設備數控系統偶發性故障的2種診斷方法

高中漢 劉安寧 蘇海龍

（中國一拖集團有限公司第三裝配廠 河南洛陽）

設備數控系統在長期的工作中，電氣元器件由于老化或其他原因導致其參數發生變化或性能下降至臨界點附近，處于不穩定狀態。平時尚可工作，一旦外界條件（如溫度、電壓等）發生某種擾動，即使擾動是在允許范圍內，也可能使其瞬間越過臨界點，使其工作不正常，從而引起數控系統發生故障。一旦擾動過去，又回到臨界點這邊，元器件工作恢復正常，數控系統工作又正常了。

對于這種元器件工作不穩定導致的數控系統偶發性故障，可采用工作環境惡化試驗法，使性能變差的元器件特性越過臨界點徹底不能工作，將偶發性故障變成穩定故障，使故障檢測工作可按部就班地進行。實際工作中，常使用2種方法。

1.局部升降溫法

當設備運行時間較長才會發生的偶發性故障，這時可以人為地（如用電熱風或紅外線燈直接照射）將可疑的元件溫度升高（注意，器件的溫度參數）或降低，加速一些溫度特性較差的元件產生“病癥”或使“病癥”消除來尋找故障原因。

例如，一臺意大利進口的加工中心，在運行中偶爾出現“STOP”故障。故障出現無規律，維修者難以找出故障的真正原因。在打開電箱對電路進行檢測時，發現該故障出現次數減少，感覺到溫度對這個故障有影響。且觀察到在X軸移動時，故障出現次數較多。通過進一步檢測，發現X軸的伺服控制卡可能存在問題，由于沒有備件可換，即用熱風槍對這塊線路板進行加熱，當對其中一塊LM339集成電路加熱后，故障立即出現。更換該集成電路后故障不再出現，問題得到徹底解決。

2.電源拉偏法

電源拉偏法就是拉偏（升高或降低但不能反極性）正常電源，制造異常狀態，暴露故障或薄弱環節，提供故障或處于好壞臨界狀態的組件、元器件位置。電源拉偏法適于工作較長時間才出現一次的偶發故障，或懷疑電網波動引起故障的場合。拉偏（升高或降低）正常電源電壓，可能具有破壞性，要先分析系統是否有降額設計的保險系數。要控制拉偏的范圍（如，正常電壓的120%～80%），三思而后行。

例如，一臺進口的臥式加工中心，在運行中偶然出現“PROFIBUS HARDWAR ERROR”故障，外國公司維修多次均未能解決問題。接手該問題后，在跟蹤故障的過程中，發現一塊總線控制卡電源指示燈相比其他燈的亮度稍有些低，檢查電壓正常。找來一個±15 V直流電源給其單獨供電，故障依然出現。后把電壓升高至±16 V，故障不再出現。購買該控制卡更換后，設備一直運行正常。