设备数控系统偶发性故障的2种诊断方法

高中汉 刘安宁 苏海龙

（中国一拖集团有限公司第三装配厂 河南洛阳）

设备数控系统在长期的工作中，电气元器件由于老化或其他原因导致其参数发生变化或性能下降至临界点附近，处于不稳定状态。平时尚可工作，一旦外界条件（如温度、电压等）发生某种扰动，即使扰动是在允许范围内，也可能使其瞬间越过临界点，使其工作不正常，从而引起数控系统发生故障。一旦扰动过去，又回到临界点这边，元器件工作恢复正常，数控系统工作又正常了。

对于这种元器件工作不稳定导致的数控系统偶发性故障，可采用工作环境恶化试验法，使性能变差的元器件特性越过临界点彻底不能工作，将偶发性故障变成稳定故障，使故障检测工作可按部就班地进行。实际工作中，常使用2种方法。

1.局部升降温法

当设备运行时间较长才会发生的偶发性故障，这时可以人为地（如用电热风或红外线灯直接照射）将可疑的元件温度升高（注意，器件的温度参数）或降低，加速一些温度特性较差的元件产生“病症”或使“病症”消除来寻找故障原因。

例如，一台意大利进口的加工中心，在运行中偶尔出现“STOP”故障。故障出现无规律，维修者难以找出故障的真正原因。在打开电箱对电路进行检测时，发现该故障出现次数减少，感觉到温度对这个故障有影响。且观察到在X轴移动时，故障出现次数较多。通过进一步检测，发现X轴的伺服控制卡可能存在问题，由于没有备件可换，即用热风枪对这块线路板进行加热，当对其中一块LM339集成电路加热后，故障立即出现。更换该集成电路后故障不再出现，问题得到彻底解决。

2.电源拉偏法

电源拉偏法就是拉偏（升高或降低但不能反极性）正常电源，制造异常状态，暴露故障或薄弱环节，提供故障或处于好坏临界状态的组件、元器件位置。电源拉偏法适于工作较长时间才出现一次的偶发故障，或怀疑电网波动引起故障的场合。拉偏（升高或降低）正常电源电压，可能具有破坏性，要先分析系统是否有降额设计的保险系数。要控制拉偏的范围（如，正常电压的120%～80%），三思而后行。

例如，一台进口的卧式加工中心，在运行中偶然出现“PROFIBUS HARDWAR ERROR”故障，外国公司维修多次均未能解决问题。接手该问题后，在跟踪故障的过程中，发现一块总线控制卡电源指示灯相比其他灯的亮度稍有些低，检查电压正常。找来一个±15 V直流电源给其单独供电，故障依然出现。后把电压升高至±16 V，故障不再出现。购买该控制卡更换后，设备一直运行正常。