FANUC数控系统数控机床误差过大报警处理方法

数控机床编码器、光栅尺、反馈电缆伺、服放大器、伺服电机或传动机构出现故障时往往系统会触发误差过大报警，如FANUC系统的410#报警和411#报警。

410#报警：SERVO ALARM：n- TH AXIS- EXCESS ERROR

报警解释：①第n轴的停止位置偏差值超过参数1829的设定值。②在简易同步控制中，同步补偿量超过参数8325的设定值。

411#报警：SERVO ALARM：n- TH AXIS- EXCESS ERROR

报警解释：第n轴移动时的位置偏差值超过参数1828的设定值。

一、工作原理

在数控机床进行伺服控制的过程中，系统的移动指令经脉冲分配处理，进入误差寄存器，对误差寄存器的数值递增，通过伺服的速度回路以及电流回路，由伺服放大器驱动伺服电机转动，使安装在电机后面的增量式编码器发出数字脉冲，反馈到伺服放大器，通过FSSB光缆由进入误差寄存器，对误差寄存器的数值进行递减，正常情况下误差寄存器里的数值始终保持在一定范围以内，伺服停止时，误差寄存器的数值为0。如果移动指令或编码器反馈两者中有一个没有，就会造成误差寄存器里的绝对数值过大，在移动时，如果误差寄存器里的绝对数值>参数1828里设定的数值，机床就会出现411报警，在停止时如果误差寄存器里的绝对数值>参数1829里设定的数值，机床就会出现410报警。误差寄存器的数值可以在FANUC系统的诊断 300号看到。

二、故障原因

通过以上分析可知，每当伺服使能接通，或者轴定位完成时，都要进行上述误差比较。当以上误差比较超值后，就会出现410#报警，即停止时的误差过大。当伺服轴执行插补指令时，指令值随时分配脉冲，反馈值也随时读入脉冲，误差计数器随时计算实际误差值。当指令值、反馈值其中之一不能正常工作时，均会导致误差计数器数值过大，即产生411#移动中误差多大报警。

那么哪些环节会导致上述两种情况的发生呢？通过维修记录的统计，多数情况下是发生在反馈环节上。另外机械过载、全闭环振荡等都容易导致上述报警的发生，现将典型情况归纳如下：

①编码器损坏；

②光栅尺放大器故障；

③光栅尺脏或损坏；

④反馈电缆损坏，断线、破皮等；

⑤伺服放大器故障，包括驱动晶体管击穿、驱动电路故障、动力电缆断线虚接等；

⑥伺服电机损坏，包括电机进油、进水、电机匝间断路等；

⑦机械过载，包括导轨严重缺油，导轨损伤、丝杠损坏、丝杠两端轴承损坏，联轴器松动或损坏等。

三、实例分析

实例1：某FANCU 0iTB数控系统半闭环控制数控车床，Z轴移动时出现411#报警。首先通过伺服诊断画面观察Z轴移动时的误差值。通过观察，发现Z轴低速移动时位置偏差数值尚未得到及时调整就出现了411#报警。这种现象是比较典型的指令与反馈不协调，有可能是反馈丢失脉冲，也有可能是负载过大而引起的误差过大。

由于是半闭环系统，所以反馈装置就是电动机后面的脉冲编码器，该机床使用FANCU 0iTB数控系统，并且X和Z轴均配置αi系列数字伺服电机，所以编码器的互换性好，并且比较方便，因此维修人员首先更换了两个轴的脉冲编码器。但是完成后故障依旧存在，初步排除了编码器问题。通过查线、测量，确认反馈电缆即连接也没有问题。视线转向外围机械部分，技术人员将电机与机床脱离，将电动机从联轴器上拆下，通电旋转电机，无报警，排除了数控系统和伺服电机故障。检查机械传动部分，使用扳手手动旋转丝杠，发现丝杠很沉，明显超出正常值，说明进给轴传动链存在机械故障，通过钳工检修，修复Z轴丝杠机械问题，重新安装电动机，机床工作正常。

实例2：某FANUC 0iMC系统半闭环立式数控铣床，Y轴解除急停开关后数秒随即产生410#报警。

410#报警是由于停止时误差过大引起的，一般也是由于反馈、驱动、外围机械这三种因素引起的。凡是这类误差过大的报警，首先要观察伺服运转（SV-TURN）画面。通过观察，发现松开急停开关后“位置偏差”数值快速加大，并出现报警，此时机床窜动一下并停止。

如何快速简易的判断位置编码器故障？可以先按下急停开关，用手动或借助工具使电动机转动。此时，如果SV-TURN画面中位置偏差也跟着变化，说明编码器没有问题。使用此方法，通过伺服诊断画面看到反馈脉冲良好，基本排除脉冲编码器及反馈环节的问题。经过仔细观察发现，通电时间不长，电动机温升可达60～70度。通过摇表测量，发现电动机线圈对地短路，更换电机后，机床工作正常。

四、结语

在系统出现410#或411#报警的时候，要检查伺服放大器、编码器、伺服电机、伺服电机的动力电缆和编码器的反馈电缆、伺服轴的机械负载等方面的情况。