什么是数控机床硬件逻辑系统故障?它主要有哪些类型?

　　硬件逻辑系统故障，是指系统中一个或多个逻辑变量对于它们设计的特定值的偏离，造成对给定的输入矢量或序列脉冲不能给出正常的输出响应。

　　对于一个数控系统，从具体结构来看，可划分为一些基本的逻辑装置和逻辑单元。而这些逻辑部件，又可以归纳为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。组合逻辑电路是指逻辑电路的输出信号可以用它的输入信号的逻辑函数表示。时序逻辑电路是指逻辑电路中某一时刻的输出值，不仅依赖于加在它的输入端的即时信号，而且还依赖于先前加在它的输入端的信号。对于组合逻辑电路，当电路不能按给定真值表实现其逻辑功能时，就认为电路是有故障的；对时序逻辑电路，当电路不能按状态转换表的要求实现其状态转换并输出预定值时，电路也存在有故障。

　　硬件逻辑系统故障可分为三种类型，即永久性故障、间发性故障和边缘性故障。

　　1、永久性故障

　　永久性故障又称为硬故障，是指不能完全恢复的故障。它的主要特征是，对于给定输入，电路会给出错误的响应，故障症状具有重复性。不论对组合逻辑还是时序逻辑，都可以从某一输出端观察或检测出故障信号。比较常见的永久性硬件逻辑故障有以下几种：

　　集成电路芯片的输入/输出端或者电路板上，某一连线的逻辑值固定不变的故障称为固定故障。引起这类故障的原因多是因芯片内部短路（对地或对电源短路等）或者开路引起的。如果这类故障发生于芯片或器件内部，则难以恢复，只能更换元器件。

　　印制电路板上两相邻线间发生穿通或短路即形成了桥接故障。桥接故障所引起的逻辑功能的变化与具体电路结构有关。被桥接的两线逻辑值相同时，不出现矛盾；当两线逻辑值不相同时，对于不同类型器件会产生不同效果，多数可能转化为固定故障。

　　其他如线路开路或断路，一部分心片失电，电源电压错误等也属于永久性逻辑故障。

　　2、间发性故障

　　间发性故障也称为软故障．是由于设计时的偏差、外部电气噪声及工作边界值变小等原因造成的，在偶然发生故障后再运行时却很少重复出现原故障，由于它具有随机性和偶发性，分析和诊断都比较困难。

　　一般情况下，此类故障多是由于器件本身或电路在某一方面的容限太小（如时间要求太苛刻、抗干扰容限太小、器件性能未达到设计要求、工作时发生热漂移等）而引起的一种电路不稳定现象。如逻辑电路中由于传输延迟所引发的竞争和冒险等现象。竞争主要存在于异步时序电路，当时序电路有两个或两个以上信号线发生变化时，由于信号变化受传输延时的影响而有快有慢，使得两个或两个以上信号的变化不可能在同一精确的时刻发生，总有微小的差别，从而出现了竞争。而冒险，是指当输入信号发生变化时，由于传输延时引起了错误输出的现象。

　　数控系统使用的高密度中、大规模集成电路芯片，如果存在制造上的缺陷或由于过热及外部短路等原因，使内部两个或两个以上本来相互无关的电路产生交互作用，就会造成间发性故障。间发性故障需经过反复实验和综合判断才能排除。

　　3．边缘性故障

　　边缘性故障是由于元器件老化使边界值发生变化而引起的故障，可逐步转化为永久性故障。这种故障往往在元器件衰老或工作条件发生变化时时产生，而且没有固定的逻辑值，故又称为非确定性故障或振荡型故障。数控系统常见的有时钟故障（如时钟脉冲不同步，幅度、前沿、宽度等指标下降）以及电源电压波动造成寄存器信息丢失等形式。

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