离线故障诊断与系统维修

当CNC系统出现故障或要判断系统是否真有故障时，往往要停止加工和停机进行检查，这就是离线诊断（或称脱机诊断）。离线诊断的主要目的是修复系统和故障定位，力求把故障定位在尽可能小的范围内。例如缩小到某个模块、某个印制电路板上，或板上的某部分电路、甚至某一芯片或器件上，这种更为精确的故障定位，对于彻底修复系统是十分必要的。离线诊断可以在现场、维修中心或NC系统制造厂进行操作和控制。

早期的CNC装置是采用专用诊断纸带对CNC系统进行脱机诊断。诊断纸带提供诊断所需数据，诊断时将诊断纸带内容读入CNC系统的RAM中，系统中的微处理器根据响应的输出数据进行分析，以判断系统是否有故障，并确定故障的位置。近期的CNC系统则是采用工程师面板、改装过的CNC系统或专用测试装置进行测试。现代CNC系统中，这样维修诊断更为方便。

例如美国A-B公司8200系统离线诊断时，只需要把专用的诊断程序读入CNC中即可运行检查故障。而有的NC系统制造厂将这些诊断程序与CNC控制程序一同存入CNC中，维修人员可随时用键盘调用这些程序并使之运行，在CRT上观察诊断结果。

随着IC和微机的性能价格比的提高，近年来，国外已将一些新概念和方法成功地引入到诊断领域，使诊断技术进入一个更高的阶段。这些新的诊断技术，有的已走向实用，有的正处在研制与完善过程中，主要有以下几种：

1.通信诊断(www.xing528.com)

通信诊断也称远距离系统诊断或“海外诊断”。德国西门子公司在CNC系统诊断中采用了这种诊断功能。用户只要把CNC系统中专用“通信接口”连接到电话线上，而把在西门子维修中心的专用通信诊断计算机上“数据电话”也连接到电话线上，然后由计算机向CNC系统发送诊断程序，并将测试数据放回到计算机进行分析、得出结论，随后，又将诊断结论和处理办法通知用户。通信诊断除了用于故障发生后的诊断外，还可为用户进行定期的预防诊断。维修人员不必亲临现场，只需按预定时间对机床做一系列试运行检查，在维修中心分析数据，以发现可能存在的故障隐患。但这类CNC系统必须具备远程诊断接口及联网功能。例如西门子840D、FANUC 16等均有支持网络功能。

2.自修复系统

所谓自修复系统就是在系统内设置备用模块，在CNC系统的软件中装有自修复程序；当该软件在运行时，一旦发现某一个模块有故障时，系统一方面将故障信息显示在CRT上，同时自动寻找是否有备用模块；如有备用模块，则系统能自动地使故障模块脱机，而接通备用模块，从而使系统较快地恢复到正常工作状态。由此可见，所谓自修复实际上是“冗余”概念的一种应用。这个方案非常适用于无人管理的自动化工厂或者不容许长时间停机的重要场合。

美国Cincinnati Milacron公司生产的950CNC系统就已采用了这种自修复技术。在950CNC系统的机箱内空余处安装了一块备用CPU板，一旦系统中所用的四块CPU板中任何一块出现故障时，均能立即用备用板来替代故障板。但自修复技术需要将各用板插入到机箱中的备用槽上。从理论上讲，备用板的品种愈多愈好，但这无疑增加了系统的成本，所以往往只是配备一些极其重要的或易出故障的备用板；另一方面要求各备用板与系统其他部分通信联系并与被替换下来的模板相同，所以本方案只适用于总线结构的CNC系统。