臺達運動控制系統運行及維護

摘 要：運動控制系統正確的運行及維護不但可以保證和延長設備本身的生命周期，更是生產制造系統創造經濟效益的守護神。本文以臺達品牌伺服系統與數控系統為例，論述運動控制系統的運行及維護守則，意在為生產企業一線提供重要的核心設備管理技術。
關鍵詞：伺服 數控 運動控制 設備維護

1 引言
　工欲善其事，必先利其器。運動控制系統是機電一體化設備的心臟。系統的精密機電體系結構特點決定了行及維護的重要性。為了幫助最終用戶的投資效益最大化，正確的運行及維護不但可以保證和延長設備本身的生命周期，更是生產制造系統創造經濟效益的守護神。

2 臺達伺服系統運行及維護
　　臺達伺服系統包括伺服驅動器和伺服電機，驅動器利用精密的反饋結合高速數字信號處理器DSP，控制IGBT產生精確電流輸出，用來驅動三相永磁同步交流伺服電機來達到精確調速、定位等功能。和普通電機比較，由于交流伺服驅動器內部有許多保護功能，且電機無電刷和換向器，因此工作可靠，對維護和保養工作量最小。
　　為了延長伺服系統的工作壽命，在使用過程中需注意以下問題。對于系統的使用環境：需考慮到溫度、濕度、粉塵、振動、輸入電壓這五個要素。請嚴格按照安裝手冊中的要求執行。
　　伺服驅動器操作時須安裝于遮敝式的控制箱內，保持良好通風與散熱，并且空氣中沒有水汽、可燃性與腐蝕性氣體。保持控制箱內整潔，沒有銅絲、鐵屑等易導電細物，以免造成驅動器內電路板短路。
　　由于沒有滑環或整流器之類的轉動電氣接觸點，伺服電機維護主要是外部清潔和軸承替換工作。應該定期進行外部清潔，以除去影響散熱的污染物。清潔周期取決于具體環境條件和污染物堆積程度。如果電機或外殼采用風冷，也要檢查和定期清理風機。軸承壽命一般為1萬小時到2萬小時，電機在低于額定轉速、推力和徑向軸承負載極限條件下運行，軸承壽命會更長。每隔2500小時應該檢查軸承有無明顯或異常噪音。如果聽到這種噪音，應立即把電機送到中達電通相關維修點替換軸承。
　　臺達伺服驅動中設置許多報警信號，在一些意外狀況下，及時保護驅動器和電機免受損壞，現列出常見故障信號及解決方法。
ALM11 編碼器接線錯誤或編碼器故障，請仔細檢查編碼器連接線，檢查電機屏蔽線是否連接驅動器。
ALM06 過載、電機動力線接線錯，檢查電機軸安裝是否有偏。
ALM09 動力線接線不良或電機編碼器故障，檢查動力線。
ALM03 主回路輸入電壓過低，檢查輸入電源是否符合要求。
ALM22 主回路電源缺相，檢查電源線連接是否松動。

3 臺達數控系統運行及維護
3.1 運行通則
　　嚴格遵循操作規程；防止數控裝置過熱；經常監視數控系統的電網電壓；防止塵埃進入數控裝置內；存儲器用電池定期檢查和更換。
數控系統編程、操作和維修人員必須經過專門的技術培訓，熟悉所用數控機床的機械、數控系統、強電設備、液壓、氣源等部分及使用環境、加工條件等；能按機床和系統使用說明書的要求正確、合理地使用。應盡量避免因操作不當引起的故障。
3.2 維護通則
　　（1）防止數控裝置過熱。定期清理數控裝置的散熱通風系統。應經常檢查數控裝置上各冷卻風扇工作是否正常。應視車間環境狀況，每半年或一個季度檢查清掃一次。
由于環境溫度過高，造成數控裝置內溫度超過55℃～60℃時，應及時加裝空調裝置。
　　（2）經常監視數控系統的電網電壓。通常，數控系統允許的電網電壓范圍在額定值的+10％~-15％，如果超出此范圍，輕則使數控系統不能穩定工作，重則會造成重要電子部件損壞。因此，要經常注意電網電壓的波動。對于電網質量比較惡劣的地區，應及時配置數控系統專用的交流穩壓電源裝置，這將使故障率有比較明顯的降低。
　　（3）防止塵埃進入數控裝置內。除了進行檢修外，應盡量少開電氣柜門。因為車間內空氣中飄浮的灰塵和金屬粉未落在印刷電路板和電氣接插件上，容易造成元件間絕緣電阻下降，從而出現故障甚至使元件損壞。
　　（4）接插件清潔劑噴洗。一些已受外部塵埃、油霧污染的電路板和接插件可采用專用電子清潔劑噴洗。在清潔接插件時可對插孔噴射足夠的液霧后，將原插頭或插腳插入，再拔出，即可將臟物帶出，可反復進行，直至內部清潔為止。接插部位插好后，多余的噴液會自然滴出，將其擦干即可。經過一段時間后，自然干燥的噴液會在非接觸表面形成絕緣層，使其絕緣良好。在清洗受污染的電路板時，可用清潔劑對電路板進行噴洗，噴完后，將電路板豎放，使塵污隨多余的液體一起流出，待晾干之后即可使用。
　　（5）存儲器用電池定期檢查和更換。通常，數控系統中部分存貯器中的存貯內容在斷電時由電池供電保持。當電池電壓下降至一定值就會造成參數丟失。因此，要定期檢查電池電壓，當該電壓下降至限定值或出現電池電壓報警，應及時更換電池。控制器連續一月以上未開機，內部存儲器資料可能會丟失。一旦參數丟失，在調換新電池后，可重新將參數輸入。
　　（6）數控系統長期不用時的維護。當數控機床長期閑置不用時，也應定期對數控系統進行維護保養。首先，應經常給數控系統通電，在機床鎖住不動的情況下，讓其空載運行。在空氣濕度較大的梅雨季節應該天天通電，利用電器元件本身發熱驅走數控柜內的潮氣，以保證電子部件的性能穩定可靠。實踐證明，經常停置不用的機床，過了梅雨天后，一開機往往容易發生各種故障。

4結束語
　　由于運動控制系統最終用戶工作條件和企業一線工程技術支撐能力的限制，常常使得機電系統不能夠得到良好的設備管理，輕則縮短機電一體化設備的生命周期，重則由于設備故障降低產能造成經濟效益的損失。通過對基于臺達運動控制系統運行維護問題的研討，得到的結論性核心設備技術管理守則完全適用于其它的運動控制系統。