浅谈数控加工中心与馈电网的相互影响及故障处理
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随着工业4.0时代的到来，智能化的数控加工中心的日益普及，极大提高了生产效率，公司目前数控加工中心使用数量占总设备数量的95。/?以上，仅我们分公司就有将近3〇〇多台数控设备，其中又有很多是上世纪末及本世纪初的老旧设备，如何维护保养是一大难题，因其出现的问题是各种各样，除了机械原因外，在电气方面，有硬件本身，线路弍^等，还有一为硬仵故障，却实际不是硬件本身的隐蔽性笔者将列爷相 故障实例进行分析。
1故障产生及现场状况
公司新厂房落成，进行设备搬迁，一车间厂房5号初加工生产线1〇余台数控设备搬迁完毕后，开始进行通电联机调试，其中第七号数控曲轴磨床（孝感产，本世纪初生产，配西门子siemens 840d数控系统+611d数字模块），在开机运行过程中，时不时数控系统出现通讯错误报警，而且数控系统的电源模块故障报亮，笔者先检查了加工中心系统拆机后重新接线的部分及重要部件的屏蔽接线，各接线端子牢固且接法都正确，用万用表检查加工中心电源供电线路正常ac380v，测量测量611d电源模相序间以及对地无短路，怀疑电源模块的控制igbt模块可能有硬件故障，决定更换新的电源模块试机，但完成后依然出现模块故障及系统报警。
2排除法确定故障源
从能正常启动加工中心运行，以及检查加工中心各部分接线，可以排除加工中心接线错误引起的可能性，从更换新电源模块从而又排除了硬件
本身的原因，而系统模块的故障报警又可能是引发系统出现通讯错误报警的原因，目前需要进行检查诊断的是，什么原因引起电源模块的报警？从西门子的安装调试手册上可以知道，数控系统电源模块工作输入电压，可根据实际情况进行拨码开关选择档位：拨码有ac380v\ac415v\等档位选择，我们根据供电的ac380v选择高一级的ac415v,依旧会出现同样的故障；此时再从加工中心本身线路进行分析，可看到外部馈电直接接到了加工中心的电源模块，为检测供电的稳定性，使用万用表监控配电箱的电源相电压，发现在监测时间内会时不时出现一段时间的800v以上的读数值，保持时间甚至达到了几十秒，当出现升压读数时，数控磨床就会出现报警，把数控磨床关闭供电电源后，依然出现升压现象，所以可排除本加工中心引起，初步确定故障源头为外咅[5供电线路。通过检查车间的供电电路方式得知’车间动力 线采用的是tn-s供电系统，各条生产线都独立为从配电房引出的单回路三相五线制，我们首先监控5号生产线的第一台数控加工中心位置的动力箱(相当于检查配电房源头的供电情况），没有出现升压现象，排除了配电房供电电网，然后通过测量第二台到出现问题的第七台数控磨床的动力箱供电电源，终发现第六台数控车床供电箱电源处，万用表读值出现升压现象，把第六台设备停止运行关闭电源后，升压现象消失，而此时第七台也可以正常使用，电源模块及数控系统不再报警。因此可确定，第六台就是引起电网波动及第七台产生故障源头。
3分析引发原因
第六台设备为大连本世纪初生产，配西门子siemens 8〇2s+6llu
模拟量控制模块的数控车床，总动力线路如图所示，电源从总断路器馈电后，经过保护断路器直接进入了电源模块，从西门子模块的工作方式来说，（5111j系列模块为模拟量控制模块，其由8〇2s数控系统通过±l〇v的直流控制电压输入m1u模块，从而控制何服电机的正反转，何服电机的光电编码器把位置反馈给611u模块，再把信号以三相正时，本身无法消耗电机的制动反作用势能，一部分势能将转化为电能返回电网，从而引起了电网的升压，所以引发出第七台的报警，而另一方面，第七台为数字化控制的611d系列模块，其控制方式与611u不同，其位置控制通过siemens 840d数控系统计算后，以数字信号通讯m1d数字模块，进行提前制动，其制动势能对馈电网影响很小。
4解决办法
要隔断数控系统模块与馈电升压的互相影响，可以采用的办法有，
一、 给第七台数控曲轴磨咔单汕提供一个稳压电源或者进线电抗器，通过此类装置隔断短时间升压对其数控系统的影响，从而消除报警，但此=方法比较片面，仅保障了第七台加工中心。
二、 对引起升压的第六台数控车床进行升级改造，在主动力线上增加一个进线电抗器，或者在其总电源处增加稳压电源，隔断消除其对电网的影响，同时也消除其他精密数控设备出现报警，比较全面。我们选用了第二种办法，在数控车床的供电主回流路中接入了一个西门子电抗器（6sn1111-0aa00-0ba1)，实现了消除故障源，5号生产线正常运行生产。
总而言之，数控设备的精密程度越高，其对外部的供电要求也就越严格，部分早期的普通数控加工中心由于对外部环境要求较低，或者在设计上局限性，必然对供电网产生影响，从而影响其他精密设备的正常运行，可通过优化升级改造优化线路，从而来保障所有设备的正常运行。
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