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[分享资料] 三菱系统故障诊断及M3A无显示的维修

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发表于 2018-3-19 17:31:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
三菱系统故障诊断及M3A无显示的维修:

三菱系统-1.jpg

例.三菱系统故障诊断及M3A无显示的维修   故障现象:一台使用M3A控制器的数控机床,较长时间未使用,通电后CRT无显示。 分析与处理过程:该机床配套的控制系统为日本三菱公司的数控系统,该公司的系统在数控机床上应用亦较多,常见的系统有M3/L3系列、M520系列等规格。为了供同类产品维修参考,现将系统的有关情况简介如下:

(1)三菱数控系统简介  MELDASM3/L3系统是日本三菱公司20世纪80年代中期开发,适用于数控铣床、加工中心(3M)与数控车床(3L)控制的全功能型数控系统产品。该系列系统硬件采用32位多CPU控制,NC与PLC、伺服驱动、主轴驱动间使用总线连接,系统可靠性高,体积较小。软件上采用了前馈控制、矢量插补、BASIC语言编程等功能,以适应高速、高精度加工要求与用户的特殊需要。MELDAS M3/L3系统通常与该公司生产的MR-S10系列全数字伺服驱动器配套使用,组成完整的机床数控系统。它在日本进口、台湾地区生产的数控机床上使用较多。 在日本三菱公司数控系统产品中,除M3/L3系列以外,常用的还有20世纪90年代中期开发的MELDAS 50系列,与本世纪初开发的MELDAS 60系列等产品。 其中,MELDAS50系列中,根据不同用途又分为钻床控制用50D、铣床/加工中心控制用50M、车床控制用50L、磨床控制用50G等多个产品规格。MELDAS 50/520系列仍然采用32位CPU与32位RISC处理器,可控制4轴+2主轴;伺服、I/O装置、CPU间采用了高速串行总线连接方式,简化了系统的连接;系统通过采用高速、大规模集成电路与高速DSP、TPM等智能组件,在提高系统性能的同时,大大减小了系统的体积。在软件方面,MELDAS50系列增加了平滑高增益控制(SHG控制)、高速同步攻螺纹、高速主轴定位等功能,减小了加减速的冲击、缩短了定位时间,使系统可以满足高速、高精度加工的需要。 MELDAS 60系列控制系统为三菱最新开发的数控系列产品,该产品采用了64位CPU、64位RISC控制器与超大规模集成电路,部分NC指令的执行时间仅为M50系列产品的1/8,PLC的指令执行时间为M50系列产品的1/5,整体性能比M50有了大幅度的提升。 MELDAS 60系列产品可分为M64/M65/M66等不同的规格,最大控制轴数为6轴+2主轴,可6轴联动。伺服、主轴、I/O装置间采用RS422总线连接,当需要时还可实现最多4台CNC间的数据通信,以适应柔性生产线的控制要求。 在当前数控机床维修过程中,遇到较多的是M3/L3及M50系列产品中的M520,现将与维修有关的主要情况简介如下。

(2)MELDAS M3/L3系统  MELDAS M3/L3系列CNC,在结构上主要由以下模块组成:
1)电源模块PDl9AVR:它负责提供系统控制电路所需的各种直流控制电压。
2)手轮接口模块MC301:它用于连接手轮,系统最多可以连接1-3个手轮。
3)CPU模块MCl61:它由系统主CPU与伺服接口信号处理器(DSP)等组成,是CNC的主控模块;根据系统需要,MCl61模块上还可以增加存储器(RAM)子模块MC852、MC853。
4)系统存储器模块MC433:MC433上安装有系统控制程序与机床控制程序(子模块MC841上)。
5)输入/输出模块MC713:用于系统输入/输出信号的处理。
6)显示控制模块MC727:它用于系统CRT的控制。 此外,还有MDI/CRT单元、MDI/CRT接口模块、机架等基本组成单元。

M3/L3数控装置故障通常有:NC电源不能正常接通;NC未准备好,即:不能建立“READY”状态;键盘不能操作;键盘灯不亮;CRT显示故障以及NC模块中的各种指示灯报警等,其可能的原因如下所述。
1)NC电源不能正常接通。NC电源不能正常接通的原因,一般有如下几种:
①NC电源开关处于关闭状态。
②外部交流电源200V没有输入。
③开关电源模块PDl9 AVR有故障;如:PDl9上的熔断器熔断。
④电缆连接不良。

2)NC未准备好。NC未准备好,表示系统的软件或硬件有故障存在。其可能的原因有:
①在CRT上有报警显示。
②未输入机床参数或机床参数不正确。
③MCl61模块设定不正确。
④MCl61模块存在故障。
⑤NC的“急停”信号输入,使NC处于急停状态。

3)MDI键盘不能操作。键盘不能操作的原因有:
①键盘与NC连接的电缆不良。
②系统内部发生“WATCH DOG”报警。
③MC433模块上的ROM存在故障。
④MC433模块存在故障。
⑤MCl61或MC713模块存在故障。
⑥MC201、202、211或MC213模块存在故障。

4)MDI键盘上的指示灯不亮。  
①系统准备好“READY”指示灯不亮。原因除了指示灯本身不良或连接电缆故障之外还可能是MC713或MCl61模块故障,或是MC201、202、211或213模块故障。
②所有灯都不亮。故障原因可能是:+5V,+12V电源故障;指示灯的IC驱动电路故障;MC713或MCl61模块故障:MC201或MC211模块故障等。
③部分指示灯不亮。原因除了指示灯本身不良或连接电缆故障之外,还可能是系统的信号传输波特率设定不正确或MC201、MC211模块故障。

5)CRT显示故障。CRT上无图形显示时,除电源、连接电缆、CRT本身故障等因素外,最大可能的原因是MC713或MC211模块上的设定不正确,或是MC713或MC211模块故障。 CRT上图形显示不稳定,可能的原因是CRT上的CNB31、CNB32或CCN81电缆连接不良;MC713、MC211模块或CRT故障。

为了维修的需要,M3/L3各模块上还设有部分状态指示灯,各模块的状态指示灯及含义如下。
1)CPU模块MCl61。MELDAS M3/L3系列CNC的CPU模块MCl61上有7个状态指示灯,其含义如下:
①LEDl~LED3指示灯的不同组合:
a)LEDl和LED2同时亮。可能的原因有:一是系统奇偶校验出错。此时需要重新输入CPU模块上的RAM数据;如果通过RAM初始化仍然不能排除故障,则需更换CPU模块。二是“写”监视出错。可能是系统软件或CPU模块出错,需更换软件或CPU模块。
b)LEDl和LED3同时亮:表示系统总线出错。
c)LEDl、LED2、LED3同时亮:表示系统参数或系统出错。
d)LEDl灯亮:表示系统机床参数或加工程序及参数不正确。
②WDOG指示灯亮:表示CPU模块出现WATCH DOG报警,其可能的原因有:
a)CPU模块设定不正确。
b)参数丢失。
c)存储器电池故障。
d)CPU模块(MCl61)或存储器模块(MC433)故障。
③D.WD指示灯亮:表示CPU模块检测到DSP总线WATCH DOG报警,应检查CAMll连接器及电缆的连接,或更换CPU模块(MCl61)。
④D.AL指示灯亮:表示CPU模块检测到DSP报警,应检查CAMll连接器及电缆的连接,或更换CPU模块(MCl61)。 ⑤MPE指示灯亮:表示存储器奇偶校验出错。可能的原因有
校旱绯毓收希坏绯氐缪共蛔悖篟AM故障;MEM故障;RAM区数据出错。
2)输入/输出模块MC713。该模块上有一个RUN指示灯,在正常情况下,指示灯闪烁,它表明系统与模块间的数据传送在进行中,系统工作正常。当指示灯停止闪烁时,表示系统与输入/输出模块的数据传送不能正常进行,一般来说,需要更换MC713模块。
3)手轮接口模块MC301。在手轮接口模块MC301上有一个绿色指示灯(LEDG),在附加MC303模块时,该模块上也有一个绿色的指示灯(LEDl),这两个指示灯不亮,表示系统软件不能正常运行。如果模块安装正确,但指示灯不亮,则需要更换CPU模块MCl61。
4)MDI/CRT接口模块MC201/202。在MC201/202模块上有3个绿色指示灯RD、SD与MON,含义如下: ①RD指示灯亮,表示模块在接收信号;当模块安装、连接不良,或模块本身不良,或I/O模块MC713不良时,信号不能正常传送,指示灯灭。 ②SD指示灯亮,表示模块在发送信号,当模块安装、连接不良,或模块本身不良,或I/O模块MC713不良时,信号不能正常传送,指示灯灭。 ⑧MON指示灯为系统监控指示灯,正常工作时指示灯闪烁。若MON一直处于亮或灭状态,则表示MC201/MC202存在故障;当MON闪烁、但RD或SD灯灭时,则可能是模块安装、连接不良,或模块本身不良,或I/O模块MC713不良;如RD、SD、MON灯全灭,则可能是直流24V电源存在故障。
5)模块MC211/MC213。在MC211/MC213模块上有3个指示灯LEDl、LED2及LED3。其中,LEDl为系统监视灯,正常工作时指示灯闪烁,如灯一直亮或灭,则表示模块工作不正常,需更换MC211/MC213模块。LED2和LED3灯分别表示发送接收信号,正常情况下为灭或闪烁状态,如指示灯一直亮,则表示数据传送不正常。如LEDl指示灯闪烁,而LED2和LED3灯均亮,则可能是模块安装、连接不良,或模块本身不良,或CPU模块MCl61不良。 在本例中,对机床进行了如下检查: 打开电气柜,检查控制器内各指示灯的状况如下:
a)PDl9绿色指示灯亮,说明电源工作正常。
b)输入/输出模块MC713/727的绿色指示灯工作正常,说明CRT显示器及MDI传输可正常进行。
c)MCl61的LEDl、LED2、LED3三个红色指示灯亮,说明系统不能正常工作。 由于机床已经较长时间没有使用,维修时首先对系统的RAM进行初始化处理,并重新输入了固定循环、机床参数、PLC计数器、定时器及刀具参数后,机床恢复正常工作。

(3)M520A系统  M520A系列的CNC硬件由控制电源模块QX084,CPU模块QX61l-1,CRTC模块QX522/QX524及DIO模块QX531~QX539等部分组成。 一旦M520A系列发生故障时,一方面可利用各模块的指示灯来表示,另一方面还可以在CRT上显示出各种报警。 各模块的状态指示灯及含义如下:
1)电源模块QX084。M520A电源模块上有3个状态指示灯,其含义如下: ①LEDl(绿色)指示灯亮,表示电源接通;如灯灭则表示电源存在异常。 ②LED2(红色)指示灯亮,表示交流输入电压不正常(过压或欠压),电源模块无直流24V电压输出。 ③LED3(红色)指示灯亮,表示电池电压低于2.6V。 2)CPU模块QX611-1。CPU模块QX611-1上有2个状态指示灯,其含义如下: ①LEDl指示灯。在正常工作时为绿色,且指示灯闪烁;当指示灯成为红色时,则表示系统出现WATCH DOG报警。 ②LED2指示灯。在正常工作时为绿色,且指示灯闪烁;当指示灯成为红色时,则表示存储器存在故障。 3)CRTC模块QX522/QX524。QX524上有4个指示灯,其含义如下: ①SD和RD(绿色)指示灯。正常情况下亮;当灯灭时,则表示操作面板的信号传输出现故障,可能的原因有电缆连接不良或模块故障。 ②FBAL1和FBAL2(红色)指示灯。当灯亮时,表示主轴编码器无信号,可能的原因有主轴编码器或电缆连接不良。 QX522模块上有3个指示灯,其含义如下: ①RUN(绿色)指示灯。正常情况下指示灯闪烁,当灯不亮时,则表示模块或电缆连接不良。 ②FBALl和FBAL2(红色)指示灯。当灯亮时,表示主轴编码器无信号,可能的原因有主轴编码器或电缆连接不良。

4)QY201/QY221模块。在QY201/QY221模块上有3个绿色指示灯RD、SD与MON,其含义如下: ①RD指示灯亮,表示模块在接收信号;当模块安装、连接不良,或模块本身不良,I/O模块MC713不良时,信号不能正常传送,指示灯灭。 ②SD指示灯亮,表示模块在发送信号:当模块安装、连接不良,或模块本身不良,或I/O模块MC713不良时,信号不能正常传送,指示灯灭。 ③MON指示灯为系统监控指示灯,正常工作时指示灯闪烁。若MON一直亮处于或灭状态,则表示模块存在故障:当MON闪烁、但RD或SD灯灭时,则可能是模块安装、连接不良或模块本身不良;如RD、SD、MON灯全灭,则表示直流24V电源故障。

M520系统除指示灯状态显示外,还可以通过CRT显示部分系统硬件报警,这些报警主要有以下几种:
1)报警信息Parity error(存储器报警)。表示QX611-1模块的DRAM或QX42内的SRAM异常。可能的原因是:电池电压不足;QX084不良或存储模块不良。 2)报警信息Buserror(总线报警)。引起本报警的原因有: ①模块故障,如:CPU、CRTC、DIO模块内部存在故障或安装不良。 ②电源、信号电缆受到干扰,引起报警电路动作。 ③S/W出现不正确的地址和存取,可能的原因是S/W版本不正确。
3)报警信息Zero divide。除法运算式中出现除数为零的情况,此时需确认S/W清单。
4)报警信息WATCH DOG error。系统监控报警,此时系统动作停止。引起报警的原因有多种,常见的有: ①CPU模块不良。 ②电源模块不良,可能是直流输出异常,可检查QX084模块的CPD03确认。 ③外部干扰。 ④S/W变更。
5)报警信息Illegal exception表示发生非法故障,其起因同WATCH DOG error。
6)报警信息Z07(CRT单元报警)。它表示QX81上ROM出现报警。可能的原因有: ①QX81不良。 ②ROM不良。 ③ROM中内容不正确。 ④QX084的DC5V输出异常,这可以通过检查QX084的CPD03确认。
7)报警信息Z11(RAM异常)。通常是由于QX611-1或QX084模块不良引起的。
8)报警信息Z51(EEROM异常)。引起这一报警的原因主要有: ①QX611-1中的EEROM不良。 ②QX611-1模块不良。 ③QX084模块不良。
9)报警信息Z52(电池电压不足)。当电池电压不足2.6V时发生本报警。可能的原因有: ①电池已到寿命。 ②电源模块不良。 ③QX42、QX611-1、QX522、QX524、QX571等模块的不良,有时也会引起本报警。 10)报警信息Z53(过热)。
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