近來有同行朋友探討伺服器的維修,而大多維修界的前輩們,總把維修伺服器看得很神秘,很高深的樣子,對(duì)技術(shù)是守口如瓶。在如今網(wǎng)絡(luò),軟件,物聯(lián)網(wǎng),虛擬現(xiàn)實(shí)的今天,很多人對(duì)硬件維修人員,大多嗤之以鼻。以為就是個(gè)玩玩烙鐵的體力活,沒多少技術(shù)含量,其實(shí)硬件維修道路艱險(xiǎn)且漫長(zhǎng),需要了解的實(shí)在很多。

        硬件是工業(yè)控制設(shè)備中重中之重的課題,是虛實(shí)交互的橋梁,沒這座橋一切都是空談,是繞不開的執(zhí)行工具,硬件質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到處理結(jié)果?，F(xiàn)在世界上*的工控設(shè)備生產(chǎn)商,都在向模塊化生產(chǎn)靠攏。

        什么是模塊化呢?簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是:把一個(gè)設(shè)備分拆為幾個(gè)部分,每個(gè)部份,集成起來生產(chǎn)組合起來。這樣的好處是,可盡量控制設(shè)備的故障范圍,節(jié)省維護(hù)成本,同時(shí)拓展了用途。這點(diǎn)在需要聯(lián)控的領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)非常的明顯。

        很多人進(jìn)入工業(yè)設(shè)備維修的領(lǐng)域,都是從修變頻器開始的,也有人認(rèn)為會(huì)修變頻器就會(huì)修所有的工業(yè)控制設(shè)備,其實(shí),這僅僅是一個(gè)開始。當(dāng)然,入門級(jí)變頻器包括了強(qiáng)電/微電電路/反饋取樣/本地遠(yuǎn)程控制等基本功能。通常用在要求運(yùn)轉(zhuǎn)精度不高的場(chǎng)合,比如供水,調(diào)速等場(chǎng)合。但一些精確控制場(chǎng)合就不同了,要知道工業(yè)控制的精髓就是,精確控制。沒有精確度,縱使外觀漂亮大氣,吹得如何天花亂墜,你的產(chǎn)品還是低級(jí)產(chǎn)品。有精度要求的場(chǎng)合,比如我們常常乘坐的電梯,起重,造紙,冶金,紡織等有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合,普通變頻器就往往不能勝任了。這時(shí),就要求伺服控制器登場(chǎng)了。

        伺服控制器有那么神乎其神嗎?也別把那東西想得那么復(fù)雜,伺服的基本條件是閉環(huán)控制。什么是閉環(huán)控制?無非就是和輸出馬達(dá)組合成一個(gè)環(huán)路,有反饋而已。變頻器也有反饋,比如電流傳感器就是。伺服的反饋要求更苛刻一些,要求電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一下的位置信息主控制板都要知道。通俗點(diǎn)說就是:快了就慢下來,慢了就加快一點(diǎn)。這個(gè)說起來容易做起來難,要知道動(dòng)態(tài),慣性,負(fù)載變化都在瞬息萬變,馬達(dá)那邊出了什么幺蛾子,控制器馬上就知道,而且要做出對(duì)應(yīng)的處理措施,這并不是一件容易的事。

        于是第二個(gè)問題就出來了,那就是響應(yīng)問題。所謂的響應(yīng),就如人與人之間的對(duì)話,一問一答。馬達(dá)運(yùn)行起來那是每分鐘幾千轉(zhuǎn)的問題,這就是所謂的高速響應(yīng)。馬達(dá)的編碼器擔(dān)負(fù)起和主控板之間的對(duì)話。編碼器制造商按要求將編碼器演算成脈沖,馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈,很可能編碼器就輸出了幾千個(gè)脈沖,這個(gè)脈沖以原始位置為起點(diǎn),每一個(gè)脈沖代表一個(gè)位置。你也可以這樣理解,編碼器每圈輸出的脈沖越多,定位越準(zhǔn)確,誤差越小。當(dāng)然以上說的指示一個(gè)概念,實(shí)際的軟件算法,硬件制造工藝要求,那是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜的。不過那對(duì)與維修工程人員來說,用處不大,但需了解原理。

        光說理論沒用,維修的時(shí)候,還會(huì)遇上各種編碼器,什么*編碼器,增量編碼器,通訊式編碼器,旋轉(zhuǎn)變壓器等等。所以有人說,工業(yè)設(shè)備的維修技術(shù),一半是理論,一半是經(jīng)驗(yàn)。在現(xiàn)實(shí)維修中,很多事情是沒時(shí)間給你去慢慢推敲理論,客戶要你一看故障結(jié)果,就需要判斷出故障點(diǎn)。個(gè)人經(jīng)驗(yàn),在日本美國(guó)產(chǎn)品中,習(xí)慣用編碼器作為反饋器件,代表如三菱,安川,松下等等。歐洲的一些*伺服制造商,非常習(xí)慣用旋變(解析器)作為反饋器件,比如倫茨,路斯特,科比等等。對(duì)于反饋器件的使用,不敢說誰更勝一籌。但穩(wěn)定性來說,旋轉(zhuǎn)變壓器應(yīng)該穩(wěn)定一些。但旋變的a/d運(yùn)算復(fù)雜,制作成本也較高,所以一般都只出現(xiàn)在高級(jí)的伺服控制器中。

    伺服控制器維修,怎樣分析故障?

        伺服器的維修,和變頻器*的不同就是沒有馬達(dá)無法試機(jī),而作為維修公司,你不可能備有所有型號(hào)的伺服馬達(dá),試機(jī)是一個(gè)繞不開的坎。更讓人惱火的是,你不連接編碼器,編碼器的故障報(bào)警會(huì)掩蓋其他所有故障報(bào)警。我的做法是先詢問客戶,伺服器現(xiàn)場(chǎng)故障情況,比如現(xiàn)場(chǎng)根本沒有出現(xiàn)過編碼器相關(guān)的故障信息,維修時(shí),你就根本不用考慮編碼器問題。報(bào)警過載過流,電壓低,無法定位,無法啟動(dòng)這些故障,我一般直接找故障點(diǎn),然后反向推理一到兩步,為什么會(huì)出現(xiàn)這個(gè)故障報(bào)警。

    下面說幾個(gè)列子,來分析一下維修伺服器的思路。

    1.一臺(tái)倫茨93es系列伺服器,客戶說速度不穩(wěn)定,電流時(shí)大時(shí)小,然后出現(xiàn)過載,客戶還說編碼器已經(jīng)換了,強(qiáng)調(diào)編碼器是好的。

        伺服器能運(yùn)行起來,那就證明輸出驅(qū)動(dòng),IGBT沒有問題的,電流不穩(wěn)定,一般來說是電流取樣電路的故障。但倫茨有一個(gè)缺點(diǎn),就是只使用了兩相電流傳感器,如果其中的一個(gè)傳感器有了故障,一般功率模塊也就報(bào)廢了。雖然納悶,也沒有深究,先拆下模塊,做霍爾動(dòng)態(tài)檢測(cè),波形,幅值完全正常。不放心,將驅(qū)動(dòng)6個(gè)橋臂全部檢查,也正常。余下的就是主板的反饋輸入接口了。經(jīng)過反復(fù)檢測(cè),也正常。于是裝機(jī),開環(huán)帶燈,正常,試電機(jī)也正常。一個(gè)上午過去了,可以說沒有找到故障,于是讓客戶拿走。

        客戶回去不久就打電話,說故障依舊。事情蹊蹺,這下必須得去現(xiàn)場(chǎng)了。到了現(xiàn)場(chǎng),讓客戶開機(jī),空載正常,低速也正常,但電流也波動(dòng)。經(jīng)過仔細(xì)觀察,居然被我看出了問題,原來客戶修改了生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格,由于位置的改變,工廠電工將增量編碼器改為了軟連接,且中點(diǎn)不同心了。低速的時(shí)候還是可以的,高速的時(shí)候造成抖動(dòng),使編碼器輸出信號(hào)出錯(cuò)。

        糾正了客戶使用方式,一切恢復(fù)正常。記住,伺服器是軟硬件和外部設(shè)備相連接起控的,當(dāng)自己費(fèi)了九牛二虎之力也沒找到故障時(shí),就該考慮一下外部有沒有問題了。

    2.一個(gè)客戶發(fā)了臺(tái)路斯特C系列伺服器過來維修,故障是使用時(shí)出現(xiàn)過載停機(jī),每次故障前,馬達(dá)會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)和噪聲。停機(jī)一段時(shí)間又可以開機(jī)。

        德國(guó)路斯特伺服器性能可靠,*一個(gè)缺點(diǎn)是容易掉用戶程序。能冷機(jī)開機(jī),讓人很容易想到是不是散熱的問題。當(dāng)接到用戶發(fā)過來的伺服器后,我打消了這個(gè)想法。一來這個(gè)伺服器較小,只有400w,根本沒有散熱風(fēng)扇。二是詳細(xì)詢問后發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)故障的時(shí)間不定。如果伺服器散熱故障,一般時(shí)間是固定的,不如說使用二十分鐘一定報(bào)警。開機(jī)后發(fā)現(xiàn),a/d轉(zhuǎn)換芯片的供電電阻已經(jīng)燒焦,測(cè)量?jī)H阻值變大而已,電壓小了,換新后,供電電壓恢復(fù)正常。但經(jīng)過分析,這個(gè)故障點(diǎn)和過載報(bào)警根本扯不上什么關(guān)系。路斯特馬達(dá)一般采用旋變反饋,旋變是很不容易出現(xiàn)問題的。自己維修那么多,旋變從來沒壞過,檢查編碼器連線,居然發(fā)現(xiàn)了一條電纜是半開路的,心里一喜,以為找到了故障。因?yàn)橛衅ヅ涞碾姍C(jī),那就試機(jī)吧。切換到手動(dòng)狀態(tài),閉合啟動(dòng),將轉(zhuǎn)速設(shè)定到2000轉(zhuǎn),然后關(guān)門下班。第二天一早查看,電機(jī)轉(zhuǎn)速正常,馬達(dá)溫度也正常。于是拍下視頻發(fā)給客戶驗(yàn)收,付款發(fā)貨。

        回去沒有兩天,客戶就打來電話,說故障依舊,這下傻眼了,怎么可能呢?后來經(jīng)過和客戶反復(fù)溝通,原來還是編碼器線故障。因?yàn)槲也槌龉收线@條編碼器線原來換過,我修復(fù)發(fā)回后,工廠技術(shù)人員懶得去拆那條編碼器線,結(jié)果故障還是那個(gè)故障。換線后,設(shè)備正常工作。對(duì)于遠(yuǎn)方的客戶,我一般修復(fù)會(huì)拍視頻,型號(hào),系列號(hào),運(yùn)行狀態(tài),給客戶驗(yàn)收,然后再收款發(fā)貨。但有的時(shí)候,測(cè)試正常和現(xiàn)場(chǎng)使用一定要溝通好。

    3.有客戶拿了一臺(tái)提花機(jī)專用,叫answer(安速)伺服器過來維修,故障是沒有顯示。answer這個(gè)品牌,是松下伺服的血脈演化而來的,程序架構(gòu)和應(yīng)用都差不多。因?yàn)樘峄C(jī)已經(jīng)國(guó)產(chǎn)且伺服用量較大,安速這個(gè)品牌就和提花機(jī)滋潤(rùn)的活到了現(xiàn)在。

        沒顯示肯定電源出了故障,伺服器為了節(jié)省空間,很多都采用集成式電源ic,其中又以top24x型號(hào)的芯片*多。top24xy的芯片腳位一樣,可以通用,不同的型號(hào)無非就是輸出功率不同而已。換掉top246y,電源正常,測(cè)電流檢測(cè)環(huán)路正常,讓用戶取走。上機(jī),居然報(bào)警13,13是母線電壓過低,調(diào)換控制器工作正常?？礃幼拥拇_還有故障,拿回來檢測(cè)母線取樣電路,發(fā)現(xiàn)母線檢測(cè)正常。百思不得其解,只得將硬件通路重新檢測(cè)一番。影響伺服的硬件工作條件的故障依序是:編碼器,母線檢測(cè),溫度檢測(cè),電流檢測(cè),驅(qū)動(dòng)電路。用排除法一一排除,*鎖定在驅(qū)動(dòng)輸出上。我的理由是:伺服輸出報(bào)警13,可能是輸出電流過大,電流過大電壓降低,由于伺服沒有旋轉(zhuǎn)起來,此時(shí)電壓檢測(cè)優(yōu)先于電流檢測(cè)。目標(biāo)清晰了以后,仔細(xì)查看,*故障果然出現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)光耦上pc929上,換新,故障排除。

        實(shí)踐告訴我,有的故障報(bào)警,是互相關(guān)聯(lián)的,邏輯上存在優(yōu)先報(bào)警級(jí)別。有時(shí)自己看到的故障提示,并不是故障本身。伺服器維修,其實(shí)也沒那么復(fù)雜,真要遇上了復(fù)雜的故障,也大可不必驚慌,大不了帶馬達(dá)測(cè)試再維修。

        作為維修人員來說,原理是必需要知道的,弄懂工作原理可以參考相關(guān)的技術(shù)書籍?，F(xiàn)場(chǎng)使用需要會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)(應(yīng)用工程師需要熟悉應(yīng)用,這點(diǎn)和維修不同),我的經(jīng)驗(yàn)是反復(fù)看一個(gè)牌子的使用手冊(cè),看懂了不敢說一通百通,但對(duì)同品牌的伺服控制器,本來就有很多相通的地方,完全可以靈活借鑒。故障優(yōu)先級(jí)別需要在實(shí)踐中去總結(jié),凡事往后推理三步,一切原形畢露!反饋器件類型很多,按說明書選擇即可。工業(yè)制造在不斷的升級(jí),伺服控制器用得越來越普遍,對(duì)維修工程師來說,大多數(shù)的伺服其實(shí)是不需要匹配馬達(dá)測(cè)試,就能找到故障點(diǎn)的。

    只要你明白了這些,哈哈,套用徐志摩先生話說就是:你不必訝異,更無須驚喜,在轉(zhuǎn)瞬間修好了一個(gè)伺服器……