驅動器的控制電源斷電。

（2）為避免此報警給機床操作者和維護者帶來不必要的麻煩，建議數控機床電氣裝置伺服強電回路和控制電源回路，采用一個控制開關，即QF3與QF5合并一個空氣開關，就可以避免上述現象發生。

參考文獻：

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[2]李宏勝.FANUC數控系統維護與維修.北京：高等教育出版社，2011.

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