西门子模块6ES7360-3AA01-0AA0产品齐全

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近来有**朋友探讨伺服器的维修，而大多维修界的前辈们，总把维修伺服器看得很神秘，很高深的样子，对技术是守口如瓶。我想在这里抛砖引玉，探讨伺服器的原理和维修。

我是一个搞工业控制设备维修的，专长是硬件维修。工业设备初源起欧美，发扬于日本，所以无论理论也好，设计也罢，都绕不开国外这个词。在如今网络，软件，，虚拟现实的今天，很多人对硬件维修人员，大多嗤之以鼻。以为就是个玩玩烙铁的体力活，没多少技术含量，其实硬件维修道路艰险且漫长，需要了解的实在很多。

硬件是工业控制设备中重中之重的课题，是虚实交互的桥梁，没这座桥一切都是空谈，是绕不开的执行工具，硬件质量的好坏，直接关系到处理结果。现在世界上级的设备生产商，都在向模块化生产靠拢。

什么是模块化呢？简单点说就是：把一个设备分拆为几个部分，每个部份，集成起来生产组合起来。这样的好处是，可尽量控制设备的故障范围，节省维护成本，同时拓展了用途。这点在需要联控的领域优势非常的明显。

很多人进入工业设备维修的领域，都是从修开始的，也有人认为会修变频器就会修所有的工业控制设备，其实，这仅仅是一个开始。当然，入门级变频器包括了强电/微电电路/反馈取样/本地远程控制等基本功能。通常用在要求运转精度不高的场合，比如供水，调速等场合。但一些控制场合就不同了，要知道工业控制的精髓就是，控制。没有度，纵使外观漂亮大气，吹得如何天花乱坠，你的产品还是低级产品。有精度要求的场合，比如我们常常乘坐的，起重，造纸，冶金，纺织等有严格要求的场合，普通变频器就往往不能胜任了。这时，就要求伺服控制器登场了。

伺服控制器有那么神乎其神吗？也别把那东西想得那么复杂，伺服的基本条件是闭环控制。什么是闭环控制？无非就是和输出马达组合成一个环路，有反馈而已。变频器也有反馈，比如电流就是。伺服的反馈要求苛刻一些，要求电机每转动一下的位置信息主控制板都要知道。通俗点说就是：快了就慢下来，慢了就加快一点。这个说起来做起来难，要知道动态，惯性，负载变化都在瞬息万变，马达那边出了什么幺蛾子，控制器马上就知道，而且要做出对应的处理措施，这并不是一件的事。

于是二个问题就出来了，那就是响应问题。所谓的响应，就如人与人之间的对话，一问一答。马达运行起来那是每分钟几千转的问题，这就是所谓的高速响应。马达的编码器担负起和主控板之间的对话。编码器制造商按要求将编码器演算成脉冲，马达转一圈，很可能编码器就输出了几千个脉冲，这个脉冲以原始位置为起点，每一个脉冲代表一个位置。你也可以这样理解，编码器每圈输出的脉冲越多，定位越准确，误差越小。当然以上说的指示一个概念，实际的软件算法，硬件制造工艺要求，那是相当的复杂的。不过那对与维修工程人员来说，用处不大，但需了解原理。

光说理论没用，维修的时候，还会遇上各种编码器，什么编码器，增量编码器，通讯式编码器，旋转变压器等等。所以有人说，工业设备的维修技术，一半是理论，一半是经验。在现实维修中，很多事情是没时间给你去慢慢推敲理论，客户要你一看故障，就需要判断出故障点。个人经验，在美国产品中，习惯用编码器作为反馈器件，代表如三菱，安川，松下等等。欧洲的一些级伺服制造商，非常习惯用旋变（解析器）作为反馈器件，比如伦茨，路斯特，科比等等。对于反馈器件的使用，不敢说谁胜一筹。但稳定性来说，旋转变压器应该稳定一些。但旋变的a/d运算复杂，制作成本也较高，所以一般都只出现在的伺服控制器中。

伺服控制器维修，怎样分析故障？

伺服器的维修，和变频器大的不同就是没有马达无法试机，而作为维修公司，你不可能备有所有型号的伺服马达，试机是一个绕不开的坎。让人恼火的是，你不连接编码器，编码器的故障报警会其他所有故障报警。我的做法是先询问客户，伺服器现场故障情况，比如现场根本没有出现过编码器相关的故障信息，维修时，你就根本不用考虑编码器问题。报警过载过流，电压低，无法定位，无法启动这些故障，我一般直接找故障点，然后反向推理一到两步，为什么会出现这个故障报警。

下面说几个列子，来分析一下维修伺服器的思路。

1.一台伦茨93es系列伺服器，客户说速度不稳定，电流时大时小，然后出现过载，客户还说编码器已经换了，强调编码器是好的。

伺服器能运行起来，那就明输出驱动，igbt没有问题的，电流不稳定，一般来说是电流取样电路的故障。但伦茨有一个缺点，就是只使用了两相电流传感器，如果其中的一个传感器有了故障，一般功率模块也就报废了。虽然纳闷，也没有深究，先拆下模块，做霍尔动态检测，波形，幅值正常。不放心，将驱动6个桥臂全部检查，也正常。余下的就是主板的反馈输入接口了。经过反复检测，也正常。于是装机，开环带灯，正常，试电机也正常。一个上午过去了，可以说没有找到故障，于是让客户拿走。

客户回去不久就打电话，说故障依旧。事情蹊跷，这下得去现场了。到了现场，让客户开机，空载正常，低速也正常，但电流也波动。经过仔细观察，居然被我看出了问题，原来客户修改了生产产品规格，由于位置的改变，工厂将增量编码器改为了软连接，且中点不同心了。低速的时候还是可以的，高速的时候造成抖动，使编码器输出信号出错。

纠正了客户使用方式，一切恢复正常。记住，伺服器是软硬件和外部设备相连接起控的，当自己费了九牛二虎之力也没找到故障时，就该考虑一下外部有没有问题了。

2.一个客户发了台路斯特c系列伺服器过来维修，故障是使用时出现过载停机，每次故障前，马达会出现震动和噪声。停机一段时间又可以开机。

德国路斯特伺服器性能，一个缺点是掉用户程序。能冷机开机，让人很想到是不是散热的问题。当接到用户发过来的伺服器后，我打消了这个想法。一来这个伺服器较小，只有400w，根本没有散热风扇。二是详细询问后发现，出现故障的时间不定。如果伺服器散热故障，一般时间是固定的，不如说使用二十分钟一定报警。开机后发现，a/d转换芯片的供电电阻已经烧焦，测量仅阻值变大而已，电压小了，换新后，供电电压恢复正常。但经过分析，这个故障点和过载报警根本扯不上什么关系。路斯特马达一般采用旋变反馈，旋变是很不出现问题的。自己维修那么多，旋变从来没坏过，检查编码器连线，居然发现了一条电缆是半开路的，心里一喜，以为找到了故障。因为有匹配的电机，那就试机吧。切换到手动状态，闭合启动，将转速设定到2000转，然后关门下班。二天一早查看，电机转速正常，马达温度也正常。于是拍下视频发给客户验收，付款发货。

回去没有两天，客户就打来电话，说故障依旧，这下傻眼了，怎么可能呢？后来经过和客户反复沟通，原来还是编码器线故障。因为我查出故障这条编码器线原来换过，我修复发回后，工厂技术人员懒得去拆那条编码器线，结果故障还是那个故障。换线后，设备正常工作。对于远方的客户，我一般修复会拍视频，型号，系列号，运行状态，给客户验收，然后再收款发货。但有的时候，测试正常和现场使用一定要沟通好。

3.有客户拿了一台提花机，叫answer（安速）伺服器过来维修，故障是没有显示。answer这个，是松下伺服的血脉演化而来的，程序架构和应用都差不多。因为提花机已经国产且伺服用量较大，安速这个就和提花机滋润的活到了现在。

没显示肯定出了故障，伺服器为了节省空间，很多都采用集成式电源ic，其中又以top24x型号的芯片多。top24xy的芯片脚位一样，可以通用，不同的型号无非就是输出功率不同而已。换掉top246y，电源正常，测电流检测环路正常，让用户取走。上机，居然报警13，13是母线电压过低，调换控制器工作正常。看样子的确还有故障，拿回来检测母线取样电路，发现母线检测正常。百思不得其解，只得将硬件通路重新检测一番。影响伺服的硬件工作条件的故障依序是：编码器，母线检测，温度检测，电流检测，驱动电路。用排除法一一排除，后锁定在驱动输出上。我的理由是：伺服输出报警13，可能是输出电流过大，电流过大电压降低，由于伺服没有旋转起来，此时电压检测于电流检测。目标清晰了以后，仔细查看，后故障果然出现在驱动光耦上pc929上，换新，故障排除。

实践告诉我，有的故障报警，是互相关联的，逻辑上存在报警级别。有时自己看到的故障提示，并不是故障本身。伺服器维修，其实也没那么复杂，真要遇上了复杂的故障，也大可不必惊慌，大不了带马达测试再维修。

作为维修人员来说，原理是必需要知道的，弄懂工作原理可以参考相关的技术书籍。现场使用需要会（应用工程师需要熟悉应用，这点和维修不同），我的经验是反复看一个牌子的使用手册，看懂了不敢说一通百通，但对同的伺服控制器，本来就有很多相通的地方，可以灵活借鉴。故障级别需要在实践中去总结，凡事往后推理三步，一切原形毕露！反馈器件类型很多，按说明书选择即可。工业制造在不断的升级，伺服控制器用得越来越普遍，对维修工程师来说，大多数的伺服其实是不需要匹配马达测试，就能找到故障点的。

PLC控制系统的安装与调试，涉及到各项工作，并且只能按序进行，一环紧扣一环，稍有不慎都将导致调试失败，不但延误工期，甚至会损坏设备。

2、PLC商检

商检应有甲乙双方共同进行，应确认设备及备品、备件、技术资料、附件等的型号、数量、规格，其性能是否完好待实验室及现场调试时验证。商检结果，双方应签署交换清单。

3、实验室调试

(1)PLC的实验室安装与开通制作金属支架，将各工作站的输入、输出模块固定其上，按安装提要以同轴电缆将各站与主机、编程器、打印机等相连接，接线正确，供电电源等级与PLC电压选择相符合后，按开机程序送电，装入系统配置带，确认系统配置，装入编程器装载带、编程带等，按操作规程将系统开通，此时即可进行各项操作试验。

(2)键入工作程序

(3)模拟I/O输入、输出，检查修改程序本步骤的目的在于验证输入的工作程序的正确性，该程序的逻辑所表达的工艺设备的联锁关系是否与设计的工艺控制要求相符，程序是否畅通。若不相符或不能运行完成全过程，说明程序有误，应进行修改。在这一过程中，对程序的理解将逐步加深，为现场调试作好了准备，同时也可以发现程序不合理和不完善的部分，以便进一步优化。

调试方法有两种：①模拟方法：按设计做一块调试板，以钮子开关模拟输入节点，以小型继电器模拟生产工艺设备的继电器与接触器，其辅助接点模拟设备运行时的返回信号节点。其优点是具有模拟的真实性，可以反映出开关速度差异很大的现场机械触点和PLC内的电子触点相互连接时，是否会发生逻辑误动作。其缺点是需要增加调试费用和部分调试工作量。②强置方法：利用PLC强置功能，对程序中涉及现场的机械触点(开关)，以强置的方法使其“通”、“断”，迫使程序运行。其优点是调试工作量小，简便，不需另外增加费用。缺点是逻辑验证不，人工强置模拟现场节点“通”、“断”，会造成程序运行不能连续，只能分段进行。

根据我们现场调试的经验，对部分重要的现场节点采取模拟方式，其余的采用强置方式，取二者之长互补。： PLC控制系统的安装与调试，涉及到各项工作，并且只能按序进行，一环紧扣一环，稍有不慎都将导致调试失败，不但延误工期，甚至会损坏设备。

PLC控制系统的安装与调试，涉及到各项工作，并且只能按序进行，一环紧扣一环，稍有不慎都将导致调试失败，不但延误工期，甚至会损坏设备。本文介绍了在现场实践中总结出的PLC控制系统的安装与调试技术经验，并对现场经常出现的安装、调试相关问题，提出探讨意见和解决方案。

系统的安装与调试

合理安排系统安装与调试程序，是确保地完成安装与调试任务的关键。经过现场检验并进一步修改后的总程序如图所示。

1、前期技术准备

系统安装调试前的技术准备工作越充分，安装与调试就会越顺利。前期技术准备工作包括下列内容：



(1)熟悉PC随机技术资料、原文资料，深入理解其性能、功能及各种操作要求，制订操作规程。

(2)深入了解设计资料、对系统工艺流程，特别是工艺对各生产设备的控制要求要有的了解，在此基础上，按子系统绘制工艺流。程联锁图、系统功能图、系统运行逻辑框图、这将有助于对系统运行逻辑的深刻理解，是前期技术准备的重要环节。

(3)熟悉各工艺设备的性能、设计与安装情况，特别是各设备的控制与动力接线图，并与实物相对照，以及时发现错误并纠正。

(4)在了解设计方案与PC技术资料的基础上，列出PC输入输出点号表(包括内部线圈一览表，I/O所在位置，对应设备及各I/O点功能)。

(5)研读设计提供的程序，对逻辑复杂的部分输入、输出点绘制时序图，一些设计中的逻辑错误，在绘制时序图时即可发现。

(6)分子系统编制调试方案，然后在集体讨论的基础上综合成为全系统调试方案。

的维修可以说是相对复杂的，但伺服电机因为长期连续不断使用或者使用者操作不当,会经常发生电机故障。伺服电机的维修需要人士来进行，小编现在就以伺服电机发生的几个常见的故障问题为大家简单介绍伺服电机维修，虽然不会十分透彻，但是您看后对伺服电机出现的问题一定不会再一头雾水了。

众所周知，伺服电机指的是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。然而关于各种维修知识，你都知道多少？

一、起动伺服电机前需做的工作有哪些？

1）测量绝缘电阻（对低电压电机不应0.5m）。

2）测量电压，检查电机接线是否正确，电源电压是否符合要求。

3）检查起动设备是否良好。

4）检查熔断器是否合适。

5）检查电机接地、接零是否良好。

6）检查传动装置是否有缺陷。

7）检查电机环境是否合适，易燃品和其它杂物。

二、伺服电机轴承过热的原因有哪些？

电机本身：

1）轴承内外圈配合太紧。

2）零部件形位公差有问题，如机座、端盖、轴等零件同轴度不好。

3）轴承选用不当。

4）轴承润滑不良或轴承清洗不净，润滑脂内有杂物。

5）轴电流。

使用方面：

1）机组安装不当，如电机轴和所拖动的装置的轴同轴度一合要求。

2）皮带轮拉动过紧。

3）轴承维护不好，润滑脂不足或过使用期，发干变质。

三、伺服电机三相电流不平衡的原因是什么？

1）三相电压不平衡。

2）电机内部某相支路焊接不良或接触不好

3）电机绕阻匝间短路或对地相间短路。

4）接线错误。

四、怎么控制伺服电机速度快慢？

伺服电机是一个典型闭环反馈系统，减速齿轮组由电机驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动电机正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，从而达到使伺服电机定位与定速的目的。

五、观察电机运转时碳刷与换向器之间是否产生火花及火花的程度进行修复：

1、只是有2～4个小火花．这时若换向器表面是平整的．大多数情况可不必修理；

2、是无任何火花．修理；

3、有4个以上的小火花,而且有1～3个大火花,则不必拆卸电枢,只需用砂纸磨碳刷换向器；

4、如果出现4个以上的大火花,则需要用砂纸磨换向器,而且把碳刷与电枢拆卸下来．换碳刷磨碳刷。

六、换向器的修复：

1、换向器表面明显地不平整(用手能触觉)或电机运转时火花如四种情况.此时需拆卸电枢,用精密机床加工转换器；

2、基本平整,只是有小的伤痕或火花,如二种情况l口1以用水砂纸手工研磨在不拆卸电枢的情况下研磨.研磨的顺序是:先按换向器的外圆弧度,加工一个木制的工具,将几种不同粗细的水砂纸剪成如换向器一样宽的长条,取下碳刷(请注意在取下的碳刷的柄上与碳刷槽上做记号,确保安装时不致左右换错)用裹好砂纸的木制工具贴实换向器,用另一只手按电机旋转方向,轻轻转动轴换向器研磨。伺服电机维修使用砂纸粗细的顺序先粗后细当一张砂纸瞎得不能用后,再换另较细的砂纸,直到用完细的水砂纸(或金相砂纸)。

七、伺服电机编码器相位与转子磁相位零点如何对齐的修复：

1、增量式编码器的相位对齐方式

带换相信号的增量式编码器的uvw换相信号的相位与转子磁相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：

（1）用一个直流电源给电机的uv绕组通以小于额定电流的直流电，u入，v出，将电机轴定向至一个平衡位置；

（2）用观察编码器的u相信号和z信号；

（3）调整编码器转轴与电机轴的相对位置；

（4）一边调整，一边观察编码器u相信号跳变沿，和z信号，直到z信号稳定在高电平上（在此默认z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；

（5）来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。

2、式编码器的相位对齐方式

式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。目前非常实用的方法是利用编码器内部的eeprom，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下：

（1）将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳；

（2）用一个直流电源给电机的uv绕组通以小于额定电流的直流电，u入，v出，将电机轴定向至一个平衡位置；

（3）用伺服驱动器读取编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的eeprom中；

（4）对齐过程结束。