数控系统烧损的主要类型及现象分析
客户使用某品牌的数控系统，陆续发生多例数控系统被烧毁事故，笔者对此进行了调查：
一、数控系统烧损事故的类型
烧损事故类型1控制器显示器烧损
例1.客户数控系统控制柜使用双电源。其中pd25电源用于控制器和显示器供电，另外一mwdc24v电源为输入输出单元供电。客户报告上电后，当mw电源的0v端和fg端相连后，引起控制器烧损。
调查：笔者到现场后，检查了控制柜的接地情况。控制柜的接地情况如下：
1.1数控系统各单元的fg端子都接有地线。电源端子的fg端子也接有地线。
1.2控制柜底部有一接地排。从数控系统各单元包括伺服电机fg端子过来的所有的接地线都在该接地排上。该接地排太小，所以有两根接地线接在一个螺丝端子上的情况。
1.3从接地排到接地装置之间用一根接地线相连。该接地线粗细与控制柜内用接地线相同。导线面积约4平方毫米。
1.4据客户称：接地装置是深埋1.6米的铜板。地面部分是角铁。接地线连接于角铁的螺栓上。
分析：客户的接地装置是不够规范的。
其一：接地排太小，致使从各单元fg端子过来的接地线不是分别连接到接地排上，而是直接连接在一起。这使得短路电流可能流向各单元。
其二：从接地排到接地棒的导线，其导线面积只有约4平方毫米。（而系统制造商的要求是大于14平方毫米。），这种情况至少属于接地不良。
当接地装置不良，而多条机架fg接地线又连接在一起，当“输入输出回路”发生短路时，短路电流可能通过接地排的“c”点，流入“控制器回路”，而造成控制器烧损，该控制器zui薄弱之处是从显卡到显示器的连接电缆f098,有短路电流时往往先烧毁该电缆。造成“白屏”现象。
该客户还报告过一例，当外部某一接近开关损坏后造成控制器显示器烧损，实际上也是f098电缆被烧损。据分析仍然可能是“输入输出回路”发生短路，经过接地排传过来的短路电流造成了控制器一侧的损坏。
在现场观察到的现象如下：
上电后，观察到显示屏先亮发白，无任何内容显示，然后从周边向中部逐渐发黑。初步判断控制器或显示屏被烧损。将控制器显示屏拆下，未观察到硬件有烧损的现象。检查保险未被烧毁，
将控制器到显卡的电缆卸下，上电后显示屏不亮。
将显卡到显示屏的电缆f098卸下,上电后显示屏发亮但不发黑。这与连接上f098的电缆的状况有区别;
判断是f098电缆有问题，（但从外观上观察f098电缆无异常），更换f098电缆后，系统恢复正常。
事故类型2在线加工时发生数控系统控制器烧损。
用台式计算机进行dnc在线加工时发生数控系统控制器烧损。
客户生产设备未有接地装置，其接地排上的地线仅与商用电源三相四线制中的“地线”或“零线”相连。发生事故时先烧损了台式计算机，继而烧损了数控系统的控制器。
从事故现象分析：商用电源三相四线制中的“零线”可能断线，造成供給台式计算机的电源电压为相电压即380v，结果首先造成计算机烧损。由于计算机与数控系统进行rs232通信，同时也就烧毁了数控系统。用台式计算机进行dnc在线加工时，其电源必须接地，否则可能由于下列原因烧损控制器。#p#副标题#e#
在计算机的电源输入回路中内置有emi浪涌吸收器电路，本来这部分电路的作用是滤除市电中的交流电噪音，消除干扰，但在没有接地的情况下使用交流电源，因为电容有漏电流，金属框体会出现大约是输入电压一半的对地电压（漏电压）。当输入电压为ac220v时，漏电压大约为ac110v。
在通常情况下因为计算机的金属框体与sg相连接，这样在rs232c通讯线插头的sg点也会出现漏电压。这个漏电压因为是由于pc电源一次侧的电容引起的，所以就算是将计算机的电源切断，只要将电源电缆插入插座就会发生。
在发生漏电的情况下，将rs232c电缆与数控系统相连接时，数控系统一侧通信用ic，会因为高电压有烧毁的危险。
其对策很简单，就是在电源插座上必须接地线。
事故类型3i/o板的烧毁
i/o板的烧损也比较常见。这多数是因为对i/o板的源型接法和漏型接法不理解而造成的。实际使用中由于漏型接法较多，现以漏型接法为例加以说明：
在由于i/o板的型号规定，在其内部输出信号的公共端已经接0v,负载的公共端外接dc24v.这是漏型接法。对于规定为漏型接法的i/o板，如果在其输出的公共端（其中的a1,a2）接入dc24v,就形成短路，这是在调试初期经常遇见的情况。
另外在负载一侧的二极管方向接错也会形成短路。
某些负载被击穿也会形成短路，而一旦短路，就可能烧损i/o板上的芯片。
二、总的分析和判断
数控系统一旦发生烧损事故，可以遵循下列原则进行判断分析：
数控系统的烧损必定是由于有大电流通过。这种大电流多为短路电流。也可能是外部干扰产生（如雷击）。而短路多数因为接线错误导致;常见的短路是误将电源的正极和负极短接在一起（此时电源上的工作正常绿灯不亮）
也有由外部金属铁屑落入电路板造成的短路2。发生短路造成数控系统烧损，控制柜的接地不良是重要原因。因为制造商要求控制系统所用电源的0v端必须与fg端（机架地）连接，再通过接地排连接到接地装置。如果接地不良则短路电流无法流入大地，短路电流就可能通过接地排的连接形成回路流入其他电路烧损设备。
三、对策
对接地装置的要求：
1.每台数控机床必须单独接地，所有直流dc0v端必须与机架地（fg）端短接;
2.控制器，显示器，以及系统所有单元的fg端子必须分别连接到控制柜的接地排上。但各连接线不要连接于同一螺栓上。
3.从控制柜接地排到接地棒之间的接地线面积大于14平方毫米;
4.接地棒推荐用厚6毫米，边长50毫米，长1.2米的角钢。也可以用直径30毫米，长1米的黄铜棒。
5.接地棒的打入深度大于0.6米。
6.灌注盐水可以提高土壤的导电率。用食盐处理土壤后,砂质粘土的电阻减小1/3～1/2,砂土的电阻减少3/5～3/4,砂的电阻可减小7/9～7/8,对于多岩土壤,用食盐溶液浸渍后,其导电率可增加70,花岗岩的导电率可增加1200倍。
7.接地电阻小于4欧。
8.控制柜的接地排不能接到三相四线制电源中的零线上。
9.对于计算机在线加工，向计算机供电的电源插座务必接地线。
（文章来源：弗戈工业在线）
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调查：笔者到现场后，检查了控制柜的接地情况。控制柜的接地情况如下：
1.1数控系统各单元的fg端子都接有地线。电源端子的fg端子也接有地线。
1.2控制柜底部有一接地排。从数控系统各单元包括伺服电机fg端子过来的所有的接地线都在该接地排上。该接地排太小，所以有两根接地线接在一个螺丝端子上的情况。
1.3从接地排到接地装置之间用一根接地线相连。该接地线粗细与控制柜内用接地线相同。导线面积约4平方毫米。
1.4据客户称：接地装置是深埋1.6米的铜板。地面部分是角铁。接地线连接于角铁的螺栓上。
分析：客户的接地装置是不够规范的。
其一：接地排太小，致使从各单元fg端子过来的接地线不是分别连接到接地排上，而是直接连接在一起。这使得短路电流可能流向各单元。
其二：从接地排到接地棒的导线，其导线面积只有约4平方毫米。（而系统制造商的要求是大于14平方毫米。），这种情况至少属于接地不良。
当接地装置不良，而多条机架fg接地线又连接在一起，当“输入输出回路”发生短路时，短路电流可能通过接地排的“c”点，流入“控制器回路”，而造成控制器烧损，该控制器zui薄弱之处是从显卡到显示器的连接电缆f098,有短路电流时往往先烧毁该电缆。造成“白屏”现象。
该客户还报告过一例，当外部某一接近开关损坏后造成控制器显示器烧损，实际上也是f098电缆被烧损。据分析仍然可能是“输入输出回路”发生短路，经过接地排传过来的短路电流造成了控制器一侧的损坏。
在现场观察到的现象如下：
上电后，观察到显示屏先亮发白，无任何内容显示，然后从周边向中部逐渐发黑。初步判断控制器或显示屏被烧损。将控制器显示屏拆下，未观察到硬件有烧损的现象。检查保险未被烧毁，
将控制器到显卡的电缆卸下，上电后显示屏不亮。
将显卡到显示屏的电缆f098卸下,上电后显示屏发亮但不发黑。这与连接上f098的电缆的状况有区别;
判断是f098电缆有问题，（但从外观上观察f098电缆无异常），更换f098电缆后，系统恢复正常。
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三、对策
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1.每台数控机床必须单独接地，所有直流dc0v端必须与机架地（fg）端短接;
2.控制器，显示器，以及系统所有单元的fg端子必须分别连接到控制柜的接地排上。但各连接线不要连接于同一螺栓上。
3.从控制柜接地排到接地棒之间的接地线面积大于14平方毫米;
4.接地棒推荐用厚6毫米，边长50毫米，长1.2米的角钢。也可以用直径30毫米，长1米的黄铜棒。
5.接地棒的打入深度大于0.6米。
6.灌注盐水可以提高土壤的导电率。用食盐处理土壤后,砂质粘土的电阻减小1/3～1/2,砂土的电阻减少3/5～3/4,砂的电阻可减小7/9～7/8,对于多岩土壤,用食盐溶液浸渍后,其导电率可增加70,花岗岩的导电率可增加1200倍。
7.接地电阻小于4欧。
8.控制柜的接地排不能接到三相四线制电源中的零线上。
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