任務(wù)１認(rèn)識(shí)數(shù)控裝置任務(wù)２數(shù)控裝置的故障檢修以GSK980TDb數(shù)控系統(tǒng)為例，對(duì)數(shù)控裝置的基本結(jié)構(gòu)和接口功能來進(jìn)行學(xué)習(xí)。任務(wù)引入任務(wù)１認(rèn)識(shí)數(shù)控裝置相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)與原理數(shù)控裝置（簡(jiǎn)稱CNC裝置）是接收來自信息載體的控制信息并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)控設(shè)備的指令信號(hào)的計(jì)算機(jī)。1．?dāng)?shù)控裝置的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理按CNC裝置中各電路板的插接方式分類，可將其分為大板式結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)；按CNC裝置總體安裝結(jié)構(gòu)形式分類，可將其分為整體式結(jié)構(gòu)和分體式結(jié)構(gòu)；按微處理器的個(gè)數(shù)分類，可將其分為單CPU和多CPU結(jié)構(gòu)；按CNC裝置的開放程度，可將其分為PC嵌入式NC、NC嵌入式PC、軟件型CNC和基于現(xiàn)場(chǎng)總線的PC控制等。（1）單微處理器結(jié)構(gòu)1）組成。單微處理器CNC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2）特點(diǎn)。①CNC系統(tǒng)中只有一個(gè)微處理器，對(duì)各種實(shí)現(xiàn)集中控制、分時(shí)處理。②微處理器通過總線與存儲(chǔ)器、輸入/輸出控制等接口電路相連，構(gòu)成CNC系統(tǒng)。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。（2）多微處理器結(jié)構(gòu)多微處理器結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器來構(gòu)成處理部件。表中所列為多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的基本功能模塊。多微處理器結(jié)構(gòu)CNC裝置的基本功能模塊１）結(jié)構(gòu)類型①共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。多微處理器共享存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)框圖②共享總線結(jié)構(gòu)。以系統(tǒng)總線為中心的多微處理器結(jié)構(gòu)，稱多微處理器共享總線結(jié)構(gòu)。多微處理器共享總線結(jié)構(gòu)框圖２）特點(diǎn)①性價(jià)比高。②具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性。③硬件通用性強(qiáng)。④可靠性高。２．?dāng)?shù)控裝置的軟件組成、結(jié)構(gòu)及工作過程（１）軟件組成數(shù)控裝置的軟件組成（２）軟件結(jié)構(gòu)在CNC軟件設(shè)計(jì)中，常采用資源分時(shí)共享并行處理和資源重疊流水并行處理技術(shù)。資源分時(shí)共享并行處理適用于單微處理器系統(tǒng)，主要采用對(duì)CPU的分時(shí)共享來解決多任務(wù)的并行處理。資源重疊流水并行處理適用于多微處理器系統(tǒng)，其是指在一段時(shí)間間隔內(nèi)處理兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)，即時(shí)間重疊。常見的CNC軟件結(jié)構(gòu)形式。１）前、后臺(tái)型軟件結(jié)構(gòu)。前后臺(tái)程序運(yùn)行關(guān)系圖２）中斷型軟件結(jié)構(gòu)。中斷型軟件結(jié)構(gòu)（３）軟件的工作過程系統(tǒng)初始化、程序的輸入、譯碼處理、刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制、I

／O接口處理、顯示和診斷處理。３．?dāng)?shù)控裝置的特點(diǎn)及功能（１）特點(diǎn)１）靈活通用。２）控制功能的多樣化。３）使用可靠、維修方便。４）易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。（２）功能CNC裝置的功能見表。CNC裝置的功能CNC裝置的功能二、典型數(shù)控裝置及其特點(diǎn)1．日本FANUC（法那科）數(shù)控裝置（1）高性能/價(jià)格比的0i系列整體軟件功能包，高速、高精度加工，并有網(wǎng)絡(luò)功能。0i系列分為兩大類：M類用于數(shù)控加工中心與數(shù)控銑床；T類用于數(shù)控車床。（2）具有網(wǎng)絡(luò)功能的超小型、超薄型CNC16i/18i/21i系列控制單元與LCD集成于一體，具有網(wǎng)絡(luò)功能，超高速串行數(shù)據(jù)通信。（3）開放式CNC160i/180i/210i系列CNC與PC功能融合為一體，高速傳送大批量數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)機(jī)床的智能化。FANUCSeries160is/180is/210is是采用WindowsCE的高可靠性的開放式CNC。2．德國(guó)SIEMENS數(shù)控裝置（1）SINUMERIK802S/C系列專為低端數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)而開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型CNC控制裝置。（2）SINUMERIK802D系列中低檔數(shù)控裝置。全數(shù)字驅(qū)動(dòng)；中文系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便。（3）SINUMERIK802DSL系列數(shù)控系統(tǒng)（NC、PLC、HMI）與驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)集成。適用于車削、銑削、磨削、沖壓等標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床。（4）SINUMERIK840C系列內(nèi)裝PLC135WB2，可以控制SIMODRIVE611A/D模擬式或數(shù)字式交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，適用于高復(fù)雜度的數(shù)控機(jī)床。（5）SINUMERIK840D/810D/840Di系列全數(shù)字化數(shù)控裝置。它具有高度模塊化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)。具有較高的系統(tǒng)一致性。3．華中數(shù)控裝置（1）世紀(jì)星系列采用開放式體系結(jié)構(gòu)。具有低價(jià)格、高性能、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用、可靠性高等特點(diǎn)。主要應(yīng)用于數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心等。（2）華中I型(HNC-1)系列高性能數(shù)控裝置。具有曲面直接插補(bǔ)算法和數(shù)控軟件技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高速、高效和高精度的復(fù)雜曲面加工。具有三維仿真校驗(yàn)和加工過程圖形動(dòng)態(tài)跟蹤功能。（3）華中-2000型高檔數(shù)控裝置。具有多軸、多通道控制能力和內(nèi)裝式PLC，可與多種伺服驅(qū)動(dòng)單元配套使用。4．廣州數(shù)控（GSK）裝置（１）GSK928系列經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置，采用大規(guī)模門陣列（CPLD）進(jìn)行硬件插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)高速控制。（２）GSK980系列用于數(shù)控車床控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了微米級(jí)精度的運(yùn)動(dòng)控制。在編程方面，采用ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控G代碼，同時(shí)兼容日本FANUC（法那科）數(shù)控系統(tǒng)。（３）GSK983系列高速度、高精度的DNC加工，適用于數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心的控制。三、數(shù)控裝置的組成及接口定義1．GSK980TDb數(shù)控裝置的組成數(shù)控裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)物圖2．GSK980TDb數(shù)控裝置的接口定義GSK980TDb數(shù)控裝置的背面接口GSK980TDb數(shù)控系統(tǒng)的背面接口功能任務(wù)實(shí)施一、任務(wù)準(zhǔn)備二、在教師的指導(dǎo)下，參考數(shù)控系統(tǒng)說明書，認(rèn)識(shí)GSK980TDb數(shù)控系統(tǒng)的接口功能，重點(diǎn)檢查電源接口各引腳的電壓，并正確填寫下表。三、在教師的指導(dǎo)下，拆卸數(shù)控裝置并認(rèn)識(shí)其基本結(jié)構(gòu)數(shù)控裝置的接口功能學(xué)生先按照表進(jìn)行自我測(cè)評(píng)，再由指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)審核。任務(wù)測(cè)評(píng)測(cè)評(píng)表測(cè)評(píng)表學(xué)會(huì)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)備份與恢復(fù)，學(xué)會(huì)對(duì)數(shù)控裝置的故障進(jìn)行檢修。任務(wù)引入任務(wù)２數(shù)控裝置的故障檢修相關(guān)知識(shí)一、數(shù)控系統(tǒng)硬件故障診斷與處理CNC系統(tǒng)中的硬件故障泛指所有電子器件故障、接插件故障、線路板（模塊）故障與線纜故障。1．常規(guī)檢查（1）外觀檢查（2）接線、電纜與接插件檢查（3）電源電壓檢查（4）定期保養(yǎng)的易損部件及元器件的檢查2．GSK980TDb數(shù)控裝置故障的屏幕報(bào)警信息（1）報(bào)警識(shí)別當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，按[報(bào)警ALM]軟鍵進(jìn)入報(bào)警界面。（2）報(bào)警號(hào)碼與報(bào)警信息報(bào)警主要分為三類：一是CNC報(bào)警；二是PLC報(bào)警；三是操作提示報(bào)警。（3）報(bào)警日志顯示按下鍵進(jìn)入報(bào)警顯示界面，再按鍵進(jìn)入報(bào)警日志界面。最新的報(bào)警日志信息排在第一頁(yè)的最前面。３．?dāng)?shù)控裝置常見故障的診斷與處理首先需要判斷故障發(fā)生的部位。當(dāng)故障發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)，通過報(bào)警顯示確認(rèn)故障原因。當(dāng)故障發(fā)生在系統(tǒng)外部時(shí)，還需要判斷故障是由PLC程序邏輯條件不滿足引起的還是由機(jī)床系統(tǒng)的元件故障引起的。數(shù)控裝置常見的故障診斷與處理方法見表。數(shù)控裝置常見的故障診斷與處理方法二、數(shù)控系統(tǒng)軟件故障診斷與處理對(duì)于軟件丟失或參數(shù)變化造成的運(yùn)行異常、程序中斷和停機(jī)故障，可采取對(duì)數(shù)據(jù)、程序進(jìn)行更改或清除后再重新輸入的方法；對(duì)于程序運(yùn)行或數(shù)據(jù)處理中發(fā)生中斷而造成的停機(jī)故障，可采取硬件復(fù)位法或關(guān)掉數(shù)控機(jī)床總電源開關(guān)，再重新開機(jī)的方法排除故障。引起數(shù)控系統(tǒng)軟件故障的常見原因及診斷與處理見表。引起數(shù)控系統(tǒng)軟件故障的常見原因及診斷與處理三、數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的正確設(shè)置、更改與備份兩種數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的方法：一是使用存儲(chǔ)卡；二是通過RS—232串口與個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)。１．設(shè)置界面操作按下鍵進(jìn)入設(shè)置界面，通過鍵、鍵來查看設(shè)置界面中的4個(gè)頁(yè)面。（１）開關(guān)設(shè)置界面開關(guān)設(shè)置界面（２）參數(shù)操作界面權(quán)限設(shè)置界面（３）權(quán)限設(shè)置界面權(quán)限設(shè)置界面GSK980TDb密碼等級(jí)分為4級(jí)，由高到低分別是機(jī)床廠家級(jí)（2級(jí)）、設(shè)備管理級(jí)（3級(jí)）、工藝員級(jí)（4級(jí)）、加工操作級(jí)（5級(jí)）。1）機(jī)床廠家級(jí)。2）設(shè)備管理級(jí)。初始密碼為12345。3）工藝員級(jí)。初始密碼為1234。4）加工操作級(jí)。２．參數(shù)界面操作反復(fù)按鍵可進(jìn)入狀態(tài)參數(shù)、數(shù)據(jù)參數(shù)與螺距誤差補(bǔ)償參數(shù)等幾個(gè)界面。（１）狀態(tài)參數(shù)界面按參數(shù)鍵進(jìn)入。狀態(tài)參數(shù)界面（２）數(shù)據(jù)參數(shù)界面反復(fù)按參數(shù)鍵進(jìn)入。數(shù)據(jù)參數(shù)界面（３）螺距誤差補(bǔ)償參數(shù)界面反復(fù)按參數(shù)鍵進(jìn)入。螺距誤差補(bǔ)償參數(shù)界面３．診斷界面操作反復(fù)按診斷鍵。（1）CNC診斷界面CNC診斷界面（2）PLC狀態(tài)界面反復(fù)按診斷鍵進(jìn)入。PLC狀態(tài)界面（3）PLC數(shù)據(jù)界面反復(fù)按診斷鍵進(jìn)入。PLC數(shù)據(jù)界面（４）機(jī)床軟面板反復(fù)按診斷鍵進(jìn)入。機(jī)床軟面板界面（５）版本信息界面反復(fù)按診斷鍵進(jìn)入。版本信息界面４．?dāng)?shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置（１）打開參數(shù)開關(guān)１）按操作面板上的設(shè)置鍵進(jìn)入設(shè)置界面，按翻頁(yè)鍵或進(jìn)入開關(guān)設(shè)置界面。2）按操作面板上的或鍵移動(dòng)光標(biāo)到要設(shè)置的項(xiàng)目上。3）按和鍵切換開關(guān)狀態(tài)，按鍵，“*”左移，關(guān)閉開關(guān)；按鍵，“*”右移，打開開關(guān)。

（２）參數(shù)設(shè)定１）按參數(shù)鍵進(jìn)入?yún)?shù)界面，按翻頁(yè)鍵或切換各參數(shù)界面。２）按錄入鍵進(jìn)入錄入操作方式。３）把光標(biāo)移動(dòng)到需要設(shè)置的參數(shù)號(hào)上。４）輸入新的參數(shù)值。５）按輸入鍵，參數(shù)值被輸入并顯示出來。６）參數(shù)設(shè)定完畢后，關(guān)閉參數(shù)開關(guān)?！纠繉⑷鐖D所示的狀態(tài)參數(shù)№004的Bit5（DECI）設(shè)置為1，其余各位保持不變。參數(shù)界面５．?dāng)?shù)據(jù)備份與恢復(fù)（１）打開參數(shù)開關(guān)。（２）按錄入鍵進(jìn)入錄入操作方式，按設(shè)置鍵（必要時(shí)，按或鍵）進(jìn)入數(shù)據(jù)備份界面。（３）移動(dòng)光標(biāo)至需要操作的項(xiàng)目上。（４）同時(shí)按、鍵，CNC

提示“數(shù)據(jù)備份至用戶區(qū)已成功”，數(shù)據(jù)備份完成。修改004號(hào)參數(shù)修改參數(shù)后的界面數(shù)據(jù)備份界面【例】將CNC參數(shù)恢復(fù)成伺服0.1u級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，操作步驟如下。打開參數(shù)開關(guān)，進(jìn)入錄入操作方式，進(jìn)入數(shù)據(jù)備份界面，移動(dòng)光標(biāo)至“恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)3（伺服0.1u級(jí)）”前。同時(shí)按、鍵，CNC提示“恢復(fù)伺服參數(shù)成功（請(qǐng)重新開機(jī)）”。參數(shù)恢復(fù)界面6．利用U盤進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)（1）進(jìn)入高級(jí)操作界面U盤插入。反復(fù)按參數(shù)鍵，即可進(jìn)入U(xiǎn)SB高級(jí)操作界面。USB高級(jí)操作界面（2）參數(shù)的備份參數(shù)的備份是指將當(dāng)前系統(tǒng)的所有參數(shù)狀態(tài)及數(shù)值以文件BitPara.txt、WordPara.txt、Tooler.txt、ToolWear.txt、Wormpara.txt、plcDC.txt、plcDT.txt、plcK.txt的形式復(fù)制至USB設(shè)備存儲(chǔ)器下的U：＼gsk980tdb_backup＼user＼目錄下。（3）參數(shù)的恢復(fù)參數(shù)的恢復(fù)是指將備份在USB設(shè)備存儲(chǔ)器U：＼gsk980tdb_backup＼user＼目錄下的參數(shù)文件復(fù)制回CNC系統(tǒng)，以完成系統(tǒng)參數(shù)的恢復(fù)。四、故障檢修流程1．檢修基本流程先向操作者詢問機(jī)床的故障情況。再按照以下步驟進(jìn)行檢修。檢修前，應(yīng)懸掛“機(jī)床維修中，請(qǐng)勿靠近”等警示牌。（1）機(jī)床通電前檢查外部電氣元器件（2）通電試運(yùn)行，進(jìn)一步觀察故障現(xiàn)象把故障現(xiàn)象詳細(xì)記錄在故障檢修記錄單中，見表。（3）分析原因，確定故障范圍詳細(xì)分析故障原因，把故障原因記錄在故障檢修記錄單中。（4）根據(jù)故障分析的范圍，正確檢修根據(jù)分析的故障原因及范圍，采取正確的檢修方法進(jìn)行檢修。在檢修過程中，應(yīng)把故障排除方法和故障點(diǎn)詳細(xì)記錄在故障檢修記錄單中。（5）故障修復(fù)，并通電試運(yùn)行，確定數(shù)控車床恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。（6）檢修完畢，切斷電源，清掃場(chǎng)地。數(shù)控機(jī)床故障檢修記錄單2．典型故障的分析與診斷流程（1）故障一：GSK980TDb型數(shù)控車床通電后系統(tǒng)無(wú)任何顯示（黑屏）系統(tǒng)無(wú)顯示的故障分析與診斷流程圖（2）故障二：接通電源，GS