大家好，我是直觀學(xué)習(xí)數(shù)控的老兵。今天我們就來說說開關(guān)電源。開關(guān)電源是機(jī)床的重要組成部分。不管FANUC本身是否需要電源，機(jī)床的外圍設(shè)備也需要24V控制，如繼電器、接觸器、電磁閥、接近開關(guān)等。早期的FANUC系統(tǒng)，如6、10、11、15、0系統(tǒng)所需的開關(guān)電源均由Fanuc制造。

（FANUC 0系統(tǒng)開關(guān)電源）

從0iA系統(tǒng)開始，從外部向FANUC系統(tǒng)提供24V電壓。從ai-b驅(qū)動(dòng)器和bi-b驅(qū)動(dòng)器開始，外部向伺服驅(qū)動(dòng)器提供24V電壓。常用的開關(guān)電源如下圖：

案件：

有一臺斜導(dǎo)軌數(shù)控車床，采用FANUC OI MATE TD系統(tǒng)，客戶報(bào)告偶爾出現(xiàn)449報(bào)警。將硬盤送到客戶現(xiàn)場更換硬盤后，故障依舊。

發(fā)現(xiàn)這不僅僅是簡單的SV449報(bào)警，而是系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)的RESET狀態(tài)。

（伺服就緒信號發(fā)出），系統(tǒng)立即重新啟動(dòng)。重啟后出現(xiàn)X、Z軸449報(bào)警，放大器后面的LED顯示“8”。系統(tǒng)重啟問題通常是由于瞬間拉低24V 引起的。打開電氣柜，檢查本機(jī)只有一根24V電源供I/O、系統(tǒng)、伺服使用，容量為8.3A（見下圖）。

系統(tǒng)啟動(dòng)和重啟時(shí)用萬用表測量伺服和系統(tǒng)的24V電壓值，未發(fā)現(xiàn)異常。懷疑共享電源容量不足或電源有故障。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一個(gè)容量為10A的電源如下圖。

更換10A容量電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。上電RESET后，變成系統(tǒng)SYS_ALM129:檢測到第n組伺服電源異常。依然是24V被拉低造成的。懷疑外部I/O 短路。

該型號只有兩個(gè)隨F0.6伺服準(zhǔn)備好信號一起輸出動(dòng)作的繼電器：Y4.0（液壓站啟動(dòng)）和Y6.6（電機(jī)抱閘打開）。確認(rèn)安全后，依次拔出Y4.0、Y6。 6、測試輸出繼電器線，發(fā)現(xiàn)不接Y6.6時(shí)可以正常啟動(dòng)。懷疑電機(jī)抱閘短路。

該機(jī)型為斜床身機(jī)床。 Z軸電機(jī)帶有剎車，但沒有使用FANUC剎車電機(jī)。而是采用第三方機(jī)械制動(dòng)器作為制動(dòng)裝置，如左圖。關(guān)閉電源時(shí)，測量線圈為20，也正常。使用軟木支撐Z軸工作臺。切斷所有電源后，將4A空氣開關(guān)單獨(dú)連接至制動(dòng)器線圈，為制動(dòng)器提供24V電壓。接通電源后，用手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，正常。 （如下圖）說明剎車線圈沒有完全損壞。

在使用過程中可能會(huì)表現(xiàn)不佳，偶爾會(huì)出現(xiàn)電流過大的情況。重新激活、磨合后即可正常使用。重新連接，正常啟動(dòng)系統(tǒng)，修復(fù)完成。

例1中，CNC裝置與負(fù)載波動(dòng)較大的設(shè)備共用電源。在第二個(gè)示例中，CNC 單元與容易產(chǎn)生感應(yīng)浪涌電流的負(fù)載共用一個(gè)電源。當(dāng)這些設(shè)備開啟或關(guān)閉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢，從而降低整個(gè)CNC模塊的供電電平。

電源連接應(yīng)盡量避免這兩種配置。當(dāng)CNC電源受到外部配套設(shè)備影響時(shí)，定位故障會(huì)比較麻煩，因?yàn)榇藭r(shí)CNC無法正常運(yùn)行，也不會(huì)顯示報(bào)警以提供參考。如果由于空間限制或其他原因，CNC 必須與其他設(shè)備共享電源，則必須仔細(xì)考慮浪涌電流和電壓波動(dòng)對CNC 的影響。另外，為了防止外界噪聲干擾，在連接CNC電源之前必須安裝噪聲濾波器（FANUC推薦使用TDK提供的ZGB2203-01U噪聲濾波器）。

結(jié)論：

（1）當(dāng)我們收到SV0449用戶的報(bào)修報(bào)告時(shí)，通常首先會(huì)考慮功放本身的故障，但這一次實(shí)際上是系統(tǒng)自動(dòng)重啟后出現(xiàn)的449報(bào)警。本質(zhì)問題是24V被拉低，此時(shí)伺服IPM的24V短路，控制電源也被拉低，導(dǎo)致449IPM報(bào)警。

（2）無論是之前的SV0449還是后來的SYS129ALM，都是由于伺服24V控制電源被拉低造成的。再加上系統(tǒng)重啟，都指向過流，拉急停時(shí)報(bào)警。需要考慮急停解除時(shí)哪些外圍配套元件會(huì)起作用。本例中，急停釋放輸出繼電器后，Y6.6信號點(diǎn)因制動(dòng)不良而產(chǎn)生過流，且所有24V均采用同一個(gè)開關(guān)電源，瞬間拉低了整體24V電壓水平并引起報(bào)警。一旦發(fā)生報(bào)警，外部繼電器輸出不動(dòng)作，消除瞬時(shí)過流。因此，使用萬用表測量時(shí)，由于反射速度和靈敏度的原因，觀察并不明顯（使用靈敏度較高的表應(yīng)該能夠檢測到瞬時(shí)電壓降）。

(3)本例中24V全部由開關(guān)電源提供，我們不推薦這種方式。建議廠家改造24V線，為系統(tǒng)、伺服、I/O提供獨(dú)立的24V電源。

(4)FANUC系統(tǒng)CNC部件、驅(qū)動(dòng)器控制電壓、IO控制電壓均需要穩(wěn)定的24V。如果整個(gè)機(jī)床只有一根24V，外部繼電器、接觸器、電機(jī)制動(dòng)器等的切換會(huì)釋放高壓電弧，損壞FANUC系統(tǒng)。這會(huì)造成不穩(wěn)定。

最新案例：大連數(shù)控車床。電氣柜圖片如下。一開始，系統(tǒng)偶爾會(huì)黑屏。后來OITF系統(tǒng)壞了，電氣柜里的FANUC驅(qū)動(dòng)器全部壞了。最后一個(gè)原因是開關(guān)電源。