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数控机床急停回路故障诊断

文章出处: 人气：1272 发表时间：2020-09-04 16:10:51

1What is emergency stop (E stop)?
急停按钮作为工业机器里的安全部件，当机器有潜在危险时，这些按钮通过切断机器电源保护设备人身财产安全。电源被切断，机器便立刻停止其功能。操作者必须意识到操作急停按钮可能导致机器完全停机。如果操作员要重启机器功能，必须手动复位机器和按钮，这样机器的电路才能接通，机器才能恢复正常运行。

2E stop on CNC machines
紧急情况下，如果您按下机床操作面板上的急停按钮，则机床立即停止移动，机床上的所有其他动作也都停止。

急停按钮被按下时即被锁定，解除锁定的方法随机床制造商的不同而有差异，但通常只要扭转按钮可解除锁定。

一台机床上可能有n个急停按钮，分布在机床不同的部位，机床越复杂，急停按钮越多。

3How CNC control processes E stop
大家知道，数控机床上有两个控制器，一个是CNC，另一个是PMC，前者主要处理连续量运动（如，轨迹插补），后者主要处理开关量动作（如，按钮、传感器等）。而急停的操作必须使所有的动作都停下来，因此，以FANUC 0i系统为例，当机床操作面板上的急停按钮被按下时，其按钮触点信号被送至两个部件：一是伺服放大器，二是I/O单元，如图1所示。

（1）与伺服放大器的连接（端子CX4）
从图1中可以看出，急停信号决定伺服放大器的主电源是否接通。当CNC开机自检后，CNC轴卡通过FSSB发出MCON（Main Contactor ON）信号给伺服放大器，如果没有急停（由CX4端子输入）和其他报警，伺服放大器内部回路（控制电源）正常，则放大器内部触点（internal contact）CX3闭合，主接触器MCC线圈（coil）得电，主触点吸合，放大器上的状态指示灯由两横杠（）变为00，同时伺服放大器返回应答信号VRDY（Velocity ReaDY）给CNC，完成伺服上电过程。如果急停按钮按下（或伺服上电按钮没按下，视各机床设计），即只要系统处于紧停（emergency stop，*ESP）状态，则无法完成送电过程，伺服放大器面板上相应故障指示灯为横杠“ ”。）

（2）与I/O单元的连接（端子CB105）
急停输入连接的地址固定为X8.4。当X8.4为“0”时，由PMC梯形图（如图2所示）处理将外部急停输入传至CNC，即G8.4为“0”，此时CNC即被复位，进入紧急停止状态，并使得“伺服准备就绪”信号SA为“0”。通常情况下通过急停按钮的常闭触点来指令该信号。

4Example of E stop circuits
由以上分析不难设计急停回路，如图3所示为急停相关回路示例。

其中：
（a）为外部急停按钮电路，正常情况下，中间继电器KA2得电；
（b）为PMC I/O单元接入电路，用KA2的一组常开触点与端子CB105的A08脚和B01脚相连，正常时X8.4="1"；
（c）为伺服放大器急停输入电路，用KA2的另一组常开触点接到CX4端子的2脚和3脚；
（d）为伺服放大器内部触点CX3电路，正常时，该触点去接通接触器KM1（MCC）线圈110V，使放大器主电源接通。

5Troubleshooting on E stop
故障现象：屏幕下方出现红色闪烁“EMG”字，且无法解除；观察到KA2不吸合；观察到KM1不吸合，也听不到接触器吸合的声音。

诊断方法：
（1）进入PMC诊断画面或梯形图查X8.4是否为“0”；
（2）查KA2回路。注意电压为DC24V；
（3）查X8.4回路；
（4）查CX4。将CX4插头拔下，用万用表测量两端应短路。如果为开路，则为紧停回路有故障；
（5）查KM1回路，检查KM1两端电压。注意电压为AC110V；
（6）检查各个插头是否接触不良，包括CNC主板与主回路的连接。

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