FANUC數控系統輸入/輸出故障診斷

韓俊凱，張素芳

（山東濱州渤海活塞股份有限公司，山東 濱州 256600）

FANUC數控系統輸入/輸出故障診斷

韓俊凱，張素芳

（山東濱州渤海活塞股份有限公司，山東 濱州 256600）

介紹FANUC系統輸入/輸出的類型、接線原理。對典型故障的幾種實用診斷、維修方法做出介紹，并提出了幾點見解及注意事項。

FANUC；輸入/輸出；類型；原理

FANUC系統在數控系統領域占了大部分，FANUC系統的設備很大部分故障出現在外圍輸入輸出上，在此將FANUC系統的輸入輸出進行簡單說明，對此類設備的故障排除及維修維護提供一定的幫助。

1 FANUC常用輸入/輸出的類型

FANUC系統的輸入/輸出大體分為以下幾種類型：

（1）0iD系列輸入/輸出單元。D系列輸入/輸出單元有連接手輪的接口JA3；I/OLINK接口JD1A、JD1B；還有從CB104到CB107的四個50針輸入/輸出連接口，每個口可用50芯MIL規格扁平電纜連接到接線臺。其中CB104到CB107分別是24輸入/16輸出的端口，所以此單元共有96輸入/64輸出。

（2）操作盤輸入/輸出單元。操作盤輸入/輸出單元有連接手輪的接口JA3；I/OLINK接口JD1A、JD1B；還有CE56與CE57兩個50針輸入/輸出連接口，這兩個端口可用50芯MIL規格扁平電纜連接到接線臺。CE56與CE57分別是24輸入/16輸出的端口，所以此單元共有48輸入/32輸出。

（3）機床操作面板單元。機床操作面板單元由主面板與子面板組成。其中子面板有停送電開關、程序保護與進給及主軸倍率選擇，并連接到主面板的CM65、CM66、CM67接口。主面板上還有與強電控制相連的CA65接口；I/OLINK接口JD1A、JD1B；還有CM68與CM69兩個通用輸入/輸出接口；在CM65到CM69通過接口中共有32輸入/8輸出。在主面板上的按鍵及指示燈共有64輸入/56輸出。所以此單元共有96輸入/64輸出。

（4）分線盤輸入/輸出單元。分線盤輸入/輸出單元含有基本模塊和擴展模塊，一個基本模塊可最多接三個擴展模塊，每個模塊有24輸入/16輸出，最多可有96輸入/64輸出。接口有CB150；I/OLINK接口JD1A、JD1B及各模塊間接口CA52、CA53。

（5）端子臺輸入/輸出單元。端子臺輸入/輸出單元與分線盤輸入/輸出單元相似，也含有基本模塊和擴展模塊，一個基本模塊可最多接三個擴展模塊，每個模塊有24輸入/16輸出，最多可有96輸入/64輸出，模塊間接口CA105、CA106；I/OLINK接口JD1A、JD1B。

2 FANUC輸入/輸出的原理

現以0iD系列輸入/輸出單元為例說明FANUC輸入輸出的原理。

在此單元的CB104、CB105、CB106、CB107接口上有24V電源輸出（A01、B01），不用將外部的24V電源連接到接口上。其輸入輸出及公共端口的具體針腳都是固定的，并且每個輸入輸出的地址都有一定的順序。每個針腳的具體含義如圖1所示。

圖1

輸入/輸出單元與外圍的各種輸入元件及輸出元件連接，現以CB104接口的部分接線為例簡單介紹。輸入信號的動作過程：接口輸出的+24V（B01）通過開關元件接到相應的輸入點上，當開關動作時輸入/輸出單元會將信號傳遞給系統。輸出動作過程：系統將觸發的動作發送到輸入/輸出單元上，相應的輸出點會控制外圍的繼電器實現相應動作。接口上輸入與輸出接線示意如圖2所示。

圖2

3 輸入/輸出的常見故障

輸入輸出單元是數控系統與設備外圍交互過渡元件，因設備外圍的環境受潤滑油、切削液及切屑影響，易導致外圍元件損壞短路等，因此信號輸入/輸出單元易出現短路損壞的故障。

（1）因外圍短路將輸入/輸出單元的保險燒壞。當輸入/輸出單元保險燒壞時，輸入/輸出單元上的電源指示燈會滅掉，這時不應急于更換保險，應先找出導致保險燒壞的短路點，一般是將接到輸入/輸出單元上的外圍線對地和對電源負極測量，將短路點排出。為判斷輸入/輸出單元是否損壞可將接外圍的50芯插頭從輸入/輸出單元上拔出，更換損壞的保險，送電后看輸入/輸出單元是否正常，若正常說明輸入/輸出單元沒有損壞。將已經排出短路的50芯插頭逐個插到輸入/輸出單元，看是否正常，若正常則故障排除，若不正常，說明故障在剛插入的插頭上，繼續查找插頭的外圍短路點，直到最終正常。

（2）外圍串入高壓導致輸入/輸出單元燒壞。此故障一般因外圍高壓短接到輸入/輸出單元的外圍線路上，導致高壓通過50芯插頭進入輸入/輸出單元，從而使單元上的元器件損壞。出現此故障時，輸入/輸出單元的輸入與輸出大多或全部為低電平狀態，并且會伴有元件燒壞的氣味，有時可能會伴有冒煙。此故障要在停電狀態下測出高壓串入的外圍輸入并排出。

（3）供電電源能力不足，導致輸入/輸出單元不能正常工作。穩壓電源能力不足或因外圍接地使輸入/輸出單元電壓降低，致使輸入/輸出單元不能正常工作，一般表現為輸入時有時無、系統不能正常啟動等，可用排除法將穩壓電源的輸出接線部分或全部拆掉測量穩壓電源電壓，若電源有問題將穩壓電源更換故障解決，若外圍有接地導致穩壓電源降低，須將外圍接地點排除。

4 結語

通過介紹FANUC系統輸入輸出的種類，能夠清楚地知道其輸入輸出的方式，并對其輸入輸出的原理進行說明，能夠知道其輸入輸出的過程，通過幾種故障情況分類說明提供幾點維修的思路。

[1]黃文廣.FANUC數控系統連接與調試[M].北京，高等教育出版社，2011.

[2]北京FANUC，FANUC0i-D連接說明書（硬件），北京，FANUC，2004.

[3]北京FANUC，FANUC0i-D維修說明書，北京，FANUC，2008.

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1671-0711（2017）07（上）-0050-02