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西門子數控（kòng）係（xì）統（tǒng）軟故障的維修

2017-7-13 來源：吉（jí）林北方捷凱（kǎi）傳（chuán）動（dòng）有限公司數控維修工作室作（zuò）者：牛誌斌柏剛

摘要: 介紹了西門子數控（kòng）係統（tǒng）軟件故障的維修方法和實例

關鍵詞（cí）: 西門子數控（kòng）係統; 軟件（jiàn）故障; 維修（xiū）; 實例

筆者公司（sī）從 1990 年開始從國（guó）外引進數控加工設備，其中大部分設備都采（cǎi）用西門子數控係統。現有仍在（zài）使用的西門子數控係統（tǒng）有 3TT 係統、3M 係統、805係統、810T/M 係統、840C 係統、810D 係統、840D 係統及 840D SL 係統等。

這些數控係統（tǒng）實際上都是計算機控製係統，包含軟件和硬件兩大部分。有時軟（ruǎn）件出現問題或者機（jī）床數據、參數混亂都會造成數控係統工作不正常。這些故障隻要重新下載軟件備份，或者修正機床數（shù）據（jù）、參數（shù）即可排除。下麵介紹幾個實際故障維修例。

故障 1、一台數控球道銑（xǐ）床係統（tǒng）啟動不了

數控係統: 西門子3TT 係統

故障現象:這台機（jī）床通電啟動係統時，係統啟動不了

故障分析:在啟動係（xì）統時（shí），觀察發現係統操作麵板上報警燈亮，但屏幕沒有顯示（shì）。檢（jiǎn）查數控裝置，發現 PLC 的 CPU 模塊上的紅色（sè）報警燈亮，說明係統供電沒有問題，可能（néng）偶然因素（sù）或者幹擾（rǎo）使係統啟（qǐ）動程序沒有執行。

故障處理:將 PLC 的 CPU 模塊（kuài）的（de）“Ｒun /Stop”撥動開關（guān）(圖 1)置於（yú）“Stop”位置，在係統（tǒng）接通電源的同時（shí）按“Ｒeset”按鈕，然後將“Ｒun /Stop”撥動開關從“Stop”位置撥到“Ｒun”位（wèi）置，然後再撥回“Stop”位置，之後再撥到（dào）“Ｒun”位置，這（zhè）時 PLC 的（de）運行燈“Ｒun”點亮，係統屏幕恢複顯（xiǎn）示，係統也正常工作（zuò）了。

圖1 西門子3係統130W/B CPU模塊上按鈕與指示燈圖片

故障 2、一台數控外圓磨床係統出（chū）現死機

數控（kòng）係統:西門子 805 係統

故障現象:這台機床開機啟動後，係統顯示基本畫麵，但不能進行任（rèn）何（hé）操作（zuò）。故障分析與檢查:通過（guò）故障現象分析，感覺是係統出現了死機故障。如果是軟（ruǎn）件原因死機可以通過強行啟動的方法恢複係統（tǒng）。

西門子 805 係統強行（háng）啟動的方法:在係統（tǒng）主板的左下角有一個16 檔旋轉開，如（rú）圖 2 所示，其（qí）中 0位是（shì）係統正常工作方式，2 位是初始化方式。在（zài）係統斷電情況下將此開關由位置 0 撥到位置 2，然後（hòu）係統上電，這時隻要係（xì）統沒有硬件故障就進（jìn）入了初始化（huà）方（fāng）式。

圖2 西門子805係統啟動狀態設定開關與狀態指示燈圖片

故障處理:係統強行啟動（dòng）後，檢（jiǎn）查係統數據沒有丟失，這時關機係統斷電，將旋轉（zhuǎn）開關由位置 2 撥回到位置 0，然後係（xì）統上電，係統恢複正常工作了。

故障 3、一台數控內圓磨床開機係（xì）統屏幕黑屏

數控係統:西門子 810T 係統

故障現象:這台機床在停用（yòng）一段時間後（hòu），開機時係統沒有顯示。

故障分析與檢查:觀察係統的啟動過（guò）程，發現麵板上的報警燈亮，顯示係（xì）統（tǒng）報警，因（yīn）此懷疑係（xì）統數據丟（diū）失。為此首先對係統進行強行啟動。西（xī）門子 810T/M 係統強行啟動方法如下:重新啟動係統，同（tóng）時按住（zhù）麵板上的診斷“眼睛”按鍵，這時如（rú）果係統是（shì）因（yīn）為軟件問題引起的（de）死機或黑屏，係統就（jiù）會進入初始化畫麵。對這台（tái）機床進行（háng）強行啟動，係統進入初始化畫麵，但顯示（shì）的是德文文本，說明確實是係統數據丟失，需要重裝。此時屏幕顯示 1 號報警，指示係統後備電（diàn）池電量不足（zú）。對係統後備鋰電池進行檢查，發現電壓有些偏低。

故障處理:首先更換係統後備電池，然後下載（zǎi）機床數據和相關文件，這時斷電關機數分鍾，重新（xīn）開機（jī），機床恢複正常工作。

故障 4 、一台數控球道磨床開機進入不了西門子操作

界麵數控係統:西門子840D係統

故障現（xiàn）象:這台機床開機啟動係統時出現如圖 3所示的錯誤報警界麵

故障分（fèn）析與檢查:這台機床的數控係統的 MMC采用 PCU50． 1，PCU50． 1 實際上是一台工業計（jì）算機，是數控係統的上位機（jī），帶有硬盤，使用 Widows XP 操（cāo）作係統。為了觀察故障現象，關（guān）機數分鍾後重新開機，這時（shí）觀察係統屏幕，發現當 Windows 係統引導結束，進入Siemens 軟件時，係統出現如圖 3 的錯誤報警界麵，不再（zài）繼續（xù）向（xiàng）下運行。分析錯誤信息:應（yīng）用錯誤(APP Er-ror)信息為“Cannot open log file ”(不能打開 log 文（wén）件);係統錯（cuò）誤(System Error )信息為“The volume doesnotcontain a recognized file system”(磁盤卷標中不包含可識別的文（wén）件係統)。從這些信息分析，認為障原（yuán）因應（yīng）該是 PCU50． 1 硬（yìng）盤上的部分文件丟失，是軟件（jiàn）係統出現問題。

故（gù）障處理:為了盡快恢複係統，將 PCU50． 1 的硬盤拆下( 其實也可以不，通（tōng）過（guò）網線連接 PC 機進行恢複，但過程太繁瑣) ，將硬盤安裝到移動硬盤盒連接到辦公室 PC 機（jī）上，使用 GHOST 軟（ruǎn）件將（jiāng）事先備份好的整盤備（bèi）份文件恢複到硬盤，然後把硬盤重新安裝到 PCU 上，這時通電開機，係統恢複正常運行。

采用 MMC(PCU)的數控係統（tǒng）要做好 GHOST 硬盤整盤備份工作。由於機加生產車間環境較差，係統硬盤相對來說容（róng）易出現故障（zhàng），當（dāng）係統硬盤出現故障時（shí），係統程序與數據用整（zhěng）盤備份文件恢複到新硬盤上（shàng）即可快速排除係統故障。

圖3西門子840D係統錯（cuò）誤顯示圖片

故障 5、一台數控外圓磨床開機出現報警“2000PLC sign － of － life monitoring”( PLC 運行狀態監控) 、“810004 Stop /abort event，error analysis via STEP7 re-quired”( 停止、異常中止事件，需要通過 STEP7 進行故障（zhàng）分析)，都指示係統 PLC 係統出現問（wèn）題（tí）

數控係統:西門子 810D 係統。

故障分析與檢查:出現故障時檢（jiǎn）查 CCU 模塊，發現數碼顯示器顯示“6”(如圖 4 所示)，也屬正常，但NC 部分的 SF 報（bào）警燈亮（liàng），指示有故障報（bào）警;PLC 側 PS報警燈（dēng）亮，指示 PLC 停止;PF 報警燈亮指示 PLC報警（jǐng）。

根據這些現象分（fèn）析，首先懷疑 PLC 程序出現（xiàn）了問題，即出（chū）現了軟（ruǎn）件（jiàn）問題。故障處理:因為（wéi）隻是產生 PLC 方麵的報警，所以首先對 PLC 係統進行總清操作，然後下載 PLC 係列備份文件，關（guān）機數分鍾重新開機，係統（tǒng）即刻恢複正常工作（zuò）。

圖4 西門子810D係統CCU3.4模塊指示燈顯示（shì）圖片（piàn）

故障 6 、一（yī）台（tái）專用數控球道磨床出現故障，加工數（shù）據修改不了

數控係統:西門子 840D 係統。

故（gù）障分析與檢查:觀察故障現象，圖 5 是係統磨削參數（shù）顯示畫麵之一（yī），其中有兩項參數的數據部（bù）分變成了#號，無法更改，有數值的參數也修改不了。據機床操作人員（yuán）反（fǎn）映，在（zài）機床工作過程中，曾出現過機床操（cāo）作隻不（bú）過加工幾個工件後要（yào）修改磨削數據時，發（fā）現數據修改不了.

圖5磨削參數（shù）修改畫麵

根據這些（xiē）現象（xiàng）分析，懷疑（yí） NCU 中的（de）一些機床數據發生了改（gǎi）變，因而造成了數控係統軟（ruǎn）件的混亂。為了排除這一故障，應該將 NC 和 PLC 的內存進行總，然（rán）後（hòu）再重新下載係列備份（fèn）文件。為了防止萬（wàn）一，雖然以（yǐ）前有過（guò）係列備份，但還是（shì）再做一次新的係列備份，NC係列備（bèi）份過程非常正常，但 PLC 備份操作很快就完（wán）成了，查（chá）看文件發現文件（jiàn）字節數不（bú）對，PLC 係列備份文件隻有 3 072 個字節，而以前的備份有 222 208 個字節，因（yīn）此懷疑（yí）是 PLC 的程序或者床數據發生了混亂或丟失。

故障處理:首先將 NCU 模塊拆下檢查，發現（xiàn）冷卻風扇風口吹過處（chù）油泥很多（duō），故先清洗 NCU 模塊，然後安裝到係（xì）統上，通電開機，對 NC 和 PLC 係統進行總（zǒng）清操作，下載正常的係列備份文件（jiàn），之後（hòu）再運行加工程序，機床恢複了正常功能。

西門子 810D/840D 係統的（de）係（xì）列備份文件很重要，當更換 NCU 模塊或者 NCU 出現異常時，需（xū）要下載係列備份文件恢複係統。所以（yǐ），機床驗收後正常使用時應該定期為 NC 和 PLC 的（de）做（zuò）係列備（bèi）份，以便（biàn）在 NCU 模塊出現問（wèn）題時，能（néng）盡快恢複軟件係統。

另外，有些數（shù）控機床故（gù）障通過調整數控係統的（de）機床數據就可以消除，就是通過數控（kòng）係統（tǒng）的軟件來解決（jué）機床問題，也是數控機床故障維修（xiū）的獨特方法。下麵是（shì）一個實際維（wéi）修例。

故障 7 、一台數控（kòng）車（chē）床機械手位置有偏差

數控係（xì）統:西門子 840C 係（xì）統。

故障現象:這台機床開機各（gè）軸回參考點後，發現上料機械手與中心卡具有位置偏差。

故障分析與檢查:這台（tái）機床的機械手是（shì）直線軸（zhóu） Q軸帶動（dòng）的，Q 軸（zhóu）由伺服電動機驅動，使（shǐ）用增量編碼器作為位置反饋（kuì）元件。

圖6 西門（mén）子840D係統驅動機床（chuáng）數據畫麵

按照（zhào）機床的工作原理（lǐ），Q 軸返回參（cān）考點後，Q 軸上料機械手恰好停在卡具中心，工作時上料機械（xiè）手抓住工件停在這（zhè）個位置，主軸（zhóu）卡具（jù）在工件的垂直上方下移，到達工件（jiàn）位置，抓住、卡緊工件，同時機械手鬆卡，主（zhǔ）軸卡具帶動工件到加工位置進行加工。

這次出現故障，上料機械手與主軸卡具（jù）中心目視觀察有大概 7 ～ 8 mm 的偏差，如果此時主軸卡（kǎ）具下降去抓工件，必（bì）將撞到工件上。

反複進行 Q 軸回（huí）參考點的操作，發現機械手的位置並不發生（shēng）改變，分析可能因為機械原因使機械手的參考點發生變化。

故障（zhàng）處（chù）理:為了糾正機械手（shǒu）的位（wèi）置（zhì），可以修改 Q軸參考點的位置補償數據，將 Q 軸參考點補償機床數據 MD2442 調出，原數值為 77 mm，經幾次調整，修改到（dào） 88． 1 mm 時，偏差被糾正。

故障 8、一台數控淬火機床（chuáng）在執（zhí）行加工程序時出現報警“25080 AxisAZ2positioningmonitoring”( 軸（zhóu） AZ2位置監控)

數控（kòng）係統:西（xī）門（mén）子 840D 係統。

故（gù）障現象:為了觀察（chá）故障（zhàng）現象，按係統複位（wèi）按鍵將故（gù）障報警複位，然後重新啟動加工（gōng）程序，發現在AZ2 軸運動時噪音很大，然後出現 25080 報（bào）警，程序中止。

故障分析與檢查（chá）:首先檢查 AZ2 軸滑台和滾珠絲杠，但都沒（méi）有發現機械問題，因為這是一台剛投入（rù）使用不（bú）久（jiǔ）的（de）新機（jī）床，因此懷疑 AZ2 軸經過一段時間磨合後，機械特性發生變化（huà），機械慣性變小，使伺服係（xì）統產生（shēng）振（zhèn）蕩（dàng），產生噪（zào）音，而振蕩過大又出（chū）現25080 報警。所以為了解決問題，應該調整伺（sì）服軸的增益機床數據。

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