DYNAPATH系統(tǒng)的故障診斷及20M無(wú)顯示的維修

發(fā)布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2125


故障現(xiàn)象：某配套DYNAPATH DELTA 20M的數(shù)控銑床，CNC接通后，CRT無(wú)顯示，主板上的CNCRUN指示燈不亮。


分析與處理過(guò)程：DYNAPATH DELTA 20M是美國(guó)DYNAPATH公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在美國(guó)進(jìn)口的數(shù)控銑床配套系統(tǒng)中占有一定的比例，為了便于讀者參考，現(xiàn)將DYNAPATH數(shù)控系統(tǒng)的主要產(chǎn)品情況簡(jiǎn)介如下。


(1)DYNAPATH系統(tǒng)簡(jiǎn)介DYNAPATH數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品主要有DYNAPATH 10M/20M/30M/40M/50M/60M等規(guī)格，其中10M為20世紀(jì)80年代前期產(chǎn)品，20M為80年代末、90年代初期產(chǎn)品，40M/50M/60M為90年代中、后期產(chǎn)品。該公司產(chǎn)品中的10M/20M曾由遼寧精密儀器廠在1992年引進(jìn)生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)的型號(hào)為L(zhǎng)J-10/20，因此在國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床上亦有一定數(shù)量的應(yīng)用。


以上產(chǎn)品均采用模塊化結(jié)構(gòu)，多微處理器控制，系統(tǒng)通常由主板、存儲(chǔ)器板、I/0板、PLC板、電源模塊、位置控制板等模塊構(gòu)成。10M的最大控制軸數(shù)為4軸，20M為5軸，40M/50M/60M最大可控制8軸。以上產(chǎn)品中，20M/40M/50M/60M是數(shù)控機(jī)床維修過(guò)程中遇到較多的系統(tǒng)，現(xiàn)將與維修有關(guān)的主要情況簡(jiǎn)介如下。


(2)DYNAPATH DELTA 20M/T系統(tǒng)  該系統(tǒng)采用了IEEE796兼容的總線結(jié)構(gòu)，主CPU為80186，輔助控制CPU為8080，PLC內(nèi)裝。系統(tǒng)可以采用人機(jī)對(duì)話式編程與G代碼編程兩種格式，并可與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，系統(tǒng)開(kāi)放性較好。


20M系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)上主要由以下部分組成：


1)帶電源模塊的基本框架。它包括電源模塊、機(jī)架、主板、總線等，用于安裝各類系統(tǒng)模塊。系統(tǒng)通常采用交流230V/220V電源，由電源模塊產(chǎn)生系統(tǒng)控制用的+24V、±15V及+5V等直流控制電壓。各控制電壓均帶有指示燈，正常時(shí)，各指示燈均亮。


系統(tǒng)主板包括中央處理器(80186)、加工程序存儲(chǔ)器(2×62256)、PLC程序存儲(chǔ)器(4×27C512)、機(jī)床參數(shù)存儲(chǔ)器(2864)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(ADC 0809)等，它是整個(gè)系統(tǒng)的核


2)伺服給定板。它用于提供伺服進(jìn)給軸及主軸的速度給定值(0～±10V模擬量)，通過(guò)參數(shù)設(shè)定，也可以輸出0~±6V的模擬量，D/A轉(zhuǎn)換器型號(hào)為DAC703。


3)位置測(cè)量輸入板。它用于連接各伺服軸的位置反饋信號(hào)輸入，以構(gòu)成閉環(huán)/半閉環(huán)位置控制系統(tǒng)。


4)I/O板。用于連接來(lái)自面板或機(jī)床的I/O信號(hào)。


5)顯示控制板。用于控制系統(tǒng)的顯示器，向外部輸出視頻信號(hào)。


6)MDI/CRT單元。20M/T系統(tǒng)顯示器為9″單色顯示，該單元包括鍵盤(pán)、顯示器及驅(qū)動(dòng)電路，以及總線接口部分。


7)機(jī)床操作面板。通常選用20M標(biāo)準(zhǔn)的輔助操作面板，上面安裝有各坐標(biāo)軸的方向鍵、主軸及進(jìn)給倍率調(diào)節(jié)電位器、循環(huán)起動(dòng)/停止按鈕、急停按鈕等，它可直接與MDI/CRT單元的MTB接口相連。


(3)DYNAPATH DELTA40M/50M/60M系統(tǒng)  DELTA 40M/50M/60M為DYNAPATH公司20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品，系統(tǒng)仍采用多CPU模塊化結(jié)構(gòu)型號(hào)，主CPU一般為486SLC-33/66、486BL-75或Pentium產(chǎn)品，系統(tǒng)性能與20M相比有了大幅度的提高。


40M/50M/60M的CNC、MDI/CRT、I/O模塊、伺服之間采用了Canbus總線連接，最大控制軸數(shù)可達(dá)8軸。系統(tǒng)可配備與IBM PC機(jī)兼容的硬盤(pán)、軟驅(qū)、鍵盤(pán)，通過(guò)RS-232(或RS-422)接口可與PC機(jī)聯(lián)機(jī)調(diào)試、通信，系統(tǒng)開(kāi)放性好。


DYNAPATH DELTA40M/50M/60M的硬件組成主要有：


1)帶電源模塊的基本框架。它包括電源模塊、機(jī)架、主板、總線、風(fēng)機(jī)等部分，用于安裝各類系統(tǒng)模塊。


系統(tǒng)可以使用ACll5V以及AC230V兩種電源，它可通過(guò)系統(tǒng)的輸入電源選擇器選擇。由于內(nèi)部使用了開(kāi)關(guān)電源，因此對(duì)外部電源的輸入要求較低，電壓允許的范圍如下：


ACll5V：90~132V(單相)，47~63Hz；


AC230V：180~264V(單相)，47~63Hz。


系統(tǒng)內(nèi)部使用的電壓有以下幾種：


DC+5V：正常范圍4.9~5.2V/15A；


DC+12V：正常范圍11.7~12.5V/4A；


DC－12V：正常范圍－11.7～－12.5V/0.5A；


DC+24V：正常范圍22.8~25.2V/4A。


系統(tǒng)采用了多CPU結(jié)構(gòu)，主CPU通常為486 SLC-33/66、486BL-75或Pentium系列處理器。


2)MDI/CRT單元。可以選擇9in單色與14in彩色兩種規(guī)格，該單元包括9in(或14in)顯示器及驅(qū)動(dòng)電路、軟功能鍵、全字符鍵盤(pán)、Canbus總線接口、機(jī)床操作面板(MTB)接口等部分。


3)機(jī)床操作面板。一般都選用40M/50M/60M標(biāo)準(zhǔn)的輔助操作面板，面板上安裝有各坐標(biāo)軸的方向鍵、主軸及進(jìn)給倍率調(diào)節(jié)電位器、循環(huán)起動(dòng)/停止按鈕、急停按鈕等，它可直接與MDI/CRT單元的MTB接口相連。需要時(shí)，也可以選用40M/50M/60M標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床操作面板，它在輔助操作面板的基礎(chǔ)上增加了手輪、主軸負(fù)載表、冷卻控制按鈕等器件，也可直接與MDI/CRT單元的MTB接口相連。


4)位置控制板。40M/50M/60M的標(biāo)準(zhǔn)位置控制板帶有X、Y、Z、4th及主軸共5軸的接口，它可以提供各軸伺服驅(qū)動(dòng)的±10V模擬量速度給定，與接收來(lái)自編碼器的位置反饋脈沖；控制板上設(shè)有各軸的偏移調(diào)整電位器，以調(diào)節(jié)系統(tǒng)零漂。


附加位置控制板帶有5-8軸的4軸接口，其功能與標(biāo)準(zhǔn)位置控制板同。


5)Canbus總線控制與PLC板。該板裝有Canbus總線控制器、PLC CPU、PLC I/O接口等部件，用于處理Canbus總線信號(hào)、I/O信號(hào)以及PLC程序。


6)I/O模塊。40M/50M/60M系統(tǒng)一般可帶3個(gè)I/O模塊，通過(guò)擴(kuò)展最大可帶6個(gè)I/O模塊。每個(gè)I/O模塊均為32點(diǎn)輸入/32點(diǎn)輸出，因此系統(tǒng)的最大I/O范圍為196/196。輸入信號(hào)為+24VDC，輸出為DC 24V/150mA。


7)RS232接口模塊。RS232接口模塊安裝在機(jī)架上，它帶有COMl與COM2兩個(gè)RS232串行通信口，用于連接計(jì)算機(jī)或其他外設(shè)；根據(jù)需要，亦可選配RS422接口。


8)軟驅(qū)與硬盤(pán)。根據(jù)需要，40M/50M/60M可以選配3.5″、1.44M標(biāo)準(zhǔn)軟驅(qū)與兼容硬盤(pán)。


9)AT型兼容鍵盤(pán)。根據(jù)需要，40M/50M/60M可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)口選用AT兼容鍵盤(pán)。


10)存儲(chǔ)器板(Memory Board)。該板上安裝有用戶加工程序存儲(chǔ)器用的SRAM以及支持電池，系統(tǒng)控制程序存儲(chǔ)器Flash ROM等。用于存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件、機(jī)床參數(shù)、加工程序、刀具數(shù)據(jù)等。


11)顯示控制板(VGA)。采用標(biāo)準(zhǔn)VGA接口，用于支持9in或14in顯示器。


12)數(shù)字化掃描接口板(Precision Scan)。它可以與Renishaw探頭連接，用于數(shù)字化測(cè)量與仿形加工。


為了維修的需要DELTA 40M/50M/60M系統(tǒng)在各主要模塊上均設(shè)有狀態(tài)指示燈，其含義如下。


1)主板。主板上設(shè)有LED1~LED4四只發(fā)光二極管指示燈，其作用與意義如下：


LEDl(綠)：CPU工作指示。系統(tǒng)正常時(shí)，該指示燈亮；當(dāng)LEDl不亮?xí)r，則表明系統(tǒng)CPU不良。


LED2(紅)：CPU完成測(cè)試指示。正常時(shí)滅；當(dāng)指示燈亮?xí)r，則代表CPU不能通過(guò)自檢。


LED3(紅)：CPU測(cè)試進(jìn)行中。正常時(shí)滅；當(dāng)指示燈保持亮?xí)r，則代表CPU不良，不能通過(guò)測(cè)試。


LED4(紅)：PLC程序或機(jī)床參數(shù)編輯使能，允許修改PLC程序與機(jī)床參數(shù)。


2)Canbus總線/PLC板。Canbus總線/PLC板上安裝有LED1~LED3三只發(fā)光二極管指示燈，其作用與意義如下：


LEDl(紅)：PLC監(jiān)控(PLC WATCH DOG)指示。正常時(shí)滅；指示燈亮表示PLC程序出錯(cuò)，通常的故障原因有：   


①PLC程序陷入了死循環(huán)。


②PLC程序中無(wú)結(jié)束指令，等等。


LED2(綠)：PLC程序運(yùn)行指令(Active)。正常時(shí)閃爍，表明PLC程序執(zhí)行中；指示燈滅，表示PLC CPU存在故障，燈亮?xí)r，表示Canbus數(shù)據(jù)在傳送進(jìn)行中。


LED3(紅)：PLC出錯(cuò)指令(ERROR)。正常時(shí)滅；燈亮，則表示系統(tǒng)RAM存在錯(cuò)誤或Canbus總線連接錯(cuò)誤；燈閃爍，表示Canbus總線數(shù)據(jù)傳輸在進(jìn)行中。


3)MDI/CRT上的Canbus接口/MTB接口板。MDI/CRT上的Canbus接口/MTB接口板上安裝有LEDl、LED2兩只發(fā)光二極管指示燈，其意義與作用如下：


LEDl(紅)：Canbus總線出錯(cuò)指示燈，正常時(shí)滅；當(dāng)Canbus通信出錯(cuò)時(shí)亮；燈閃爍，則表示Canbus總線數(shù)據(jù)傳輸在進(jìn)行中。


LED2(綠)：Canbus總線數(shù)據(jù)傳送指示燈。正常時(shí)閃爍：當(dāng)Canbus數(shù)據(jù)在傳送時(shí)，燈亮：Canbus連接出錯(cuò)時(shí)，燈滅。


4)I/O板。在40M/50M/60M的每一I/O板上均安裝有LEDl~LED3三只發(fā)光二極管指示燈，其作用與意義如下：


LEDl(紅)：PLC CPU監(jiān)控指示燈。正常時(shí)滅；燈亮：則代表PLC CPU監(jiān)控錯(cuò)誤。


LED2(綠)：Canbus總線數(shù)據(jù)傳輸指示燈。正常時(shí)閃爍；燈亮，則代表Canbus總線數(shù)據(jù)傳送在進(jìn)行中：燈滅，在表示Canbus總線連接出錯(cuò)。


LED3(紅)：Canbus總線連接錯(cuò)誤指示燈。正常時(shí)滅；燈閃爍，則代表Canbus總線數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行中；燈亮，則表示Canbus總線通信出錯(cuò)。


除以上狀態(tài)指示燈的故障顯示外，若系統(tǒng)顯示器工作正常，還可以顯示以下系統(tǒng)軟、硬件報(bào)警：


PLC I/O Fault：PLC I/O接口板錯(cuò)誤。


Interrupt：CNC操作系統(tǒng)出錯(cuò)。


CPU watch dog：CNC CPU監(jiān)控出錯(cuò)。


Loss of Comm．with front panel：CNC操作系統(tǒng)通信錯(cuò)誤。


Unable to itialize：軟驅(qū)初始化失敗，軟驅(qū)或軟件出錯(cuò)。


ALM l76：系統(tǒng)硬件或操作系統(tǒng)軟件錯(cuò)誤。


ALM219：系統(tǒng)硬件或操作系統(tǒng)軟件錯(cuò)誤。


根據(jù)以上系統(tǒng)的情況，在本例中，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)CNC的起動(dòng)參數(shù)(N5位置的2864存儲(chǔ)器中的1FF8、1FF9、1FFA字節(jié))錯(cuò)誤，該三字節(jié)在系統(tǒng)正常時(shí)應(yīng)為EA、00、80。重新寫(xiě)入?yún)?shù)后，系統(tǒng)正常起動(dòng)，故障排除。


考慮到該系統(tǒng)參數(shù)有時(shí)會(huì)因?yàn)楦蓴_等原因丟失，為了可靠起見(jiàn)，在征求系統(tǒng)生產(chǎn)廠同意后最后將其固化(利用2764 ROM芯片)，并代替了原2864芯片，以防止再出現(xiàn)上述故障。 

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