2015/3/28 9:35:02
1、故障内容
在 FANUC系统中出现有 4*0及 4*1（其中*代表轴号，代表N个轴）的报警。报警解释是N轴停止时位置偏差量的值比设定值大。在 SINUMERIK 8系统中有1*1报警号出现（其中*也是代表轴号），报警解释是位置偏差已达到了极限。这两个报警很相似，下面讨论这个报警产生的原因及处理办法。
2、故障分析
实际上这是位置环中的一个问题，要想解决位置环问题，那就要讨论偏差计数器。给定电压fg来自于NC，是经过插补运算后,由NC向各轴发出的脉冲，脉冲的个数代表NC要求此轴移动的距离。而脉冲的频率是NC要求此轴运行的速度。它向此位置偏差计数器进行的是加法计数。
反馈电压fb来自于脉冲编码器的反馈脉冲，反馈脉冲的个数代表电机已经实际转过的角度，机床运行的实际距离。而fb的频率是代表脉冲编码器旋转的速度。它通过同步、四分频等控制和转换后送到偏差计数器中去，是减计数。
偏差计数器中的数若增大，一方面说明位置偏差过大，另一方面可能是达到了 D／A转换的极限值。表明伺服系统没有按着NC所要求的速度运行。另外，这个数过大各轴不同时运动，也会产生形状的偏差。也就是形状，位置公差均可能超差。因此数控机床中对这个数的大小进行了限制。
根据工艺要求及加工精度在FANUC 3MA的系统中设定参数25\26\27（30），该参数的内容就是偏差计数器的值一旦超过了这个值（即极限值）就报警。这个值对加工零件的位置与形状的精度有密切的关系，所以这种修改参数的办法，应是参数设置不合理或者是参数丢失才采用。
SINUMERIK 8系统对这个偏差计数器的限定是用 D／A转换器的极限来限定的，它的输出由速度调节器给定，因此它所用的机床参数是限定最大速度给定值，此系统所用的是MD140（141，142），MD140（141，142）是最大转速的额定值，输入范围0～8192，标准值8192，其单位为VELO（D／A转换的单位）。它的解释是：用这一输入确定转速额定值输出最大电压值，它根据转速调节器内可能有的额定值极限进行调节（通常10V），超出极限则停止插补，并发出报警101。
位置偏差过大的原因
我们知道fg是加计数，fb是减计数，如果fg=fb，那么偏差计数器中的数就会不变，即使变也就是1个VELO。如果fg＞fb，那么在偏差计数器中的数会愈来愈大。不久，就可以超出参数中限定值。引起数值增大原因首先是加速过程。也就是当给定某轴速度时，电机还没有转起来，此时只有fg向偏差计数器中加数，而电机缓慢启动，反馈的fb很小，fb向偏差计数器中减计数少，那么偏差计数器中的值就不断增长；当电机转到正常所要求的转数时，偏差计数器中的值就不会再上升。如果fg=fb时，电机还在作加速度运转，很可能出现反馈脉冲频率大于给定的频率即fb＞fg，这时偏差计数器中的值由于减数大了还会下降，最后总会达到一个平衡即fb=fg，电机稳定运行，偏差计数器中的值经过D／A转换，恰好是以fb作为反馈频率的频率值等于给定fg的频率值。
故障处理方法
1、负载问题
启动某个轴还没旋转就出现该报警，在加减速时如果故障产生，可以对加减速机床参数进行调节，然后检查电机转速情况，另外再考虑负载是否有问题。例如负载过大，或者夹具夹偏而造成摩擦阻力过大，或者机械油压给电机带来负载过大等等问题。总之要检查电机的作用力是否过大，而使电动机丢转过多，检查工作一定要过细，避免事故扩大，以至出现受损面扩大的现象。通常可以采用机械和电机分离的办法来确定。
2、电机转速的问题
fg代表给定的速度，fb代表电机实际转速，如果fg＞fb，也会很快出现这类报警。
关于电机转速低的原因如果是由NC发出来，而给定电压不变，也就是偏差计数器中的值是不变的，既伺服系统的给定电压是不变的，而电机的转速不够，有可能伺服系统输出的电压不够。电机的电枢电压小，当然转速就低。因此要从伺服系统外围考虑，如电源电压是否缺相，是否电压值已超出了+10％～-15％的运行范围，可以用万用表进行测量检查。
3、电动机问题
上述问题如果都不存在，就得考虑电动机本身是否存在故障，如电机电刷是否接触良好，电机整流子表面是否良好，电机是否有转动不灵活的地方，轴承是否已经破碎，润滑是否适当。电机如果有故障，自然旋转起来也会丢转的。
4、伺服系统问题
如果上述检查都没有发生问题，这时就要考虑伺服板和触发板上的问题。伺服板的速度调节器输出的值是否有问题，能不能通过调节KV来解决问题，因为KV加大，就是比例积分调节器的比例放大系数加大，这样就可以使在相同的给定下，电动机转速加大一些。当然，也要考虑整个调节器板是否有问题，可以采用换板的方法试一下调节器板是否存在问题。
5、其它
此外，还应分析光电编码器的反馈是否正确，可以通过光电编码器的反馈脉冲送入示波器来观察。同时，还要注意各接线端子是否松动，反馈线是否良好，虽然这是最简单的检查方法，但不可忽视。
在这里，还要强调应测速发电机的信号，当然很多系统中已不再采用测速发电机来对速度采样，而是采用光电编码器进行采样速度做为系统的反馈信号。但速度反馈对速度调节器的输出有重大关系，如果测速发电机给出的值过高就会使电动机达不到所要求的速度。因此，一定要注意这个环节的调节，这个环节容易出现问题，特别是测速发电机存在着很多隐患。