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(fā)生變化或性能下降至臨界點附近,處于不穩(wěn)定狀態(tài)。平時尚可工作,一旦外界條件(如溫度、電壓等)發(fā)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(fā)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(wěn)定導致的數控系統偶發(fā)性故障,可采用工作環(huán)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(fā)性故障變成穩(wěn)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。
當設備運行時間較長才會發(fā)生的偶發(fā)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(guī)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(fā)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(fā)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。
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(tài),暴露故障或薄弱環(huán)節(jié),提供故障或處于好壞臨界狀態(tài)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(fā)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(fā)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。