ABB/07AI91GJR5251600R0202 

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一、起動(dòng)伺服電機(jī)前需做的工作有哪些

1）測(cè)量絕緣電阻（對(duì)低電壓電機(jī)不應(yīng)低于0.5M）。

2）測(cè)量電源電壓，檢查電機(jī)接線是否正確，電源電壓是否符合要求。

3）檢查起動(dòng)設(shè)備是否良好。

4）檢查熔斷器是否合適。

5）檢查電機(jī)接地、接零是否良好。

6）檢查傳動(dòng)裝置是否有缺陷。

7）檢查電機(jī)環(huán)境是否合適，清除易燃品和其它雜物。

二、伺服電機(jī)軸承過(guò)熱的原因有哪些

電機(jī)本身：

1）軸承內(nèi)外圈配合太緊。

2）零部件形位公差有問題，如機(jī)座、端蓋、軸等零件同軸度不好。

3）軸承選用不當(dāng)。

4）軸承潤(rùn)滑不良或軸承清洗不凈，潤(rùn)滑脂內(nèi)有雜物。

5）軸電流。

使用方面：

1）機(jī)組安裝不當(dāng)，如電機(jī)軸和所拖動(dòng)的裝置的軸同軸度一合要求。

2）皮帶輪拉動(dòng)過(guò)緊。

3）軸承維護(hù)不好，潤(rùn)滑脂不足或超過(guò)使用期，發(fā)干變質(zhì)。

三、伺服電機(jī)三相電流不平衡的原因是什么

1）三相電壓不平衡。

2）電機(jī)內(nèi)部某相支路焊接不良或接觸不好。

3）電機(jī)繞阻匝間短路或?qū)Φ叵嚅g短路。

4）接線錯(cuò)誤。

四、怎么控制伺服電機(jī)速度快慢

伺服電機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng)，減速齒輪組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其終端（輸出端）帶動(dòng)一個(gè)線性的比例電位器作位置檢測(cè)，該電位器把轉(zhuǎn)角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為一比例電壓反饋給控制線路板，控制線路板將其與輸入的控制脈沖信號(hào)比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向或反向地轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈沖趨于為0，從而達(dá)到使伺服電機(jī)精確定位與定速的目的。

五、觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)碳刷與換向器之間是否產(chǎn)生火花及火花的程度進(jìn)行修復(fù)

1、只是有2～4個(gè)極小火花．這時(shí)若換向器表面是平整的．大多數(shù)情況可不必修理；

2、是無(wú)任何火花．無(wú)需修理；

3、有4個(gè)以上的極小火花，而且有1～3個(gè)大火花，則不必拆卸電樞，只需用砂紙磨碳刷換向器；

4、如果出現(xiàn)4個(gè)以上的大火花，則需要用砂紙磨換向器，而且必須把碳刷與電樞拆卸下來(lái)．換碳刷磨碳刷。

六、換向器的修復(fù)

1、換向器表面明顯地不平整（用手能觸覺）或電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)火花如第四種情況。此時(shí)需拆卸電樞，用精密機(jī)床加工轉(zhuǎn)換器；

2、基本平整，只是有極小的傷痕或火花，如第二種情況l口1以用水砂紙手工研磨在不拆卸電樞的情況下研磨。研磨的順序是：先按換向器的外圓弧度，加工一個(gè)木制的工具，將幾種不同粗細(xì)的水砂紙剪成如換向器一樣寬的長(zhǎng)條，取下碳刷（請(qǐng)注意在取下的碳刷的柄上與碳刷槽上做記號(hào)，確保安裝時(shí)不致左右換錯(cuò)）用裹好砂紙的木制工具貼實(shí)換向器，用另一只手按電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)軸換向器研磨。伺服電機(jī)維修使用砂紙粗細(xì)的順序先粗后細(xì)當(dāng)一張砂紙瞎得不能用后，再換另較細(xì)的砂紙，直到用完細(xì)的水砂紙（或金相砂紙）。

七、伺服電機(jī)編碼器相位與轉(zhuǎn)子磁極相位零點(diǎn)如何對(duì)齊的修復(fù)

1、增量式編碼器的相位對(duì)齊方式

帶換相信號(hào)的增量式編碼器的UVW電子換相信號(hào)的相位與轉(zhuǎn)子磁極相位，或曰電角度相位之間的對(duì)齊方法如下：

1）用一個(gè)直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

2）用示波器觀察編碼器的U相信號(hào)和Z信號(hào)；

3）調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置；

4）一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器U相信號(hào)跳變沿，和Z信號(hào)，直到Z信號(hào)穩(wěn)定在高電平上（在此默認(rèn)Z信號(hào)的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系；

5）來(lái)回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后，若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，Z信號(hào)都能穩(wěn)定在高電平上，則對(duì)齊有效。

2、式編碼器的相位對(duì)齊方式

式編碼器的相位對(duì)齊對(duì)于單圈和多圈而言，差別不大，其實(shí)都是在一圈內(nèi)對(duì)齊編碼器的檢測(cè)相位與電機(jī)電角度的相位。目前非常實(shí)用的方法是利用編碼器內(nèi)部的EEPROM，存儲(chǔ)編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)軸上后實(shí)測(cè)的相位，具體方法如下：

1）將編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸，以及編碼器外殼與電機(jī)外殼；

2）用一個(gè)直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

3）用伺服驅(qū)動(dòng)器讀取編碼器的單圈位置值，并存入編碼器內(nèi)部記錄電機(jī)電角度初始相位的EEPROM中；

4）對(duì)齊過(guò)程結(jié)束。

八、伺服電機(jī)維修竄動(dòng)現(xiàn)象

在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象，測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如編碼器有裂紋;接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等;當(dāng)竄動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反方向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向問隙或伺服驅(qū)動(dòng)增益過(guò)大所致。

九、伺服電機(jī)維修爬行現(xiàn)象

大多發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良，伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢。

十、伺服電機(jī)維修振動(dòng)現(xiàn)象

機(jī)床高速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問題一般屬于速度問題，所以應(yīng)尋找速度環(huán)問題。

十一、伺服電機(jī)維修轉(zhuǎn)矩降低現(xiàn)象

伺服電機(jī)從額定堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩到高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩會(huì)突然降低，這時(shí)因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)繞組的散熱損壞和機(jī)械部分發(fā)熱引起的。高速時(shí)，電動(dòng)機(jī)溫升變大，因此，正確使用伺服電機(jī)前一定要對(duì)電機(jī)的負(fù)載進(jìn)行驗(yàn)算。

十二、伺服電機(jī)維修位置誤差現(xiàn)象

當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)（KNDSD100出廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置PA17：400，位置超差檢測(cè)范圍），伺服驅(qū)動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)“4”號(hào)位置超差報(bào)警。主要原因有：系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍小;伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng);位置檢測(cè)裝置有污染;進(jìn)給傳動(dòng)鏈累計(jì)誤差過(guò)大等。

十三、伺服電機(jī)維修不轉(zhuǎn)現(xiàn)象

數(shù)控系統(tǒng)到伺服驅(qū)動(dòng)器除了聯(lián)結(jié)脈沖+方向信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，一般為DC+24V繼電器線圈電壓。伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，常用診斷方法有：檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有脈沖信號(hào)輸出;檢查使能信號(hào)是否接通;通過(guò)液晶屏觀測(cè)系統(tǒng)輸入/出狀態(tài)是否滿足進(jìn)給軸的起動(dòng)條件;對(duì)帶電磁制動(dòng)器的伺服電動(dòng)機(jī)確認(rèn)制動(dòng)已經(jīng)打開;驅(qū)動(dòng)器有故障;伺服電動(dòng)機(jī)有故障;伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)結(jié)聯(lián)軸節(jié)失效或鍵脫開等。

自可編程序控制器PLC誕生五十年來(lái)，*推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，深刻影響著人們的工作和生活。PLC所處的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較復(fù)雜，如在高溫、粉塵、潮濕、噪聲和振動(dòng)等惡劣條件下*工作，不可避免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，影響生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。作為一名系統(tǒng)維護(hù)人員，必須快速、準(zhǔn)確找出故障并解決問題，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1、PLC故障產(chǎn)生的來(lái)源

在PLC控制系統(tǒng)中，PLC內(nèi)部的CPU、存儲(chǔ)器、系統(tǒng)總線的故障率比較低，發(fā)生故障較多的是PLC的輸入電路、輸出電路、電源模塊和通信模塊等部位，更多故障發(fā)生于輸入、輸出設(shè)備。維修時(shí)，只要PLC電源指示燈、RUN/STOP指示燈、SF指示燈亮滅正常，就不要懷疑PLC發(fā)生故障。如果通過(guò)診斷程序確認(rèn)運(yùn)算程序有輸出，而PLC的物理接口沒有輸出，那么輸出接口電路或輸出設(shè)備存在故障。因此，維修PLC時(shí)，首先要判別是外部設(shè)備故障還是PLC本身故障。

2、PLC控制系統(tǒng)的故障類型

PLC控制系統(tǒng)的故障按來(lái)源可以分為PLC本身故障和外圍設(shè)備故障兩大類。按軟件、硬件的性質(zhì)分為軟件故障和硬件故障，一般軟件故障比較少。按照PLC的手冊(cè)便于查找故障點(diǎn)，但硬件故障具有多發(fā)性，有時(shí)又極為隱蔽，需要工作人員細(xì)心觀察，綜合判斷。按故障發(fā)生的范圍分為局部故障和全局故障。局部故障涉及元器件少，易確定故障點(diǎn)；全局性故障往往由PLC本身各部分不正常的工作狀態(tài)互相影響而引起，判斷時(shí)比較困難。

3、PLC故障分析的原則

當(dāng)PLC控制系統(tǒng)發(fā)生故障后，首先仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象，由外到內(nèi)、由大到小、由易到難，分析電路工作原理，縮小故障范圍，確定故障部位，更換故障元件，恢復(fù)系統(tǒng)工作。

4、PLC外部設(shè)備的常見故障點(diǎn)分析和處理

4.1、輸入電路故障點(diǎn)

輸入電路中，由于工作現(xiàn)場(chǎng)的溫度變化、*磨損、粉塵污染等，導(dǎo)致一些輸入器件逐漸老化損壞，如開關(guān)、按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)、安全保護(hù)裝置和熱保護(hù)器件的觸點(diǎn)出現(xiàn)變形、燒蝕、氧化和粉塵堵塞等，造成觸點(diǎn)接觸不良，輸入信號(hào)無(wú)法正確傳遞，程序控制指令不能傳送到輸出端子，輸出設(shè)備無(wú)法動(dòng)作。對(duì)于這些輸入元件，要定期維護(hù)、保養(yǎng)，使設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。輸入電路中的傳感器故障在PLC控制系統(tǒng)中常表現(xiàn)為信號(hào)異常，傳感器在安裝時(shí)，信號(hào)線的屏蔽層要可靠接地，把信號(hào)線與動(dòng)力電纜分開敷設(shè)，具有高頻干擾的變頻器輸出電纜也要分開敷設(shè)，并在PLC內(nèi)部進(jìn)行軟件濾波。日常巡檢中，不能遺漏這些檢查點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)檢修和更換設(shè)備。

4.2、輸出電路的故障點(diǎn)

輸出設(shè)備中，繼電器、接觸器和電磁閥是與PLC輸出端直接相連接的設(shè)備，工作電流較大，動(dòng)作頻繁，極易損壞，是PLC控制系統(tǒng)中出現(xiàn)故障多的部位。工業(yè)生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)的日常維護(hù)中，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，長(zhǎng)時(shí)間的高頻度工作導(dǎo)致設(shè)備極易損壞，電氣備件消耗量大的是各類繼電器、接觸器、空氣開關(guān)。此外，經(jīng)常暴露于生產(chǎn)環(huán)境中的接觸器觸點(diǎn)易打火、腐蝕、氧化甚至粘連，造成輸出端故障。為避免此類故障發(fā)生，應(yīng)選用高性能繼電器、接觸器和電磁閥，改善元器件的使用環(huán)境，按巡檢要求定期檢查和維護(hù)，保障生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.3、PLC系統(tǒng)中連接部件的故障點(diǎn)

PLC中發(fā)揮連接和固定作用的接線端子、接線盒、固定螺栓和螺母等易發(fā)生故障。這些故障點(diǎn)主要是設(shè)備本身制造工藝、安裝工藝差，長(zhǎng)時(shí)間打火、銹蝕等造成。這類故障比較隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)。因此，在設(shè)備安裝和維修中，要按照安裝工藝的要求選擇質(zhì)量可靠的部件，并進(jìn)行規(guī)范安裝，盡可能減少故障發(fā)生的可能性。

5、PLC本身的故障點(diǎn)分析和處理

5.1、PLC本身的故障點(diǎn)

PLC本身的故障由PLC內(nèi)部的功能性錯(cuò)誤或程序錯(cuò)誤造成，迫使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。PLC具有很強(qiáng)的故障檢測(cè)和處理能力，CPU檢測(cè)到某種錯(cuò)誤信息后，利用自身完善的診斷功能診斷程序，找到故障代碼并顯示到上位機(jī)的屏幕中。根據(jù)屏幕上的顯示信息，找到故障的模塊或部件，更換損壞的模塊或部件后即可排除故障。

從PLC的編程軟件中可以獲得大量的硬件故障與編程錯(cuò)誤的信息。PLC內(nèi)部集成了錯(cuò)誤信息識(shí)別和記錄功能；因此，維修人員要熟練掌握應(yīng)用編程軟件顯示錯(cuò)誤信息和診斷代碼的能力，進(jìn)而快速查找故障，為分析和排除PLC系統(tǒng)本身故障提供有效的解決方法。當(dāng)PLC的軟件不正常時(shí)，要查看PLC的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，如果不正常就進(jìn)行CPU清除，重新下載控制程序。

5.2、電源模塊故障點(diǎn)

PLC通電后，其STOP或RUN指示燈亮，如果不亮，說(shuō)明電源部分有故障，此時(shí)檢查電源供電電壓是否正常，如電源供電正常，則是PLC電源發(fā)生故障，可拆開電源模塊檢查內(nèi)部電路是否出現(xiàn)故障。通電后，如果SF指示燈亮，拔動(dòng)擴(kuò)展端口內(nèi)的STOP/RUN開關(guān)也不能恢復(fù)正常，則是系統(tǒng)出現(xiàn)故障。系統(tǒng)故障由各種電磁干擾、ROM失效等引起。對(duì)電源采取抗干擾措施，控制信號(hào)線和動(dòng)力線路，PLC應(yīng)分開布線，盡量遠(yuǎn)離干擾源，電源線與I/O信號(hào)線分開布線，相互留有一定距離。如果BATT指示燈亮，說(shuō)明鋰電池電壓不足，那么存放用戶程序的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、計(jì)數(shù)器和有保持功能的輔助繼電器無(wú)法正常工作，此時(shí)需更換鋰電池。鋰電池的壽命大約是5年，更換時(shí)先開機(jī)給PLC供電15s以上，保證RAM中的數(shù)據(jù)不丟失，然后快速更換同規(guī)格的鋰電池。

5.3、通信模塊故障點(diǎn)

由于通信模塊和網(wǎng)絡(luò)連接在一起，網(wǎng)絡(luò)受外界環(huán)境的影響比較大，常因外部環(huán)境干擾導(dǎo)致通信模塊損壞；因此，要分析是通信模塊本身的故障還是外界環(huán)境影響導(dǎo)致的故障。如果是外界因素的影響，就要排除外部干擾，之后查看通信模塊的故障。通信模塊和主板的連接或與PLC的連接采用插卡式結(jié)構(gòu)，由于空氣溫度變化、環(huán)境潮濕導(dǎo)致插槽銹蝕、觸點(diǎn)氧化，易造成接觸不良，使系統(tǒng)不能正常工作。因此，工作人員應(yīng)按照正確的方法插拔板卡，注意日常維護(hù)板卡觸點(diǎn)和總線插槽。

6、結(jié)論

對(duì)大中型PLC控制系統(tǒng)而言，應(yīng)制定嚴(yán)格的維護(hù)和保養(yǎng)制度，做好運(yùn)行、維護(hù)、保養(yǎng)記錄。按照維護(hù)和保養(yǎng)制度的要求定期維護(hù)保養(yǎng)，檢查設(shè)備安裝施工中接線有無(wú)氧化、松動(dòng)現(xiàn)象，清除設(shè)備上的油污、灰塵雜質(zhì)。檢查系統(tǒng)供電電壓是否正常，檢查輸入/輸出元件的狀態(tài)是否在規(guī)定范圍內(nèi)，后備電池的電壓是否充足，并備足常用的模塊、器件，以便及時(shí)更換，大限度減少故障的發(fā)生幾率。

在工控領(lǐng)域，各種工控設(shè)備和智能化設(shè)備發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，PLC依然擔(dān)負(fù)著重要角色，構(gòu)成了系統(tǒng)復(fù)雜、完整的控制系統(tǒng)。在分析和排除故障時(shí)，要從整個(gè)控制系統(tǒng)的角度全面考慮各種影響因素，全面深入分析不同故障，適時(shí)采用PLC控制系統(tǒng)的自診斷功能，充分發(fā)揮編程軟件的在線監(jiān)控功能，準(zhǔn)確把握故障發(fā)生方向，匯總診斷信息，科學(xué)、合理地分析、處理故障，降低維修成本，快速排除故障，恢復(fù)正常工作，提高生產(chǎn)效率，使系統(tǒng)設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。