图解SINUMERIK810D/840D系统调试与维修技巧
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1.6 系统软硬件故障

数控机床的电气控制系统涉及多个技术领域,各个控制单元模块之间的相互关系比较复杂,一旦出现故障,很难快速准确地诊断出故障部位和故障原因。数控机床电气维修人员需要长期工作经验的积累,更需要系统硬件和控制软件方面的知识。

1.6.1 系统硬件故障

1. 模块故障

810D/840D系统高度集成化,一旦系统模块出现故障,一般情况下,用户是无法维修的,西门子公司也不建议用户进行维修,理由是用户维修人员不可能熟悉内部电路的工作原理,盲目维修有可能导致故障点的扩大。系统硬件故障出现后,首先检查又无明显故障点,通过观察和测量能够把故障定位到某一模块,在无法进行维修的情况下,只能通过更换模块处理,再把故障模块送给西门子公司解决。

2. 连接电缆问题

机床数控系统各模块之间是采用专用电缆连接的,当系统发生故障时,首先应该检查连接电缆,包括外部信号控制电缆和模块之间的驱动总线和设备总线,建议把所有连接电缆的插头重新安插或压紧一边,消除因电缆接触不良造成的故障。系统没有对所有连接电缆的接触不良、断路或短路进行诊断,仅对反馈测量部件的信号进行了部分监控,如零点脉冲信号。

3. 电源电压异常

正常的电源电压是数控系统工作的必要条件,系统对电源电压的额定值和变化范围都有严格的要求,工作电压的波动超出一定范围,将会导致系统故障的发生。因此,当故障发生时,检查完电缆连接后,接着应检查电源电压,包括380V的主电源电压、单相220V电压、电源模块输出的直流母线电压、系统电子电路的直流电源电压(24V、5V、±15V)。

4. 工作状态显示异常

数控系统上的显示器、状态指示灯和数码管,能够把大部分故障显示出来。状态指示灯或数码管能够粗略地提示故障发生的原因,而显示的报警信息能够较具体地指出故障发生的原因。维修人员要时常观察指示灯的状态,熟悉系统诊断手册中各种报警信息;掌握系统正常工作时各指示灯的状态,以便与故障发生时的状态相比较。电源模块上有6个LED指示灯,正常工作时只有黄色指示灯亮。CCU或NCU模块上有一个7段数码管,正常状态下显示“6”。两排LED指示灯,正常情况下+5V和PR灯亮,在与操作部件通信时,CB黄色指示灯闪动。

1.6.2 系统软件故障

1. 操作不当引起的软件故障

系统因操作不当引起的软件故障多发生在数控机床的调试阶段,多是因为维修调试人员错误地删除或更改了系统控制软件或机床数据。解决这类故障比较简单,只需恢复原来的备份软件或机床数据即可。

2. 干扰信号引起的软件故障

较强的外部电磁干扰或电源的较大波动都会引起数控系统工作不稳定,引起系统的时序错误,造成系统工作紊乱,严重时系统会停止运行。遇到这种情况,除检查系统接地外,还要排除干扰源,才能恢复系统的正常工作。

3. 后备电池电压过低

后备电池电压过低或接触不良都将导致机床数据或PLC程序丢失,使系统不能正常工作,表现为系统软件故障。导致电池电压过低的原因可能是电池使用太久,电池电路短路,或者是系统主板某些电子元件性能发生了变化,导致耗电量增加。

4. 软件进入死循环

当你的零件程序比较复杂,在控制过程中又需要系统进行大量运算时,有时会造成系统进入死循环而引起系统的工作中断,导致软件故障。外部干扰信号也有可能导致程序进入死循环。解决这类故障只需进行硬件复位或断电再启动即可。

5. 零件程序有错

用户零件程序中使用了非法字符、非法数值类型、错误的指令格式,都会使程序中断运行,并产生相应的报警信息。