客戶使用某品牌的數(shù)控系統(tǒng),陸續(xù)發(fā)生多例數(shù)控系統(tǒng)被燒毀事故,筆者對此進(jìn)行了調(diào)查:
一、數(shù)控系統(tǒng)燒損事故的類型
燒損事故類型1控制器顯示器燒損
例1.客戶數(shù)控系統(tǒng)控制柜使用雙電源。其中pd25電源用于控制器和顯示器供電,另外一mwdc24v電源為輸入輸出單元供電。客戶報告上電后,當(dāng)mw電源的0v端和fg端相連后,引起控制器燒損。
調(diào)查:筆者到現(xiàn)場后,檢查了控制柜的接地情況。控制柜的接地情況如下:
1.1數(shù)控系統(tǒng)各單元的fg端子都接有地線。電源端子的fg端子也接有地線。
1.2控制柜底部有一接地排。從數(shù)控系統(tǒng)各單元包括伺服電機(jī)fg端子過來的所有的接地線都在該接地排上。該接地排太小,所以有兩根接地線接在一個螺絲端子上的情況。
1.3從接地排到接地裝置之間用一根接地線相連。該接地線粗細(xì)與控制柜內(nèi)用接地線相同。導(dǎo)線面積約4平方毫米。
1.4據(jù)客戶稱:接地裝置是深埋1.6米的銅板。地面部分是角鐵。接地線連接于角鐵的螺栓上。
分析:客戶的接地裝置是不夠規(guī)范的。
其一:接地排太小,致使從各單元fg端子過來的接地線不是分別連接到接地排上,而是直接連接在一起。這使得短路電流可能流向各單元。
其二:從接地排到接地棒的導(dǎo)線,其導(dǎo)線面積只有約4平方毫米。(而系統(tǒng)制造商的要求是大于14平方毫米。),這種情況至少屬于接地不良。
當(dāng)接地裝置不良,而多條機(jī)架fg接地線又連接在一起,當(dāng)“輸入輸出回路”發(fā)生短路時,短路電流可能通過接地排的“c”點,流入“控制器回路”,而造成控制器燒損,該控制器zui薄弱之處是從顯卡到顯示器的連接電纜f098,有短路電流時往往先燒毀該電纜。造成“白屏”現(xiàn)象。
該客戶還報告過一例,當(dāng)外部某一接近開關(guān)損壞后造成控制器顯示器燒損,實際上也是f098電纜被燒損。據(jù)分析仍然可能是“輸入輸出回路”發(fā)生短路,經(jīng)過接地排傳過來的短路電流造成了控制器一側(cè)的損壞。
在現(xiàn)場觀察到的現(xiàn)象如下:
上電后,觀察到顯示屏先亮發(fā)白,無任何內(nèi)容顯示,然后從周邊向中部逐漸發(fā)黑。初步判斷控制器或顯示屏被燒損。將控制器顯示屏拆下,未觀察到硬件有燒損的現(xiàn)象。檢查保險未被燒毀,
將控制器到顯卡的電纜卸下,上電后顯示屏不亮。
將顯卡到顯示屏的電纜f098卸下,上電后顯示屏發(fā)亮但不發(fā)黑。這與連接上f098的電纜的狀況有區(qū)別;
判斷是f098電纜有問題,(但從外觀上觀察f098電纜無異常),更換f098電纜后,系統(tǒng)恢復(fù)正常。
事故類型2在線加工時發(fā)生數(shù)控系統(tǒng)控制器燒損。
用臺式計算機(jī)進(jìn)行dnc在線加工時發(fā)生數(shù)控系統(tǒng)控制器燒損。
客戶生產(chǎn)設(shè)備未有接地裝置,其接地排上的地線僅與商用電源三相四線制中的“地線”或“零線”相連。發(fā)生事故時先燒損了臺式計算機(jī),繼而燒損了數(shù)控系統(tǒng)的控制器。
從事故現(xiàn)象分析:商用電源三相四線制中的“零線”可能斷線,造成供給臺式計算機(jī)的電源電壓為相電壓即380v,結(jié)果首先造成計算機(jī)燒損。由于計算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行rs232通信,同時也就燒毀了數(shù)控系統(tǒng)。用臺式計算機(jī)進(jìn)行dnc在線加工時,其電源必須接地,否則可能由于下列原因燒損控制器。#p#副標(biāo)題#e#
在計算機(jī)的電源輸入回路中內(nèi)置有emi浪涌吸收器電路,本來這部分電路的作用是濾除市電中的交流電噪音,消除干擾,但在沒有接地的情況下使用交流電源,因為電容有漏電流,金屬框體會出現(xiàn)大約是輸入電壓一半的對地電壓(漏電壓)。當(dāng)輸入電壓為ac220v時,漏電壓大約為ac110v。
在通常情況下因為計算機(jī)的金屬框體與sg相連接,這樣在rs232c通訊線插頭的sg點也會出現(xiàn)漏電壓。這個漏電壓因為是由于pc電源一次側(cè)的電容引起的,所以就算是將計算機(jī)的電源切斷,只要將電源電纜插入插座就會發(fā)生。
在發(fā)生漏電的情況下,將rs232c電纜與數(shù)控系統(tǒng)相連接時,數(shù)控系統(tǒng)一側(cè)通信用ic,會因為高電壓有燒毀的危險。
其對策很簡單,就是在電源插座上必須接地線。
事故類型3i/o板的燒毀
i/o板的燒損也比較常見。這多數(shù)是因為對i/o板的源型接法和漏型接法不理解而造成的。實際使用中由于漏型接法較多,現(xiàn)以漏型接法為例加以說明:
在由于i/o板的型號規(guī)定,在其內(nèi)部輸出信號的公共端已經(jīng)接0v,負(fù)載的公共端外接dc24v.這是漏型接法。對于規(guī)定為漏型接法的i/o板,如果在其輸出的公共端(其中的a1,a2)接入dc24v,就形成短路,這是在調(diào)試初期經(jīng)常遇見的情況。
另外在負(fù)載一側(cè)的二極管方向接錯也會形成短路。
某些負(fù)載被擊穿也會形成短路,而一旦短路,就可能燒損i/o板上的芯片。
二、總的分析和判斷
數(shù)控系統(tǒng)一旦發(fā)生燒損事故,可以遵循下列原則進(jìn)行判斷分析:
數(shù)控系統(tǒng)的燒損必定是由于有大電流通過。這種大電流多為短路電流。也可能是外部干擾產(chǎn)生(如雷擊)。而短路多數(shù)因為接線錯誤導(dǎo)致;常見的短路是誤將電源的正極和負(fù)極短接在一起(此時電源上的工作正常綠燈不亮)
也有由外部金屬鐵屑落入電路板造成的短路2。發(fā)生短路造成數(shù)控系統(tǒng)燒損,控制柜的接地不良是重要原因。因為制造商要求控制系統(tǒng)所用電源的0v端必須與fg端(機(jī)架地)連接,再通過接地排連接到接地裝置。如果接地不良則短路電流無法流入大地,短路電流就可能通過接地排的連接形成回路流入其他電路燒損設(shè)備。
三、對策
對接地裝置的要求:
1.每臺數(shù)控機(jī)床必須單獨接地,所有直流dc0v端必須與機(jī)架地(fg)端短接;
2.控制器,顯示器,以及系統(tǒng)所有單元的fg端子必須分別連接到控制柜的接地排上。但各連接線不要連接于同一螺栓上。
3.從控制柜接地排到接地棒之間的接地線面積大于14平方毫米;
4.接地棒推薦用厚6毫米,邊長50毫米,長1.2米的角鋼。也可以用直徑30毫米,長1米的黃銅棒。
5.接地棒的打入深度大于0.6米。
6.灌注鹽水可以提高土壤的導(dǎo)電率。用食鹽處理土壤后,砂質(zhì)粘土的電阻減小1/3~1/2,砂土的電阻減少3/5~3/4,砂的電阻可減小7/9~7/8,對于多巖土壤,用食鹽溶液浸漬后,其導(dǎo)電率可增加70,花崗巖的導(dǎo)電率可增加1200倍。
7.接地電阻小于4歐。
8.控制柜的接地排不能接到三相四線制電源中的零線上。
9.對于計算機(jī)在線加工,向計算機(jī)供電的電源插座務(wù)必接地線。
(文章來源:弗戈工業(yè)在線)