任何一臺(tái)自清洗過(guò)濾器設(shè)備都是一種過(guò)程控制設(shè)備，這就要求它在實(shí)時(shí)控制的每一時(shí)刻都準(zhǔn)確無(wú)誤地工作。任何部分的故障與失效，都會(huì)使過(guò)濾器停機(jī)，從而造成生產(chǎn)停頓。因而對(duì)過(guò)濾器系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進(jìn)行維修就顯得十分必要了。尤其對(duì)引進(jìn)的手搖刷式過(guò)濾器，大多花費(fèi)了幾十萬(wàn)到上千萬(wàn)美元。在許多行業(yè)中，這些設(shè)備均處于關(guān)鍵的工作崗位，若在出現(xiàn)故障后不及時(shí)維修排除故障，就會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　我們現(xiàn)有的維修狀況和水平，與國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平還存在很大的差距。造成差距的原因在于：人員素質(zhì)較差，缺乏數(shù)字測(cè)試分析手段，數(shù)域和數(shù)域與頻域綜合方面的測(cè)試分析技術(shù)等有待提高等等。
　　下面我們從現(xiàn)代過(guò)濾器系統(tǒng)的基本構(gòu)成入手，探討過(guò)濾器系統(tǒng)的診斷與維修。
　　1　過(guò)濾器系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)
　　目前世界上的過(guò)濾器系統(tǒng)種類(lèi)繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)源于系統(tǒng)初始設(shè)計(jì)的基本要求和工程設(shè)計(jì)的思路。例如對(duì)點(diǎn)位控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然不同的要求。對(duì)于T系統(tǒng)和M系統(tǒng)，同樣也有很大的區(qū)別，前者適用于回轉(zhuǎn)體零件加工，后者適合于異形非回轉(zhuǎn)體的零件加工。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。例如，美國(guó)Dynapath系統(tǒng)采用小板結(jié)構(gòu)，便于板子更換和靈活結(jié)合，而日本淺層多介質(zhì)過(guò)濾器系統(tǒng)則趨向大板結(jié)構(gòu)，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無(wú)故障率不斷提高。然而無(wú)論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個(gè)過(guò)濾器系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測(cè)量系統(tǒng)。控制系統(tǒng)按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械按要求運(yùn)動(dòng)；測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來(lái)修正控制指令。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的過(guò)濾器系統(tǒng)。
　　控制系統(tǒng)主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸入/輸出接口等組成。最新一代的過(guò)濾器系統(tǒng)還包括一個(gè)通訊單元，它可完成CNC、PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)。位置測(cè)量系統(tǒng)主要是采用長(zhǎng)光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
　　過(guò)濾器系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：可靠性要求高：因?yàn)橐坏┻^(guò)濾器系統(tǒng)發(fā)生故障，即造成巨大經(jīng)濟(jì)損失；有較高的環(huán)境適應(yīng)能力，因?yàn)檫^(guò)濾器系統(tǒng)一般為工業(yè)控制機(jī)，其工作環(huán)境為車(chē)間環(huán)境，要求它具有在震動(dòng)，高溫，潮濕以及各種工業(yè)干擾源的環(huán)境條件下工作的能力；接口電路復(fù)雜，過(guò)濾器系統(tǒng)要與各種過(guò)濾器設(shè)備及外部設(shè)備相配套，要隨時(shí)處理生產(chǎn)過(guò)程中的各種情況，適應(yīng)設(shè)備的各種工藝要求，因而接口電路復(fù)雜，而且工作頻繁。
　　2　現(xiàn)代過(guò)濾器系統(tǒng)維修工作的基本條件
　　2.1　維修工作人員的基本條件
　　維修工作開(kāi)展得好壞首先取決于人員條件。維修工作人員必須具備以下要求：
　　高度的責(zé)任心與良好的職業(yè)道德；
　　知識(shí)面廣，掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路基礎(chǔ)、自動(dòng)控制與電機(jī)拖動(dòng)、檢測(cè)技術(shù)及機(jī)械加工工藝方面的基礎(chǔ)知識(shí)與一定的外語(yǔ)水平；
　　經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn)，掌握有關(guān)過(guò)濾器、驅(qū)動(dòng)及PLC的工作原理，懂得CNC編程和編程語(yǔ)言；
　　熟悉結(jié)構(gòu)，具有實(shí)驗(yàn)技能和較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力；
　　掌握各種常用（尤其是現(xiàn)場(chǎng)）的測(cè)試儀器、儀表和各種工具。
　　2.2　在維修手段方面應(yīng)具備的條件
　　準(zhǔn)備好常用備品、配件；
　　隨時(shí)可以得到微電子元器件的實(shí)際支援或供應(yīng)；
　　必要的維修工具、儀器、儀表、接線、微機(jī)。最好有小型編程系統(tǒng)或編程器，用以支援設(shè)備調(diào)試；
　　完整資料、手冊(cè)、線路圖、維修說(shuō)明書(shū)（包括CNC操作說(shuō)明書(shū)）以及接口、調(diào)整與診斷、驅(qū)動(dòng)說(shuō)明書(shū)，PLC說(shuō)明書(shū)（包括PLC用戶(hù)程序單），元器件表格等。
　　2.3　維修前的準(zhǔn)備
　　接到用戶(hù)的直接要求后，應(yīng)盡可能直接與用戶(hù)聯(lián)系，以便盡快地獲取現(xiàn)場(chǎng)信息、現(xiàn)場(chǎng)情況及故障信息。如過(guò)濾器過(guò)濾器的進(jìn)給與主軸驅(qū)動(dòng)型號(hào)、報(bào)警指示或故障現(xiàn)象、用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)備件等。據(jù)此預(yù)先分析可能出現(xiàn)的故障原因與部位，而后在出發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)之前，準(zhǔn)備好有關(guān)的技術(shù)資料與維修服務(wù)工具、儀器備件等，做到有備而去。
　　3　現(xiàn)場(chǎng)維修
　　現(xiàn)場(chǎng)維修是對(duì)過(guò)濾器過(guò)濾器出現(xiàn)的故障（主要是過(guò)濾器部分）進(jìn)行診斷，找出故障部位，以相應(yīng)的正常備件更換，使過(guò)濾器恢復(fù)正常運(yùn)行。這過(guò)程的關(guān)鍵是診斷，即對(duì)系統(tǒng)或外圍線路進(jìn)行檢測(cè)，確定有無(wú)故障，并對(duì)故障定位指出故障的確切位置。從整機(jī)定位到插線板，在某些場(chǎng)合下甚至定位到元器件。這是整個(gè)維修工作的主要部分。
　　3.1　過(guò)濾器系統(tǒng)的故障診斷
　　初步判別　通常在資料較全時(shí)，可通過(guò)資料分析判斷故障所在，或采取接口信號(hào)法根據(jù)故障現(xiàn)象判別可能發(fā)生故障的部位，而后再按照故障與這一部位的具體特點(diǎn)，逐個(gè)部位檢查，初步判別。在實(shí)際應(yīng)用中，可能用一種方法即可查到故障并排除，有時(shí)需要多種方法并用。對(duì)各種判別故障點(diǎn)的方法的掌握程度主要取決于對(duì)故障設(shè)備原理與結(jié)構(gòu)掌握的深度。
　　報(bào)警處理　①系統(tǒng)報(bào)警的處理：過(guò)濾器系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，一般在顯示屏或操作面板上給出故障信號(hào)和相應(yīng)的信息。通常系統(tǒng)的操作手冊(cè)或調(diào)整手冊(cè)中都有詳細(xì)的報(bào)警號(hào)，報(bào)警內(nèi)容和處理方法。由于系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)置單一、齊全、嚴(yán)密、明確、維修人員可根據(jù)每一警報(bào)后面給出的信息與處理辦法自行處理。②過(guò)濾器報(bào)警和操作信息的處理：過(guò)濾器制造廠根據(jù)過(guò)濾器的電氣特點(diǎn)，應(yīng)用PLC程序，將一些能反映過(guò)濾器接口電氣控制方面的故障或操作信息以特定的標(biāo)志，通過(guò)顯示器給出，并可通過(guò)特定鍵，看到更詳盡的報(bào)警說(shuō)明。這類(lèi)報(bào)警可以根據(jù)過(guò)濾器廠提供的排除故障手冊(cè)進(jìn)行處理，也可以利用操作面板或編程器根據(jù)電路圖和PLC程序，查出相應(yīng)的信號(hào)狀態(tài)，按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理。
　　無(wú)報(bào)警或無(wú)法報(bào)警的故障處理　當(dāng)系統(tǒng)的PLC無(wú)法運(yùn)行，系統(tǒng)已停機(jī)或系統(tǒng)沒(méi)有報(bào)警但工作不正常時(shí)，需要根據(jù)故障發(fā)生前后的系統(tǒng)狀態(tài)信息，運(yùn)用已掌握的理論基礎(chǔ)，進(jìn)行分析，做出正確的判斷。下面闡述這種故障診斷和排除辦法。
　　故障診斷方法
　　常規(guī)檢查法
　　目測(cè)　目測(cè)故障板，仔細(xì)檢查有無(wú)保險(xiǎn)絲燒斷，元器件燒焦，煙熏，開(kāi)裂現(xiàn)象，有無(wú)異物斷路現(xiàn)象。以此可判斷板內(nèi)有無(wú)過(guò)流，過(guò)壓，短路等問(wèn)題。
　　手摸　用手摸并輕搖元器件，尤其是阻容，半導(dǎo)體器件有無(wú)松動(dòng)之感，以此可檢查出一些斷腳，虛焊等問(wèn)題。
　　通電　首先用萬(wàn)用表檢查各種電源之間有無(wú)斷路，如無(wú)即可接入相應(yīng)的電源，目測(cè)有無(wú)冒煙，打火等現(xiàn)象，手摸元器件有無(wú)異常發(fā)熱，以此可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，而縮小檢修范圍。
　　例如：在哈爾濱某工廠排除故障時(shí)，過(guò)濾器的過(guò)濾器系統(tǒng)和PLC運(yùn)行正常，但過(guò)濾器的液壓系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，用編程器檢查PLC程序運(yùn)行正常，各所需信號(hào)狀態(tài)均滿足開(kāi)機(jī)條件。進(jìn)一步檢查中發(fā)現(xiàn)，PLC信號(hào)狀態(tài)與圖紙和設(shè)備上的標(biāo)記不一致，停機(jī)拔出電路板檢查，發(fā)現(xiàn)PLC兩塊輸出板編址不對(duì)，與另兩塊位置搞錯(cuò)，經(jīng)交換后，過(guò)濾器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于發(fā)生這個(gè)故障的過(guò)濾器所采用的SIMATIC S5?150K可編程控制器，只要編址正確，無(wú)論將線路板的位置怎樣排列，系統(tǒng)均能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但相應(yīng)地執(zhí)行元件和信號(hào)源必須正確地對(duì)應(yīng)，一旦對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤就會(huì)發(fā)生故障，甚至毀壞過(guò)濾器。另外，根據(jù)用戶(hù)提供的故障現(xiàn)象，結(jié)合自己的現(xiàn)場(chǎng)觀察，運(yùn)用系統(tǒng)工作原理亦可迅速做出正確判斷。
　　儀器測(cè)量法　當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，采用常規(guī)電工檢測(cè)儀器，工具，按系統(tǒng)電路圖及過(guò)濾器電路圖對(duì)故障部分的電壓，電源，脈沖信號(hào)等進(jìn)行實(shí)測(cè)判斷故障所在。如電源的輸入電壓超限，引起電源監(jiān)控可用電壓表測(cè)網(wǎng)絡(luò)電壓，或用電壓測(cè)試儀實(shí)時(shí)監(jiān)控以排除其它原因。如發(fā)生位置控制環(huán)故障可用示波器檢查測(cè)量回路的信號(hào)狀態(tài)，或用示波器觀察其信號(hào)輸出是否缺相，有無(wú)干擾。例如，上海某廠在排除故障中，系統(tǒng)報(bào)警，位置環(huán)硬件故障，用示波器檢查發(fā)現(xiàn)有干擾信號(hào)，我們?cè)陔娐分杏媒与娙莸姆椒▽⑵錇V掉使系統(tǒng)工作正常。如出現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法回基準(zhǔn)點(diǎn)的情況，可用示波器檢查是否有零標(biāo)記脈沖，若沒(méi)有可考慮是測(cè)量系統(tǒng)損壞。
　　用可編程控制器進(jìn)行PLC中斷狀態(tài)分析：可編程序控制器發(fā)生故障時(shí)，其中斷原因以中斷堆棧的方式記憶。使用編程器可以在系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下，調(diào)出中斷堆棧和塊堆棧，按其所指示的原因，查明故障所在。在可編程序控制器的維修中這是最常用有效和快速的辦法。
　　接口信號(hào)檢查：通過(guò)用可編程序控制器檢查過(guò)濾器控制系統(tǒng)的接口信號(hào)，并與接口手冊(cè)的正確信號(hào)相對(duì)比，亦可查出相應(yīng)的故障點(diǎn)。
　　診斷備件替換法：現(xiàn)代過(guò)濾器系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功能不同劃分不同模塊，隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，電路的集成規(guī)模越來(lái)越大技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜，按常規(guī)方法，很難把故障定位到一個(gè)很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，為了縮短停機(jī)時(shí)間，我們可以根據(jù)模塊的功能與故障現(xiàn)象，初步判斷出可能的故障模塊，用診斷備件將其替換，這樣可迅速判斷出有故障的模塊。在沒(méi)有診斷備件的情況下可以采用現(xiàn)場(chǎng)相同或相容的模塊進(jìn)行替換檢查，對(duì)于現(xiàn)代過(guò)濾器的維修，越來(lái)越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統(tǒng)正常工作。盡最大可能縮短故障停機(jī)時(shí)間，使用這種方法在操作時(shí)注意一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行，還要仔細(xì)檢查線路板的版本，型號(hào)，各種標(biāo)記，跨接是否相同，對(duì)于有關(guān)的過(guò)濾器數(shù)據(jù)和電位計(jì)的位置應(yīng)做好記錄，拆線時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志。
　　利用系統(tǒng)的自診斷功能判斷：現(xiàn)