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第13章数控系统产生报警故障诊断与维修13.1SINUMERIK数控系统13.2SINUMERIK802D系统电气要求13.3SINUMERIK802D开机调试13.4SINUMERIK802D报警诊断13.5加工中心常见故障分析13.1SINUMERIK数控系统13.1.1SINUMERIK数控系统简介1SINUMERIK801SINUMERIK801数控系统正是西门子公司针对中国客户针对经济型车床的市场需求,依托多年来在中国市场的成功经验,并结合西门子先进的数控技术以及设计理念,全新打造的经济型数控系统。为了更加贴近中国的市场与客户,该系统由西门子数控(南京)有限公司进行研发测试与生产,通过充分的本地化,为广大的国内用户提供更近距离的产品与服务。下一页返回13.1SINUMERIK数控系统SINUMERIK801可配备二个进给轴,一个模拟主轴,能够充分满足经济型车床的技术要求。801系统中集成了一系列数控功能与特性使得调试过程更为简便,包括精简的机床参数集,固化的PLC应用程序,机床参数与用户数据的备份等,为机床的批量生产提供了便利。该系统具有高度集成的系统设计:5.7in液晶显示器,紧凑美观的一体式机床操作面板,高可靠性的操作控制键;并且集成了各种丰富的机床控制功能和完整的图形轮廓支持,使得机床的操作使用更为简单便捷,包括带有图形支持的对刀功能,丰富的带有图形支持与中文注释的车削工艺循环,图形轮廓编程以及支持轮廓计算的袖珍计算器等。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统2SINUMERIK840DSINUMERIK840D是西门子数控产品的突出代表,于20世纪90年代推出。它保持西门子前两代系统SINUMERIK880和840C的三CPU结构:人机通信CPU(MMCCPU)、数字控制CPU(NCCPU)和可编程逻辑控制器CPU(PLCCPU)。三部分在功能上既相互分工,又互为支持。它在复杂的系统平台上,通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK611数字驱支系统和SIMATICS7可编程控制器一起,构成全数字控制系统,它适于各种复杂加工任务的控制,具有优于其他系统的动态品质和控制精度。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统SINUMERIK840D的突出之处在于其不断扩展的特性:(1)NC现在包括神经网络,其自学习,自优化系统使系统的调整时间大为缩短。精调也可按机床用户的要求简单自动地进行。(2)交互式编程是操作简单但功能强大的编辑工具,它给操作人员极大的自由度使零件设计到工件成形的时间大幅度缩短。(3)为便于PLC编程,开发了S7HiGraph点阵图形辅助编程工具,用于快速、简单的机械运动及时序的逻辑设计。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统(4)全新的AUTOTURN软件使车削工件的编程大幅度简化,加工计划也可简单的通过按键生成。(5)在SINUMERIK840D和SIMODRIVE611的基础上,只需最少的硬件和软件投资,即可生成易于使用的仿形数字化系统。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统3SINUMERIK802DSINUMERIK802D全数字式的数控系统是西门子公司推出的一款经济型数控系统,包括面板控制单元(PCU)、键盘、机床控制面板(MCP),SIMODRIVE模块式驱动系统、带编码器的1FK7伺服电动机、I/O模块PP72/48、电子手轮等。其中具有免维护性能的面板控制单元(PCU)是整个系统的核心,具有CNC、PLC、人机界面、通信等功能。802D最多可控制4个数字进给轴和一个主轴,其中主轴既有数字接口,也可通过模拟接口控制。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统SIMODRIVE模块式驱动系统由电源模块、功率模块、611UE插件构成,可根据机床的实际情况对各个轴分别进行配置。输入/输出模块PP72/48提供72位数字输入和48位数字输出,一个系统最多可配置两块PP72/48。PCU、SIMODRIVE611UE、PP72/48均有PROFIBUS接口,可通过PROFIBUS电缆将它们连接起来,构成PROFIBUS总线系统,其中PCU为主设备,PP72/48、611UE为从设备,主、从设备均有自己独立的PROFIBUS总线地址。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统系统主要特点如下:(1)具有免维护性能的SINUMERIK802D数控系统,其核心部件———PCU(面板控制单元)将CNC、PLC、人机界面和通信等功能集成于一体,可靠性高、易于安装。(2)SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴,通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入/输出模块连接起来。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统(3)模块化的驱动装置SIMODRIVE611UE配套1FK6系列伺服电动机,为机床提供了全数字化的动力。通过视窗化的调试工具软件,可以便捷到设置驱动参数,并对驱动器的控制参数进行动态优化。(4)SINUMERIK802D集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制,采用标准的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序,简化了制造厂设计过程,缩短了设计周期。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统SINUMERIK802D主要用于控制车床、钻铣床和加工中心,同时也用于磨床和其他特殊用途机床。其主要功能为三轴联动,具有直线插补、平面圆弧插补、螺旋线插补、空间圆弧(CIP)插补等控制方式。同时具有螺纹加工、变距螺纹加工,旋转轴控制,端面和柱面坐标转换(C轴功能),前馈控制、加速度突变限制,程序预读可达35段,刀具寿命监控,主轴准停,刚性攻丝、恒线速切削,FRAME功能(坐标的平移、旋转、镜像、缩放)。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统SINUMERIK802D具有非常显著的用户友好操作界面,其单色或彩色10.4英寸TFT显示器,水平安装方式和垂直安装方式全功能数控键盘,标准机床控制面板,三个手轮接口。RS232串行接口,生产现场总线接口,标准键盘接口,PC卡插槽(用于数据备份和批量生产)都为操作和编程人员提供了极大的方便。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统13.1.2SINUMERIK802D系统连接1SINUMERIK802D系统各部件连接及电缆连接如图13-1和图13-2所示:SINUMERIK802D是基于PROFIBUS总线的数控系统,输入输出信号是通过PROFIBUS传送的,位置调节(速度给定和位置反馈信号)也是通过PROFIBUS完成的,因此PROFIBUS的正确连接是非常重要的,系统提供PROFIBUS的插头和电缆,具体连接如图13-3所示:下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统2SINUMERIK802DPCU图13-4为802DPCU的接口示意图:(1)24VDC电源(X8):3芯端子式插座(插头上已标明24V、0V和PE);(2)PROFIBUS(X4):9芯孔式D型插座;(3)COM1(X6):9芯孔式D型插座;(4)手轮1~3(X14、X15、X16):15芯孔式D型插座;下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统(5)手轮电缆插头布局(15芯孔D型插头,与接口X14、X15、X16连接)如表13-1介绍:状态指示:前端盖内有4个发光二极管用于状态指示,具体如图13-5所示:3输入/输出模块PP72/48输入/输出模块PP72/48模块可提供72个数字输入和48个数字输出,每个模块具有三个独立的50芯插槽,每个插槽中包括了24位数字量输入和16位数字量输出(输出的驱动能力为0.25A,同时系数为1),802D系统最多可配置两块PP模块。下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统PP72/48模块的总线地址由模块上的地址开关S1设定,第一块PP72/48的总线地址为“9”(出厂设定),如果选择第二块PP72/48,其总线地址应设定为“8”。输入/输出模块PP72/48的地址设置如表13.2,其端口结构如图13-6所示:(1)24VDC电源(X1):3芯端子式插头(插头上已标明24V、0V和PE);(2)PROFIBUS(X2):9芯孔式D型插头;(3)X111、X222、X333:50芯扁平电缆插头(用于数字量输入和输出,可与端子转换器连接);下一页返回上一页13.1SINUMERIK数控系统(4)S1:PROFIBUS地址开关;(5)4个发光二极管:PP72/48的状态显示,具体定义如下表13-3所示:4驱动器的连接如图13-7所示:返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求13.2.1供电要求(1)SINUMERIK802D的PCU和输入/输出模块PP72/48需要24V直流供电。(2)为了提高系统的可靠性,建议使用两个独立的24V直流电源,一个用于SINUMERIK802D的PCU、PP72/48的输入信号公共端,而另一个电源用于PP72/48的输出信号供电(接X111、X222、X333端子47、48、49、50),两个24VDC电源的0V应连通。下一页返回13.2SINUMERIK802D系统电气要求(3)输入信号的公共端可由PP72/48任意接口的第2脚供电,也可由系统供电的24VDC电源提供(该24V电源的0V应连接到PP72/48每个接口的第1脚)。(4)输出信号的驱动电流由PP72/48各接口的公共端(X111、X222、X333的端子47、48、49、50)提供,输出公共端也可由系统供电的24VDC电源提供,或者采用单独的电源。如果采用独立电源为输出公共端供电,该电源的0V应与系统24V电源0V连接。(5)三相交流电源通过主电源开关直接连接到电源模块,如配备电抗器,应连接在主电源与电源模块之间,且与电源模块的连线应尽可能短,断路器可串接在总电源和电抗器之间。下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求13.2.2电气设计要求(1)电气柜应具有IP54防护等级,各部件应安装在涂漆的镀锌板上。(2)驱动器、变频器和其他强电电气应尽可能与弱电部件(如PCU、PP72/48)等分开安装,在安装位置上应保证大于200mm的间距。(3)电源电缆(主电源和主电源到驱动器或变频器的电缆)、电动机电缆,特别是变频器到主轴电动机的电缆应与信号电缆分开走线,且在电气柜中的长度尽可能短,变频器到主轴电动机的电缆最好采用屏蔽电缆,且需两端接地。下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求(4)611UE为变频器提供的模拟给定信号,应采用屏蔽电缆与变频器连接,且屏蔽网与变频器一端接地。(5)电动机动力电缆的屏蔽连接喉箍应与屏蔽连接架连接。(6)若数控系统需要与计算机通信,应在电气柜中提供计算机所需的单相交流电源,与保证计算机与数控系统共地,建议选用RS232接口隔离器以保护通信接口。下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求(7)用于PCU和PP72/48的24DC电源的共地与浮地连接如下:(a)共地连接:电源的“0V”与保护地“PE”连通;(b)浮地连接:电源的“0V”与保护地“PE”断开。系统可以采用浮地连接,但推荐采用共地连接。共地可以保证系统稳定可靠运行,但前提条件是具有良好的“地”。下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求13.2.3接地要求(1)接地标准及办法须遵守国标GB/T52261—1999(等效IEC204-1:1992)“工业机械电气设备第一部分:通用技术条件”。(2)中性线不能作为保护地使用!(3)PE接地只能集中在一点接地,接地线截面积必须≥6mm2,接地线严格禁止出现环绕。(4)只有PE接地良好时才能连接,如果不能确定PE是否良好,禁止连接。SINUMERIK802D系统具体接地如图13-8和图13-9所示:下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求13.2.4系统通电1通电前检查(1)检查24VDC回路有无短路;(2)如果使用两个24VDC电源,检查两个电源的“0V”是否接通;(3)检查驱动器电源馈入模块和功率模块的直流母线是否可靠连接(直流母线上的所有螺钉必须牢固旋紧);(4)检查驱动器电源馈入模块的控制端子112和9是否短接;端子NS1和NS2是否短接;端子48、63和64是否分别通过继电器触点与端子9连接;下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求(5)检查驱动器功率模块到电动机的连线中U、V、W是否连接正确(电缆线上印刷的线标是否与插头上的线标对应);(6)检查611UE上X411接口的信号电缆和功率模块A1接口的电动机电缆是否连接到同一电动机上;X412接口的信号电缆和功率模块A2接口的电动机电缆是否连接到同一电动机上;(7)检查611UE上端子663和9是否短接;65A和9是否短接;65B和9是否短接;(8)如果使用了611UE上的输出点Q0A和Q1A,检查611UE上的24VDC电源P24和M24是否连接;下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求2系统第一次通电如果通电前检查无误,则可以给系统通电,合上系统的主电源开关,802D的PCU、PP72/48及驱动器均通电:(1)驱动器:电源模块:只有绿灯亮,表示主电源接通,但无使能、无报警;611UE模块:标有R/F的红灯亮,且液晶窗口显示“A1106”,表示611UE出厂设定,即没有设定电动机数据;总线接口模块:红灯亮,表示总线无数据交换。下一页返回上一页13.2SINUMERIK802D系统电气要求(2)PP72/48上标有“POWER”和“EXCHANGE”的两个绿灯亮,表示PP72/48模块就绪,且有总线数据交换;如果“EXCHANGE”绿灯没有亮,则说明总线连接有问题。(3)802D进入主画面,有报警:380021—PROFIBUSDP:缺省SDB1000已被加载;04060—标准机床数据已加载。返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试13.3.1调试步骤与要求1SINUMERIK802D的调试步骤(1)系统的连接———正确的连接是系统调试顺利进行的基础;(2)PLC调试———首先使用安全功能生效(如急停、硬限位等)以及操作功能生效;(3)驱动器设定———设置电动机参数和PROFIBUS总线地址;(4)NC参数设定———设置控制参数、机械传动参数、速度参数等;(5)数据备份———系统正常使用的保证。下一页返回13.3SINUMERIK802D开机调试2调试软件及工具要求软件工具包括(在调试开始前须将以下这些软件工具安装到个人计算机中):(1)通信软件WinPCIN———用于802D与计算机之间的数据文件的传输;(2)文本管理器和工具盒———用于编写及安装PLC报警文本;(3)PLC编程软件ProgrammingToolPLC802———用于编写PLC应用程序;(4)PLC子程序库———用于简化PLC应用程序的设计;(5)驱动器调试软件SimoComU———用于设置及调试驱动器611U。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试3调试计算机的要求一台个人计算机是调试SINUMERIK802D必不可少的工具,个人计算机应用具有下列基本配置:(1)操作系统:Windows95/98/NT/2000/XP;(2)硬盘容量:>1G;(3)光盘驱动器:用于安装工具软件;(4)RS232接口:用于NC和驱动器的调试;(5)要求:必须保证机床电气柜的保护地与计算机的保护地共地,否则可能损坏802D、611U或计算机的硬件。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试13.3.2调试工具软件1工具软件安装将工具盒CD插入光盘驱动器,计算机自动进入安装程序,当出现如图13-10所示工具软件安装画面时,可选择所需的工具软件:然后计算机会自动将软件工具安装到个人计算机的硬盘上。在安装过程中如果采用默认路径,则软件工具被安装在C盘的:\ProgramFiles\Siemens目录下。安装完毕后,所需的工具软件可以在计算机的Start下找到。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(1)系统初始化文件可在以下路径中找到:C:\ProgramFiles\Siemens\Toolbox802D\V020206\CONFIG。(2)固定循环文件可在以下路径中找到:C:\ProgramFiles\Siemens\Toolbox802D\V020206\CYCLES。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试2通信软件1)通信软件“WinPCIN”的启动启动“WinPCIN”通信软件画面如图13-11所示:2)通信软件的主菜单通信软件的主菜单画面说明如图13-12所示:3)RS232接口设定RS232接口设定画面如图13-13所示。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试4)802D系统通信设定利用通信软件安装机床初始化文件(WinPCIN选择二进制数据格式,802D选择二进制数据格式),然后启动数据“读入”,由WinPCIN向802D发送初始化文件,802D系统通信设定画面如图13-14所示:3PLC软件1)PLC软件启动启动PLC软件画面如图13-15所示:2)PLC软件操作界面PLC(ProgrammingToolPLC802)的基本操作界面如图13-16所示:下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试在802D的工具盒内提供了PLC子程序库和实例程序。子程序库的详细内容请参阅“PLC子程序库说明”。子程序库提供了各种基本子程序,利用PLC子程序库可使PLC应用程序的设计大为简化。如需将PLC项目文件下载(计算机→802D)、或将802D内部的项目文件上载(802D→计算机)、或联机调试时,PLC编程软件的协议应选择802D(PPI)并且和802D系统设定正确且匹配的通信参数。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试4驱动器的调试软件1)驱动器的调试软件启动驱动器的调试软件启动通过文本管理器进入,启动驱动器的调试软件画面如图13-17所示:2)驱动器调试软件主画面驱动器调试软件的主画面如图13-18所示:(1)利用SimoComU可设定驱动器的基本参数:设定与电动机和功率模块匹配的基本参数。该步骤在PLC功能调试完毕后进行;下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(2)利用SimoComU可实现对驱动器参数的优化:根据伺服电动机实际拖动的机械部件,对611UE速度控制器的参数进行自动优化。该步骤在NC基本参数调试完毕后进行;(3)利用SimoComU可以监控驱动器的运行状态:电动机的实际电流和实际扭矩。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试13.3.3SINUMERIK802D的调试1PLC用户程序的调试一般情况下,在802D的各个部件连接完毕后,则需开始调试PLC的控制逻辑。至关重要的是必须在所有有关PLC的安全功能全部准确无误后,才能开始调试驱动器和802D参数的调试。(1)首先利用准备好的“802D调试电缆”将计算机和802D的COM1连接起来;带电连接RS-232通信电缆有可能损坏通信接口;下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(2)802D必须进入联机方式:系统→PLC→STEP7连接→设定通信参数→“选择连接开启”;(3)启动PLC编程工具,进入通信画面,设定通信参数;(4)首先要拥有一个编译无误的PLC应用程序,然后才能利用PLC编程工具软件将该应用程序下载到802D中;下载成功后,需要启动PLC应用程序;可利用监视梯形图的状态(不包括局部变量L的状态);可监视内部地址的状态;还可以利用“交叉引用表”来检查是否有地址冲突;下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(5)如果PLC应用程序是在子程序库基础上建立的,需要在制造商的级别下(口令:EVENING)设定相关的PLC机床参数,具体内容请参阅《PLC子程序库说明》;(6)在调试急停处理子程序时,由于此时驱动器尚未进入正确工作状态,故不能提供“就绪信号”(即电源馈入模块72和731不能闭合),因此急停不能正常退出。可设定PLC参数MD14512【16】bie0=1———调试方式,或将端子72和731短接,急停即可退出;调试完毕后,将参数MD14512【16】bie0=0,或将端子72和731短接线去掉。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试2驱动器的调试当PLC应用程序的正确无误后,即可进入驱动器的调试。调试过程如下:(1)首先利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611UE的X471连接起来(带电连接RS232通信电缆有可能损坏通信接口);(2)驱动器上电后,在611UE的液晶窗口显示“A1106”,表示驱动器没有数据;R/F红灯亮,总线接口模块上的红灯亮;(3)从WINDOWS的“开始”中找到驱动器调试工具SimoComU,并启动;(4)选择联机方式;下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(5)配置电动机参数:进入联机画面后,自动进入参数设定画面,可以在软件的提示下进行驱动器参数配置:①命名轴名;②输入PROFIBUS总线地址:611U第一单轴模块设为10,611U第二单轴模块设为11,611U第三单轴模块设为20,611U第四单轴模块设为21,611U第一双轴模块设为12,611U第二双轴模块设为13;③设定电动机型号;④电动机测量元件的设定;⑤直接测量系统的设定;⑥存储参数。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(6)驱动器正确配置完毕后,611UE的R/F红灯灭;液晶窗口显示“A0831”,表示驱动器总线数据通信生效,但无总线主站(因为802D尚未设定参数)。总线接口模块上的红灯亮;(7)若PLC控制电源模块的端子48、63、64分别与端子9接通,电源模块的黄灯亮,表示电源模块已使能;(8)只有在NC的“总线配置”、“驱动器模块定位”和“位置控制使能”三组参数调试完毕后,电源模块的“就绪”信号(内部继电器触点:端子73.1与72)才能闭合。另外611UE速度控制器的参数优化也要在电源模块的“就绪”信号生效后方可进行。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试3NC调试NC的调试必须在制造商口令(“EVENING”)下进行,NC参数的生效条件:PO———上电生效(PowerOn);RE———复位生效(REset);CF———刷新键生效(Config);IM———立即生效(Immediate)。(1)从WINDOWS的“开始”中找到通信工具软件WinPCIN,并启动;选择通信工具软件WinPCIN中“二进制”通信方式;然后选择发送,WinPCIN出现选择发送文件窗口如图13-19所示:下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(2)找到文件夹CONFIG,选择所需的初始化文件;(3)802D输入制造商口令。然后进入通信画面,选择“二进制”方式以及与WinPCIN相同的波特率,然后选择“读入启动”;(4)选择“OPEN”中文安装即开始;(5)802D屏幕上提示“读启动数据?”,按软菜单键“确认”后,传输继续进行。在传输过程中,802D会有若干次自动启动,时间大约4分钟。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试4其他设置1)总线配置SINUMERIK802D是通过现场总线PROFIBUS对外设模块(如驱动器和输入输出模块等),PROFIBUS的配置是通过通用参数MD11240来确定的,目前可提供的总线配置有:MD11240=0———PP72/48模块:1+1,驱动器:无(出厂设定);MD11240=3———PP72/48模块:1+1,驱动器:双轴+单轴+单轴;MD11240=4———PP72/48模块:1+1,驱动器:双轴+双轴+单轴;下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试MD11240=5———PP72/48模块:1+1,驱动器:单轴+双轴+单轴+单轴;MD11240=6———PP72/48模块:1+1,驱动器:单轴+单轴+单轴+单轴。该参数生效后,611UE液晶窗口显示的驱动报警应为:A832(总线无同步);611UE总线接口插件上的指示灯变为绿色。若该指示灯仍为红色,请检查总线的连接。2)位置控制使能系统出厂设定各轴均为仿真轴,即系统既不产生指令输出给驱动器,也不读电动机的位置信号。按下表设定参数可激活该轴的位置控制器,使坐标轴进入正常工作状态。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试30130(CTRLOUT_TYPE)=1,控制给定输出类型;30240(ENC_TYPE)=1,编码器反馈类型。该参数生效后,611UE液晶窗口显示:“RUN”。这时通过点动可使伺服电动机运动;此时如果该坐标轴的运动方向与机床定义的运动方向不一致,则可通过修改参数32100(AX_MOTION_DIR)使运动方向正确。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试5数据备份在系统调试完毕后进行数据备份是十分重要的,SINUMERIK802D提供了多种数据备份的方法。系统的数据可在系统内部备份,可在PC卡上备份,也可在计算机的硬盘上备份。1)数据内部备份在调试结束时必须进行数据的内部备份,数据的内部备份可以通过“数据存储”软菜单键轻而易举地实现。内部备份的数据不包括PLC应用程序和用户报警文本,因为PLC应用程序和报警文本均直接存储在闪存中。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试2)数据外部备份802D中的数据(包括PLC应用程序,报警文本以及驱动器数据)可以通过RS232串行接口备份到个人计算机的硬盘或软盘上,或者将数据备份到PC卡上。(1)数据备份到计算机。方法:首先利用准备好的“802D调试电缆”将计算机和802D的COM1连接起来;从WINDOWS的“开始”中找到通信工具软件WinPCIN,并启动;WinPCIN中根据文件类型“文本”或“二进制”通信方式;然后选择接收数据。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试(2)数据存储到PC卡。PC卡指标要求:802D使用容量为8MB,电压5V格式化的PCMCIA存储卡。PC卡的格式化操作过程:将PC卡插入802D的PCMCIA的插槽中;802D上电,当802D屏幕出现DRAMCHECK时按选择键,屏幕上出现菜单:NormalmodeDefaultdataSoftwareupdateFormatPC-Card下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试ReloadsaveduserdataPLCstop将光标移动至FormatPC-Card,然后按输入键,这时802D显示:FormatPC-Card(Caution:Alldatawillbelost!!!)Doyoureallywant[N/Y]?:_在光标处输入“Y”,然后按输入键启动格式化。下一页返回上一页13.3SINUMERIK802D开机调试PC卡数据备份过程:将PC卡插入802D的PCMCIA的插槽中(注意:西门子标签向下);802D上电,802D进入系统“SYSTEM”菜单,选择“数据入/出”软菜单键,然后将光标移动到试车数据NC卡;垂直软菜单键上选择“读出”即将数据备份到PC卡上;垂直软菜单键上选择“读入”即将备份到PC卡上的数据读入802D。返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断13.4.1报警信息介绍现在的数控系统自诊断技术越来越先进,许多故障数控系统都可以检测出来,并产生报警及给出报警信息。当数控机床出现故障时,有时在显示器上显示报警信息,有时在数控装置上、PLC装置上和驱动装置上还会有报警指示。这时要根据《手册》对这些报警信息进行分析。下一页返回13.4SINUMERIK802D报警诊断机床厂家设计的PLC程序越来越完善,可以检测机床出现的故障并产生报警信息。所以在机床出现报警时,要注重报警信息的研究和分析,有些故障根据报警信息即可判断出故障的原因,从而排除故障。SINUMERIK802D具体报警号的报警范围如表13-4和13-5所示:下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断1NC报警数控机床报警分为NC报警和PLC报警,NC报警是系统报警,又叫做监控程序,自诊程序,这个程序存储在ROM芯片中,掉电不丢失,它与PLC报警区别在于监控的对象不同。1)监控原理整个自诊处理功能通过数控系统的CPU模块对整个系统及输入输出信号进行全面监控,并实时识别控制系统及机床的故障,以及用户应用程序的错误,并在CRT显示相应的报警信号和报警文本。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断2)监控内容(1)监控CPU模块:包括主处理单元,NC与PLC之间的数据传输,串行接口,模块中各种测试标志,内存单元,电压和温度等。(2)监控位置控制模块:主要包括输入信号,位置及速度反馈信号的检测和比较。(3)监控接口控制模块:PLC各输入/输出点及标志位的监控,并根据这些信息由PLC用户程序判断是否正常,如发现异常,产生报警。(4)机床应用部分的监控:主要是用户应用程序的合法性以及各类参数的合法性。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断2PLC报警控制系统最多能显示8个PLC报警(系统或用户报警)。PLC在每个工作循环都处理报警信息。根据它们的出现次数保存和删除报警表中的报警。表中的第一个报警总是最后的报警。如果多于8个报警存在,则显示前七个报警和最后一个具有复位优先级最高的报警。PLC机床参数和PLC报警文本都是根据PLC用户程序的要求进行设定和编写的,机床交付使用后,一般不再需要对它们进行修改。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断1)PLC报警的原理PLC报警是最有效的诊断手段之一,如图13-20冷却泵的PLC报警原理图所示,利用继电器和接触器的辅助触点作为检测信号,这样一旦冷却泵不工作,通过PLC用户报警,可以给操作人员或维护人员明确的诊断信息。2)报警消除条件(1)上电清除:在报警条件取消后,系统必须先断电、后上电才能清除。(2)删除键:在报警条件取消后,按“报警应答”键或“复位”键清除。(3)自清除:警报源消失后自行清除。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断3)报警响应(1)PLC停:PLC程序停止运行,系统取消NC准备好信号,禁止所有硬件输出。(2)急停:系统自动进入急停状态。(3)进给停:系统停止各轴进给。(4)禁止读入:运行中的NC程序在完成当前程序段后停止运行。(5)NC启动禁止:NC启动键失效。(6)显示:仅显示警报号和报警文本,无其他响应。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断4)报警属性的设定SINUMERIK802D报警系统提供了64个PLC用户报警,每个报警对应一个报警变量(与报警文本相关),每个报警具有一个配置8位参数MD14516【0】~【63】“USER_DATA_PLC_ALARM”,可以根据实际情况设定每个报警的清除条件和报警响应,该参数的结构如下:参数MD14516【0】~MD14516【31】分别与用户报警号700000~700031相对应,如:参数MD14516【10】控制700010号报警的优先级和反应。当Bit6和Bit7都设为0时报警优先级为自清除:警报源消失后自行清除。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断13.4.2报警说明1NC报警NC报警包括一般报警、通道报警、坐标轴/主轴报警、功能报警、SIEMENS循环报警、用户循环报警,报警号分类见表13-3,根据系统画面提供的报警号,在查阅故障诊断说明书时(有些系统在帮助栏也能查询到相应的信息),都能查找到相应的报警号,通常有报警原因、解决办法等,以下是802D系统的一些NC报警进行说明。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断1)报警号:2000———PLC生命监控标志报警说明:PLC必须定期给出生命状态,否则就会报警。报警原因:PLC停时会出现此报警(编程工具使PLC停止,调试开关使PLC停,某个报警使PLC停)。如果没有以上情况出现,请拨热线电话并说明操作系统故障号。报警清除:故障排除,重新上电。2)报警号:2001———PLC未启动报警说明:上电后,PLC在规定的时间内至少要发出一个生命符号。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断报警原因:系统内部故障,请拨热线电话并说明操作系统故障号。报警清除:故障排除,重新上电。3)报警号:2140———服务开关的当前位置在下次上电时会清除SRAM(总复位有效)报警说明:初始化开关当前处于总复位位置。它意味着在进行下次模块复位时,模块的SRAM被删除。同时NC数据将丢失。报警原因:未将初始化开关复位为1。报警清除:将初始化开关复位为1。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断4)报警号:3000———急停报警说明:急停请求出现在NC/PLC接口处(V26000000.1)NC。报警原因:检查急停挡块是否碰撞,或者急停按钮是否激活。检查PLC用户程序。清除急停原因并通过PLC/NC接口(V260000002)NC应答。报警清除:排除急停故障,按复位键清除报警。重新启动零件程序。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断5)报警号:4060———装入标准机床数据报警说明:使用以下标准值启动:①操作动作(如调试开关);②MD11200INIT_MD;③丢失保存数据;④操作动作“使用保存数据导入”,事先没有保存数据。报警原因:丢失保存数据,没有保存数据。报警清除:自动装入标准MD之后,必须将特定的MD输入/装入到相关系统中。用清除键清除报警。重新载入自己的机床数据。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断6)报警号:4062———装入了备份数据报警说明:存入中的用户数据被装入SRAM中。报警原因:装入了备份数据。报警清除:再次安装自己的机床数据。用RESET键清除报警。7)报警号:4065———备用电池存储器通过备份恢复(数据有可能丢失)报警说明:上电时,发现备用电池存储器不稳定。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断报警原因:备用电池存储器被激活使用上一次备份。因此,自上一次备份以来,存储器中的修改已经丢失。这是由于超过了规定的缓冲时间。请确保控制系统的持续时间与调试手册中的时间保持一致。当前存储器中的备份是通过最后一次使用HMI上的软件“存储数据”对内部数据进行的备份。报警清除:重新恢复数据,控制系统的持续时间与调试手册中的时间保持一致,重新启动控制系统。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断8)报警号:4070———修改了常规化机床数据报警说明:控制器使用内部物理单位(适于轨迹,速度和加速度等的毫米、度和秒)。编程或数据存储时,有些值输入和输出使用了不同单位(rev/min,m/s2,等等)。换算是按照可输入的比例系数进行(系统专用MD数组10230SCALING_FACTORS_USER_DEF[n])(n…索引编号0-10)。(当对应的屏蔽位设置为“1”时)若屏蔽位为零,则按照内部标准系数进行比例换算。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断下列机床数据影响其他MD的缩放:10220:SCALING_USER_DEF_MASK10230:SCALING_FACTORS_USER_DEF10240:SCALING_SYSTEM_IS_METRIC10250:SCALING_VALUE_INCH30300:IS-ROT_AX下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断若修改了上述数据,则必须重新给NC通电;否则只有输入的单独数据被正确执行。报警原因:修改了常规化机床数据。报警清除:在下载了与其自身一致的MD文件之后,若显示了报警;则必须给NC重新通电并重复一次下载操作。(文件包含有加在比例系数前的与比例系数相关的机床数据)程序继续,按清除键清除报警。操作者无须进行其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断9)报警号:5000———不能进行通信报警说明:由于存储器空间太小无法执行通信请求(NC和HMI之间的数据交换;例如:装入一个NC零件程序)。报警原因:并联过多的通信请求。报警清除:任何补救可能,必须重复导致该报警的操作。用删除键清除报警显示。用清除键清除报警,无须其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断10)报警号:6500———NC存储器已满报警说明:装入的零件程序太多,无法执行工作。调试时该错误有关NC文件系统中的文件(NC存储器部分),如:初始化文件,NC程序等。报警原因:零件程序太多。报警清除:删除或卸载目前不需要的文件(例如:零件程序)。按清除键清除报警,无须其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断11)报警号:6510———存储器中文件太多报警说明:NC的文件系统(部分NC存储器)中的文件数量已达到最大允许数量。报警原因:存储器文件数量已达到最大允许数量。报警清除:删除或卸载目前不需要的文件(例如:零件程序)。按清除键清除报警,无须其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断12)报警号:6530———目录中文件太多报警说明:NC中一条目录下的文件数量已达到最大极限值。报警原因:NC目录中文件太多。报警清除:删除或卸载目前不需要的文件(例如:零件程序)。按清除键清除报警,无须其他操作。13)报警号:6560———非法的数据格式报警说明:NC的文件中输入了非法数据,如将二进制数据作为ASCII文件装入NC。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断报警原因:NC的文件中输入了非法数据。报警清除:将文件定义为二进制文件(例如:使用扩展名BIN)。按清除键清除报警,无须其他操作。14)报警号:6570———NC存储器已满报警说明:NC的DRAM文件系统已满。无法执行该任务。在DRAM中生成的系统文件太多。报警原因:存储器已满,无容量。报警清除:减少“从外部执行”的操作下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断15)报警号:6600———NC卡存储器已满报警说明:NC卡中的文件系统已满,不能再存入新的数据。报警原因:NC卡存储器已满。报警清除:删除PCMCIA卡上的数据。按清除键清除报警,无须其他操作。16)报警号:6630———NC卡硬件故障报警说明:由于卡损坏无法存取NC卡。报警原因:损坏无法存取NC卡。报警清除:更换PCMCIA卡。按清除键清除报警,无须其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断17)报警号:6640———未插入NC卡报警说明:因未插入NC卡,所以无法存取NC卡。报警原因:未插入NC卡。报警清除:插入NC卡。按清除键清除报警,无须其他操作。18)报警号:6650———NC卡上的写保护生效报警说明:由于写保护生效,所以无法存取NC卡。报警原因:写保护生效,无法存取NC卡。报警清除:关闭写保护。按清除键清除报警,无须其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断19)报警号:6660———未设置“Flash文件系统”选项报警说明:因该选项无效,所以无法存取NC卡。报警原因:未设置“Flash文件系统”选项,无法存取NC卡。报警清除:购买该选用件并安装。按清除键清除报警,无须其他操作。20)报警号:6670———从NC卡读数据报警说明:从NC卡读数据时,该报警出现。此时,无法存取Flash文件系统。报警原因:从NC卡读数据时,该报警出现。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断报警清除:等到读的过程结束。报警显示会和报警原因一起消失,无须其他操作。21)报警号:6671———向NC卡写数据报警说明:向NC卡写数据时,该报警出现。此时,无法存取Flash文件系统。出现此报警时,如果关闭电源,NC卡上的所有数据将被清除!报警原因:向NC卡写数据时,该报警出现。报警清除:等到写的过程结束。报警显示会和报警原因一起消失,无须其他操作。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断2PLC报警PLC报警包括一般报警和用户报警,报警号划分见表134,其中,700000号以上的报警,是由用户自定义,在系统诊断说明书里一般查找不到的。以下是西门子802D系统部分PLC的一般报警。1)报警号:400000———PLC停止[类型]报警说明:PLC不处于循环方式,不可能使机床运行。报警原因:(1)Ready(没有启动用户程序);(2)Break(中断用户程序);下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断(3)Error(PLC停止,出现其他PLC报警)。报警清除:消除其他的PLC报警;PLC停止时打开菜单;或者测试用户程序,重新上电。选择调试菜单继续。由802编程工具启动。2)报警号:400002———系统故障[类型]报警说明:该报警显示内部的故障状态,利用所显示的故障号说明故障原因和故障地点。报警原因:PLC内部的故障停止。报警清除:请与热线电话进行联系,并给出操作系统的故障号。在所指示的软件部分利用所显示的行号检查故障原因。排除故障,重新上电。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断3)报警号:400004———代码错误:[字符串]程序块[序号]报警说明:用户程序中包含一个系统不支持的操作。报警原因:用户程序中包含一个系统不支持的操作,导致PLC停止。报警清除:修改用户程序并重新载入。重新上电。4)报警号:400005———调试菜单处于PLC停止报警说明:没有执行用户程序。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断报警原因:调试菜单处于PLC停止。报警清除:重新上电。报警显示随同报警原因一起消失。继续使用调试菜单。5)报警号:400006———缓冲的PLC数据丢失报警说明:缓冲的PLC数据丢失。报警原因:有可能为以下原因:(1)操作(比如PLC清零,用默认值启动);(2)用保护数据启动,但事先没有进行数据保护;(3)超出备份时间。报警清除:更新所要求的数据。用删除键删除报警。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断6)报警号:400007———操作数错误:[字符串]程序块[序号]报警说明:操作数错误。报警原因:操作数错误导致PLC停止。报警清除:在用户程序中检查所显示变量的地址区、不允许的数据类型和对齐错误。重新上电。7)报警号:400008———编程工具版本不兼容[版本]报警说明:版本与系统的产品版本不兼容。报警原因:版本与系统的产品版本不兼容导致PLC停止。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断报警清除:用兼容的版本对用户程序进行编译,并装载到系统中。重新上电。8)报警号:400009———在PLC程序块中运行时间溢出:[字符串]程序块[序号]报警说明:检查用户程序中所显示的程序块。报警原因:PLC程序块中运行时间溢出,导致PLC停止。报警清除:修改用户程序,重新上电。下一页返回上一页13.4SINUMERIK802D报警诊断9)报警号:400010———用户程序中算术错误:[类型][字符串]程序块[序号]报警说明:程序块中的用户程序[字符串]类型号,程序识别符[序号]程序段号存在错误。报警原因:类型1:在通常算术运算中除以0;类型2:浮点计算错误,导致PLC停止。报警清除:修改用户程序,重新上电。返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-1故障现象:一加工中心,配套SIEMENS880M系统,开机后面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运动”指示灯循环跳动,显示器无显示。故障分析:SIEMENS880M的加工中心,开机后面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运动”指示灯循环跳动,表明系统自检出错,系统无法正常启动,其原因可能是系统CPU板或系统软件出错。下一页返回13.5加工中心常见故障分析故障处理:此类故障现象一般可以通过对系统进行初始化处理排除。对于此故障,通过对系统进行初始化处理,并格式化用户存储器(USERMEMORYCLEAR)后,机床恢复正常。例13-2故障现象:一加工中心,配套SIEMENS810M系统,系统接通电源后,显示器无显示,面板上的显示器无显示,“未到位”、“进给保持”、“循环运动”、“报警”同时亮。故障分析:810M系统面板上的“报警”、“未到位”、“进给保持”、“循环运动”指示灯同时亮,表示系统自检出错,系统无法正常启动。其原因可能是系统CPU板或系统软件出错。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障处理:遇到此现象可以对系统进行初始化处理。按住系统面板上的诊断键,接通电源启动系统。在系统启动时,面板上方的4个指示灯闪烁,然后系统显示初始化面板,结束系统初始化后,机床恢复正常。例13-3故障现象:某加工中心,配套SIEMENS880M系统,系统工作时,显示器无显示,面板上的“?”指示灯亮。故障分析:80M系统面板上的“?”指示灯亮,表明系统在报警,但检查系统硬件无故障。从故障现象分析,原因应属于软件出错,但由于系统无显示,无法判别故障原因。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障处理:此类故障现象一般可以通过对系统进行初始化处理排除。参考880M使用说明书,对系统进行初始化处理。经系统初始化后,机床恢复正常。例13-4故障现象:某加工中心,配套SIEMENS8M系统,开机后系统无显示,CPU模块I/C、S报警灯亮,机床无法正常开机。故障分析:检查系统各控制模块的状态指示灯,发现NC—CPU模块(MS100)上的I/C、S报警灯亮,操作面板上的“FAULT”指示灯亮,表明系统硬件故障。SIEMENS8M系统NC—CPU模块(MS100)上的I/C、S报警灯亮,通常与系统的位置测量模块(MS250)有关。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障处理:取下该模块,检查是否有不良部件,更换电路后,系统即恢复正常工作。例13-5故障现象:某配套SIEMENS810M的立体加工中心,在PLC程序调试时,发现PLC功能模块FB62无法运行。故障分析:SIEMENS810M系统的PLC功能模块FB62的作用是进行PLC和CNC之间的数据交换与传送,该功能通常用于机床制造厂家,以实现特殊控制动作。在SIEMENS810M系统中,PLC的数据与CNC的数据传送为选择功能,它需要通过指定的参数予以生效。故障处理:设定上述参数后,PLC与CNC间即可正常传送数据。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-6故障现象:一台卧式加工中心,配套SIEMENS8MC系统,SIEMENS6RA系列直流伺服驱动。当X轴运动到某一位置时,液压电动机自动断开,且出现报警提示:Y轴测量系统故障。断电再通电,机床可以恢复正常工作,但X轴运动到某一位置附近,均可能出现同一故障。故障分析:由于X轴移动时出现Y轴报警,为了验证系统的正确性,拔下X轴测量反馈电缆试验,系统出现X轴测量系统故障报警,因此,可以排除系统误报警的原因。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析检查X轴在出现报警的位置及附近,发现它对Y轴测量系统(光栅)并无干涉与影响,且仅移动Y轴亦无报警,Y轴工作正常。再检查Y轴电动机电缆插头、光栅读数头和光栅尺状况,均未发现异常现象,因此判断电缆局部断线的可能较性大。故障处理:将X轴运动到出现故障点位置,人为移动电缆线,仔细测量Y轴上每一根反馈信号线的连接现象,最终发现其中一根信号线在电缆不断移动的过程中,偶尔出现开路现象;利用电缆内的备用线替代断线后,机床恢复正常。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-7故障现象:一台卧式加工中心机床,配套SIEMENS810M系统611A驱动系统,开机后,在机床手动回参考点时,系统出现ALM120报警。故障分析:SIEMENS810M系统ALM120的含义是“X轴移动过程中的误差过大”,引起故障的原因较多,但其实质是X轴实际位置在运动过程中不能及时跟踪指令位置,使误差超过了系统允许的参数设置范围。进一步检查810M位置控制板至X轴驱动器之间的连接,发现X轴驱动器上来自CNC的速度给定电压连接插头接触不良。故障处理:电压连接插头重新安插后,故障排除,机床恢复正常工作。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-8故障现象:一台立式加工中心,配套SIEMENS810M及611A交流伺服驱动系统,在开机时,出现X轴过电流报警。故障分析:由于机床为上次开机时间,初步判定故障原因可能是伺服电动机与驱动器之间的连接有问题。故障处理:经仔细检查发现该机床X轴伺服电动机的三相电枢线相序接反,重新连接后,故障排除。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-9故障现象:某式加工中心,配有SIEMENS810M系统,机床启动后,发现X、Y、Z按下手动方向键后,机床可以非常缓慢地向指定的方向运动,但运动速度、坐标位置均不正确。故障分析:根据机床故障现象分析,此类故障通常是机床的位置检测系统不良引起的。故障处理:先检查系统的位置控制系统的参数设定,在SIEMENS810/820GA33系统中,与位置控制系统有关的主要参数有:MD5002bit2、1、0:位置控制系统的控制分辨率。MD5002bit7、6、5:位置控制系统的输入分辨率。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析MD3640、3641、3642:X、Y、Z轴的电动机每转反馈脉冲数(4倍频后的值)。MD3680、3681、3682:X、Y、Z轴的电动机每转指令脉冲数(以位置控制系统的分辨率为单位)。在机床上,X、Y、Z轴伺服电动机内装2500脉冲的编码器,位置控制系统的控制分辨率为05μm,位置控制系统的指令分辨率为1μm,X、Y、Z轴的丝杆螺距为10mm,丝杆与电动机为直接连接。MD5002bit2、1、0=100;MD5002bit2、6、5=010;MD3640、3641、3642=10000;MD3680、3681、3682=20000;下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-10故障现象:某龙门加工中心,采用SIEMENS810M的,配套611A伺服驱动器,在X轴定位时,发现X轴存在明显的位置“过冲”现象,最终定位位置正确,系统无报警。故障分析:由于系统无报警,坐标轴定位正确,可以确认故障是由于伺服驱动器或系统调整不良引起的。故障处理:X轴位置“过冲”的实质是伺服进给系统存在超调。可以采用加减速时间调高速度环比例增益降低速读环积分时间等方法解决超调现象。对本机床,通过降低速度环积分时间后,定位超调现象消除。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-11故障现象:某立式加工中心,采用SIEMENS810M系统,配套6SC6502主轴驱动器,在测试时,出现主轴驱动器显示888888,主轴不能正常工作。故障分析:6SC650系列主轴驱动器的所有数码均显示888888,其常见的故障原因有:(1)控制器模块N1故障。(2)控制器模块N1上的EPROM安装不良或软件出错。(3)输入/输出模块中的“复位”信号为“1”。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障处理:若经检查EPROM安装,驱动器亦未加入“复位”信号,更加驱动器工作原理,打开驱动器仔细检查,发现驱动器内部30V控制电压仅为20V,直流母线DC170V预冲电电压为130V,由此判定故障是由于驱动器辅助控制电压不正常引起的。检查驱动器内部直流整流模块V14的连接,发现三相整流桥的AC120V进线中有一相连线脱落。重新连接后,故障排除,主轴可以正常工作。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-12故障现象:某立式加工中心,采用SIEMENS810M的配套6SC6502主轴驱动器,在机床调试时,出现主轴驱动器F42报警。故障分析:F42报警的含义是“直流母线过电流报警”,报警可能的原因有:(1)晶体管故障。(2)直流母线中有短路。(3)驱动器过载。(4)AO故障(仅6SC6502和6503)。(5)互感器U11有故障。(6)斩波管V1、V5故障。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析(7)功率晶体管(V1~V8)不良。(8)U1模块故障。(9)参数设定不正确(P176过大)。(10)N1模块故障。故障处理:对上述模块逐一进行检查,发现有一功率晶体管V2损坏,更换新元件后故障排除。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-13故障现象:某立式加工中心,采用SIEMENS810M系统,配置6SC6502主轴驱动器,在机床运行过程中,出现主轴驱动器无显示故障。故障分析:参考6SC6502维修说明,显示器上所有数码管均不亮,可能的故障原因如下:(1)驱动器至少有两个以上的输入熔断器。(2)主电路进线短路器跳闸。(3)主回路进线电源至少有两相以上缺相。(4)电源模块AO中的电源熔断器熔断。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析(5)显示模块H1和控制模块N1之间连接故障。(6)辅助控制电压中的5V电源故障。(7)控制模块N1故障。故障处理:根据上述引起故障原因,逐一检查,对出现故障部分进行相应处理。例13-14故障现象:采用某SIEMENS810M的立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在调试时,出现主轴驱动器F15报警。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障分析:F15报警的含义是:“驱动器过热报警”,可能的原因有:(1)驱动器过载(电动机与驱动器匹配不正确)。(2)环境温度太高。(3)风扇故障。(4)热敏电阻故障。(5)断路器Q1或者Q2跳闸。故障处理:由于本故障在开机时出现,可以排除驱动器过载、环境温度太高等原因;检查断路器Q1或Q2位置正确,风扇已经正常旋转,因此故障原因与热敏电阻本身或其连接有关。打开驱动器检查,发现AOI板与转换板间的电缆接触不良。重新连接后,故障排除,主轴正常工作。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-15故障现象:某立式加工中心,采用SIEMENS810M系统,配套6SC6502主轴驱动器,在开机调试时,发现主轴不能正常旋转,系统无报警。故障分析:测量系统主轴模拟输出,发现此值为“0”,因此可以确定故障是由数控系统无模拟量输出引起的。出现上述故障最大的可能原因是系统的参数设定不当引起的。故障处理:仔细检查系统的机床参数设定,发现主轴MD参数设定均正确无误;检查系统的SD(设定)参数发现,在SETTINGDATA页面下的G96转速限制为“0”,将该值更改为机床的最大转速6000r/min后,机床主轴模拟输出正常,主轴可以正常旋转。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-16故障现象:某立式加工中心,采用SIEMENS810M系统,配套6SC6502主轴驱动器,每次开机时,主轴驱动器在显示状态“04”后,需要等待10min左右时间,主轴驱动器才能恢复正常工作。故障分析:6S6502主轴驱动器显示状态“04”表明驱动器未准备好,可能的原因是控制端63未加入“使能”信号或驱动器预充电完成。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障处理:检查驱动器的输入信号,发现端子63信号正常,因此可能的原因是驱动器预充电未完成。检查驱动器参数设定,发现该驱动器的P15参数设定为“1”,使得驱动器每次通电都必须进行预充电动作。要取消以上动作,根据6SC650系列主轴驱动器的特点,须进行如下处理:(1)拔下AO模块的插头X13,X14;(2)开机,将P97设定为00H;并进行如下的参数设定:P95:输入驱动器代号;P96:输入电动机代号;P98:输入脉冲编码器每转脉冲数(通常为10240)将P97设定为0001H,进行参数写入转送。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析(3)设定下列参数,进行预充电准备:P51设定为:0004H;P75设定为:0001H;P52设定为:0001H;当P52恢复0000H后,关机。(4)连接AO模块的插头X13,X14。(5)开机,并使驱动器显示状态参数P6,监视直流母线电压。(6)当直流母线电压显示值P6上升到520~540V时,进行如下参数设定:下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析P51设定为:0004H;P75设定为:0000H;P52设定为:0001H。(7)当P52自动恢复到0000H后,切断驱动器电源,固定直流母线电压为520~540V。经过以上处理后,机床恢复正常工作。例13-17故障现象:一立式加工中心,采用SIEMENS810系统,配套6SC6502主轴驱动器,开机调试时,输入SM03,主轴不能旋转,系统无报警。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析故障分析:经检查发现数控系统的主轴模拟量输出均正常,因此可以初步判定故障与系统无关。进而检查驱动器状态显示,发现驱动器显示状态为“1”,表明驱动器工作在主轴定向准停工作状态。故障分析:因为该机床是通过CNC实现主轴定位的,驱动器无定位选件,所以可以通过设定主轴驱动器参数P84=10H,P85=10H,取消该功能出入端定义,即可以排除故障。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-18故障现象:某立式加工中心,配套SIEMENS810M系统,在更换了主轴编码器后,出现主轴定位时不断振荡,无法实现定位。故障分析:因为该机床更换了主轴位置编码器,机床在执行主轴定位时减速动作正确,由此可以推断故障与主轴位置反馈性有关。故障处理:更换主轴编码器极性,通过交换编码器的输出信号Ua1/Ua2,Ua1/U/a2进行,若编码器定位由CNC控制时,可以通过修改CNC机床参数进行。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析例13-19故障现象:某立式加工中心,采用SIEMENS810M系统,配套6SC6502主轴驱动器,在调试时,出现当主轴转速大于300r/min时,主轴不能定位的故障。故障分析:排除故障时先进行如下测试:(1)输入并依次执行“S100M04、M19”指令,机床定位正常。(2)输入并依次执行“S200M03、M19”指令,机床定位正常。(3)输入并依次执行“S300M03、M19”指令,机床定位正常。(4)直接输入并依次执行“S300M03、M19”指令,机床不能定位。下一页返回上一页13.5加工中心常见故障分析由以上试验,可以判定系统、驱动器正常,引起故障的可能原因是编码器高速特性不良或主轴实际定位速度过高引起的。故障处理:检查主轴电动机实际转速,发现该机床的主轴实际转速与指令值相差很大,当执行指令S300时,实际机床转速为400r/min;调整主轴驱动器参数,使主轴实际转速与指令值

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