李翔宇 毛向卫 张立忠 刘金兵 余明淦
海洋石油工程（青岛）有限公司 山东省青岛市 266000
摘要：数控机电设备应用期间，可能会存在零件运行失效、编码器运行异常、偶发性故障等情况，需要工作人员结合数控机电设备的运行特点进行全面、系统的评估判断，可为后期数控机电设备的维修提供技术支持。因此，在故障诊断及维修管理期间，工作人员应当了解到不同机电设备的应用情况及应用需求，根据社会的发展特点设立维修方案，提升数控机电设备的功能性。
关键词：数控机电设备；故障诊断；维修
引言：
信息化、智能化技术的有效推广，提高了数控机电设备运行的稳定性。为了解决数控机电设备运行期间的安全隐患，需要技术人员结合数控机电设备的使用要点、应用范围、故障特点进行评估，采用科学的控制方案总结设备运行的潜在隐患，可在明确故障维修需求的过程中进行机电设备的维修管理需求，进而排除故障对机电设备运行的不利影响。
一、数控机电设备的故障的特点
数控机电设备运行过程会受到环境、机电设备功能性特征的影响，故设备运行期间可能会存在连续、突发性的故障情况，而这些故障的诱发原因较多。在数控机电设备运行的影响下，需要工作人员总结机电设备的运行状态，在了解装置故障成因及复杂关系的过程中确立故障种类。另外，不同机电设备的购进价格都非常高，故需要总结机床的使用要求及使用功能，在了解电子设备运行需求、功能特征的过程中确立关联性转移方案，可促使整体装置的运行动作更为完整[1]。在故障特点评估过程中，工作人员需要依据机电设备的执行动作、设备运行规范确立故障监控模式，以便为机电设备的处理提供技术支持。
二、数控机电设备的故障种类
数控机电设备的故障主要分为设备功能、元件老化、外部压力而致使的故障情况，故需要技术人员总结不同故障对机组的直接影响。第一，当重要部位机电设备功能出现运行故障时，其加工零件的运行会直接停止运作，进而导致生产产品（半成品）加工失败的现象。在此过程中，局部区域故障和大型故障也会导致数控设备安全隐患的问题。例如当设备出现大型故障时，可能会导致整体设备短路故障。第二，不同设备运行期间也会存在独立、从属故障两种状态，其中独立机电故障并不会直接影响设备的运行，仅需要工作人员彻查故障原因及故障位置，给予诊断和维修。从属故障的诱发原因是非机电设备的运行出现故障，如执行、传输设备会进入停滞状态，此时设备运行必定会受到阻滞。第三，不同时间段机电设备运行期间，设备也会存在一定安全隐患。例如早期故障是由于机电设备设计、运行、功能检查不合理导致；偶发性故障的是由于机电装置出现期间的故障问题，造成该问题的主要原因是外界突发性因素致使设备运行出现安全隐患，多在装置应用7年后会突发此类问题。如现场作业期间机电设备被检测出一定安全隐患，致使数控机电设备的功能衰减，就会影响设备的使用效果[2]。
三、数控机电设备的故障诊断维修方法
1. 替换措施
数控机电设备应用期间，可能会存在机电设备、数控系统运行隐患方面的问题，特别是数控系统的编程、计算、逻辑及内部构造相对复杂，不易在短期内发现机电设备故障特征。因此，技术人员应当总结数控机电设备的故障特点，在必要的评估测试、探查分析过程中评估出已存在的故障问题，给予合理、精准的判断及审查工作，有利于解决控制板运行方面的隐患。若当更换控制板后装置的运行状态可恢复正常，则表示旧的控制板已发生实质性损伤。
在同类型控制系统的替换、更换处理过程中，技术人员应当利用信息化技术部快速探查故障的精准位置，结合辅助作业、故障探查等模式分析机电设备的运行要求。例如可应用美国 Bryant企业的替换技术及其思路，第一时间分析数控机组内圆磨床的运行要点及替换方式，将E轴作为故障诊断基准后，确定出E轴的位移指标。若其位移参数超过既定标准后，“Excess Following Error”系统可自动进行告警处理，期间技术人员应当及时对比出不同元件的参考位置及时及运行状态，采用手动校准的思路分析设备故障的技术要点。此时，技术人员应当将E轴移动到0～14的区间内，分析该区间机电设备故障区域数值的变化及故障特点。在必要的系统反馈、编码分析、电缆控制后，技术人员应当对受损的位控板进行更换处理，更换后利用分析仪器分析编码器的运行、运转特征，以此达到维修的目标。总之，美国Bryant企业的替换维修思路可尽可能提高机电设备编码器的运行工，且能在设备故障分析中得到与此相关的替换思路，得到关联性的维修建议。
2. PLC程序分析
PLC程序可在可编程控制器的支持下得到数控设备的运行逻辑及运行故障，期间技术人员可采用自拟的PLC程序模型评估、发现、判断出故障的实际位置，可方便技术人员在确定零件运行故障的过程中落实关联性维修方案。因此，将PLC程序分析系统应用于设备故障分析中，能在模拟信息量、模型的基础上评估出故障特点。例如大力车故障分析中，PLC系统可在确定车组横轴油槽泄露油体的实际含量，得到线路的运行状态，可方便技术人员在快速分析故障位置的过程中明确元件的功能性，评价出数控机组是否存在堵车现象[3]。在关联性维修手册中可看进一步分析出x轴的定向、供油状态，也可依据供油的特征分析出大立车的实际运行特点，方便在输入、输出信号的控制、协调基础上得到电磁阀的功能值。若机电设备运行存在输出故障时，技术人员应当使用动态评估系统了解中间继电器、轴承等元件的运行状态，得到满足运行需求的控制思路。
3. 广域网诊断评估
通过构建动态监测系统，在广域网的支持下分析机电设备的运行情况及运行状态，结合设备的监测、控制需求得到满足设备运行的监测点位，可方便数控机组依据已有的大数据库信息指标评价出广域网的运行功能。因此广域网技术应用期间，应当要求科研、技术部门的技术人员利用物联网模型建立动力学分析评价标准，再结合数控机组的用电状态、运行状态得到设备的故障情况。此时，技术人员可利用故障分析软件评估出机电设备故障的机理特征，结合科学的评判要点及故障分析思路分析控制网络中潜在的安全隐患。
4. 综合故障诊断与维修
当明确数控机组运行故障及故障成因后，技术人员应当设立完善的控制流程及分析思路，采用动态化的评估模式测试出已存在的故障问题及故障点位。具体而言，应当结合以下控制要点：第一，技术人员应当第一时间分析出电气元件、用电线路是否存在短路，其原因是短路可能会导致局部用电器感应电流超标。一旦电气元件的绝缘电阻损毁后，用电元件就会损坏。因此，当整体运行内出现断路现象时，技术人员应当及时探查线路位置，采用科学的评估方式更换、改变接线位置及线缆。第二，故障维修期间技术人员应当第一时间重启NC端口，及时复测NC端口是否存在振动异常、飞车的现象。若存在此类现象，应当立即重视机电设备的运行，再使用信息化技术分析此类问题的位置。第三，技术人员应当定时监控显示屏中用电元件、机电元件的功能参数及信号值。若显示器内存在告警信号时，技术人员应当立即探查故障的造成原因及类型，采用科学的评估思路及故障处理模式进行现场维修操作。
四、结束语
综上所述，数控机电设备故障判断及维修过程中，技术人员应当明确故障特点及诱发原因，采用合理、科学的评估思路及分析办法进行在线管理，更换可能存在的损毁的机电元件，进而提高数控机电设备运行的质量。
参考文献
[1]周志海. 浅析数控机床的故障诊断及维修[J]. 内燃机与配件,2019(03):126-127.
[2]熊曦明. 数控机电设备的故障诊断与维修分析[J]. 南方农机,2019,50(15):280.
[3]秦耀文. 数控机床故障诊断与日常维护研究[J]. 机械工程与自动化,2020(04):186-187.