西門子840D系統(tǒng)簡介及典型故障分析

王莉剛

中國航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司

西門子840D系統(tǒng)簡介及典型故障分析

王莉剛

中國航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司

本文簡要介紹西門子840D系統(tǒng)組成節(jié)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例分析采用840D系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床常見故障。

數(shù)控系統(tǒng)；NCU；報(bào)警

一、840D系統(tǒng)介紹

SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺(tái)上，通過系統(tǒng)設(shè)定適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)和控制精度。采用32位微處理器、實(shí)現(xiàn)CNC控制，用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制?？蓪?shí)現(xiàn)鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運(yùn)設(shè)備的控制，備有全數(shù)字化的SIMDRIVE611數(shù)字驅(qū)動(dòng)模塊：最多可以控制31個(gè)進(jìn)給軸和主軸。其插補(bǔ)功能有樣條插補(bǔ)、三階多項(xiàng)式插補(bǔ)、控制值互聯(lián)和曲線表插補(bǔ)，這些功能為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。

SINUMERIK 840D是由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元，PCU及OP，PLC的I∕O模塊三部分組成。在集成系統(tǒng)時(shí)，總是將SIMODRIVE 611D驅(qū)動(dòng)和數(shù)控單元（CCU或NCU）并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接。PCU及OP包括：OP單元，PCU20∕50∕70，MCP（Machine Control Panel）三部分；PLC的I∕O模塊包括：電源模塊（PS），接口模塊（IM）和輸入∕輸出模塊（SM）。它們并排安裝在一根導(dǎo)軌上。

二、SINUMERIK 840D報(bào)警分類

采用SINUMERIK 840D系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備在使用中會(huì)產(chǎn)生很多報(bào)警，如果能夠分清報(bào)警大致由哪部分發(fā)出，在解決時(shí)將會(huì)起到事半功倍的效果。

1、NCK報(bào)警：000 000到079 999；2、HMI報(bào)警：100000到120999。

3、611D-報(bào)警：300000到399999；4、PLC-報(bào)警：400000到899999。

三、典型故障分析

1、一臺(tái)采用840D系統(tǒng)的數(shù)控齒輪磨床，在工作中出現(xiàn)25105號(hào)報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容為AXISZMEASURINGSYSTEM DIFFER CONSIDERABLY。經(jīng)參閱幫助文件，判斷故障原因?yàn)殡姍C(jī)編碼器與光柵測量系統(tǒng)有偏差。

按如下步驟解決：.重新啟動(dòng)機(jī)床，順序按下軟鍵Diagnosis→service disp lays→service axis→axis+直至出現(xiàn)Z軸的參數(shù)顯示，將會(huì)看到兩個(gè)監(jiān)控行，內(nèi)容為：

Pos.act.val.meas.sys.1 513.7586；

Pos.act.val.meas.sys.2 513.8111。

第一行Pos.act.val.meas.sys.1是電機(jī)編碼器的位置反饋值，第二行Pos.act.val.meas.sys.2是光柵尺的位置反饋值，兩者之差如果大于參數(shù)36510。

ENC_DIFF_TOL的設(shè)定值0.2mm，就會(huì)出現(xiàn)25105號(hào)報(bào)警，機(jī)床上電后，啟動(dòng)個(gè)軸伺服使能，用手輪以最慢的速度移動(dòng)Z軸，發(fā)現(xiàn)電機(jī)編碼器的值運(yùn)動(dòng)很不穩(wěn)定，而光柵尺的值穩(wěn)定的變化；當(dāng)Z軸停止移動(dòng)時(shí)，光柵的檢測值迅速停止，而電機(jī)編碼器的值還在動(dòng)，直到出現(xiàn)25105號(hào)報(bào)警，可見問題可能出在電機(jī)編碼器與電機(jī)的連接上。.順序按下軟鍵Startup→machine data→Axis MD，尋找36510、30240號(hào)參數(shù),則會(huì)看到以下內(nèi)容：

30240ENC_TYPE[0]1

30240ENCTYPE[1]4

36510ENC_DIFF_TOL 0.2mm

將參數(shù)30240[1]的數(shù)值由4更改為0，這相當(dāng)于將光柵尺的反饋信號(hào)屏蔽。設(shè)定數(shù)據(jù)有效，重新啟動(dòng)機(jī)床，重啟后機(jī)床的Z軸可以隨意的移動(dòng)而不出報(bào)警，快速的往復(fù)移動(dòng)Z軸，然后進(jìn)入?yún)?shù)方式將30240[1]的值恢復(fù)為4，設(shè)定數(shù)據(jù)有效，重新啟動(dòng)，機(jī)床Z軸恢復(fù)正常。

2、一臺(tái)加工中心出現(xiàn)300608報(bào)警：軸x驅(qū)動(dòng)x速度控制輸出被限制,25201報(bào)警：x軸伺服故障

出現(xiàn)報(bào)警原因?yàn)闄C(jī)床負(fù)載過大，可能原因有：（1）電機(jī)制動(dòng)器沒有打開；（2）機(jī)械負(fù)載過重；（3）直流母線的緊固螺釘是否擰緊。檢查母線緊固正常，在主菜單“診斷”-＞“服務(wù)顯示”-＞“驅(qū)動(dòng)調(diào)整”查看“平穩(wěn)的當(dāng)前實(shí)際值”一項(xiàng)，檢查X軸開動(dòng)電流是否過大，實(shí)際值不大。檢查電機(jī)抱閘，發(fā)現(xiàn)抱閘線圈沒得電，恢復(fù)供電后正常。

3、一臺(tái)磨床出現(xiàn)報(bào)警：25000軸Z主動(dòng)編碼器硬件出錯(cuò)

經(jīng)檢查，Z軸為全閉環(huán)檢測系統(tǒng)，將光柵尺屏蔽后，報(bào)警消失，判斷為光柵尺硬件故障。拆下后檢查發(fā)現(xiàn)尺內(nèi)有臟污，清理后重新安裝報(bào)警消失。此軸為絕對光柵尺，重新設(shè)置零點(diǎn)：

（1）設(shè)MD34210=1；（2）將機(jī)床切換到JOG-FEF（手動(dòng)回參考點(diǎn)方式），按一下機(jī)床面板上的RESET鍵，然后按住軸移動(dòng)方向鍵“+”（當(dāng)MD34010=1時(shí)按“+”，若MD34010=0時(shí)按“-”），此時(shí)機(jī)床不移動(dòng)，并將此位置設(shè)為機(jī)床零點(diǎn)，即坐標(biāo)顯示為零并出現(xiàn)回參考點(diǎn)完成的標(biāo)志，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將偏置寫到MD34090中，回完參考點(diǎn)后MD34210變?yōu)?，設(shè)置參考點(diǎn)成功。

[1]SINUMERIK 840D∕840Di∕810D診斷說明

[2]SINUMERIK 840D∕810D簡明調(diào)試手冊

王莉剛（1983-），男，漢族，內(nèi)蒙古根河人，中國航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司，技術(shù)員，工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：數(shù)控機(jī)床維修。