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　　我們?cè)陂L(zhǎng)期的西門子數(shù)控系統(tǒng)維修過(guò)程中，總結(jié)了SINUMERIK 810T/M數(shù)控系統(tǒng)一些常見(jiàn)故障現(xiàn)象以及處理辦法。

　　一、熒光屏無(wú)顯示(設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后的黑屏)

　　在使用手冊(cè)810T/M的設(shè)備中，熒光屏無(wú)顯示是常見(jiàn)的一種故障，尤其在潮濕氣候下，關(guān)機(jī)較 長(zhǎng)時(shí)間后，更為突出。主要是由于備用電池?zé)o電引起的;也有少部分是由于硬件損壞造成的。廣大用戶所希望的是如何能準(zhǔn)確而快速地判斷出故障原因。下面以個(gè)人遇到和處理該故障的經(jīng)驗(yàn)，編制了流程圖，供大家參考。

                                       圖(1)  流程圖

　　流程圖說(shuō)明：

　　1. 在機(jī)床正常工作時(shí)，請(qǐng)將上講表1中的Ⅱ/Ⅲ類即系統(tǒng)使用者/機(jī)床使用者的數(shù)據(jù)備份。

　　2. 所有板的插拔都要在斷電情況下進(jìn)行。

　　二、回參考點(diǎn)問(wèn)題

　　1. 回參考點(diǎn)的目的為什么要回參考點(diǎn)呢?不回參考點(diǎn)行不行呢?簡(jiǎn)單地說(shuō)，回參考點(diǎn)是為了每次上電開(kāi)機(jī)后，在機(jī)床上建立一個(gè)唯一的坐標(biāo)系。尤其當(dāng)810T/M安裝在一般的中檔以上機(jī)床時(shí)，回參考點(diǎn)是必不可少的。對(duì)于那些低檔數(shù)控機(jī)床由于功能要求不同亦可不回參考點(diǎn)。

　　2. 回參考點(diǎn)的過(guò)程圖2為回參考點(diǎn)時(shí)軸運(yùn)動(dòng)與信號(hào)的變化過(guò)程。當(dāng)某一個(gè)軸開(kāi)始回參考點(diǎn)，其接觸開(kāi)關(guān)信號(hào)有“0-1-0”(在810T/M中是Q108.4為第一軸回零信號(hào)，Q112.4為第二軸回零信號(hào)...)或者(即1-0-1)的變化后，810T/M的位置環(huán)等候從編碼器中零脈沖(Zero Mark)的發(fā)出。當(dāng)接到該脈沖信號(hào)后再移動(dòng)2mm的距離該軸停下來(lái)，并確認(rèn)回參考點(diǎn)過(guò)程完成，由于在開(kāi)關(guān)信號(hào)變化后的零脈沖在機(jī)床上是唯一的，所以建立的坐標(biāo)系是唯一的。]

              圖(2)  回參考點(diǎn)時(shí)軸運(yùn)動(dòng)與信號(hào)的變化過(guò)程

　　3. 有時(shí)為什么回不了參考點(diǎn)這個(gè)問(wèn)題有兩種可能：

　　(1) 接近開(kāi)關(guān)壞了。在回參考點(diǎn)的過(guò)程中，雖然機(jī)床撞了回零擋塊，但Q108.4/Q112.4...無(wú)信號(hào)變化，則回零肯定要失敗。解決的辦法是讓接觸開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)，要使對(duì)應(yīng)的Q108.4/Q112.4等有變化;若無(wú)變化須排除相應(yīng)的故障。

　　(2) 雖然Q108.4/Q112.4等有信號(hào)變化，但仍未在該停的位置上停下來(lái)，則位控環(huán)或零脈沖有問(wèn)題了。請(qǐng)圍繞零脈沖的接收問(wèn)題，檢查接收故障所在。

　　4. 有時(shí)為什么回不準(zhǔn)(原點(diǎn)在不同的位置)當(dāng)你明白了回參考點(diǎn)的過(guò)程后，這個(gè)問(wèn)題就相對(duì)簡(jiǎn)單了。這主要是由于回零的接觸開(kāi)關(guān)擋塊松動(dòng)變化了(編碼器安裝在電動(dòng)機(jī)上)，或光學(xué)讀數(shù)頭松了(光柵尺為位置檢測(cè)環(huán))，請(qǐng)檢查和緊固這兩個(gè)元件。

　　三、軸振動(dòng)問(wèn)題

　　軸振動(dòng)的原因一般可分為電氣和機(jī)械兩種：

　　1. 電氣原因引起的振動(dòng)在調(diào)試或使用過(guò)程中，如果當(dāng)驅(qū)動(dòng)的KV(增益)過(guò)大或TN(相應(yīng)時(shí)間)過(guò)小時(shí)，控制環(huán)會(huì)引起電動(dòng)機(jī)振蕩，當(dāng)電動(dòng)機(jī)地線接地不好;驅(qū)動(dòng)器相位及輸出電壓不穩(wěn)也會(huì)引起振蕩，這當(dāng)然是一個(gè)通用問(wèn)題。

　　關(guān)鍵是作為整個(gè)系統(tǒng)，在驅(qū)動(dòng)中有KV，在810T/M中也有KV;所以要有先調(diào)驅(qū)動(dòng)KV后調(diào)整810T/M及整個(gè)控制環(huán)KV的概念。

　　2. 機(jī)械安裝不當(dāng)帶來(lái)的振動(dòng)在水平軸安裝時(shí)，要求絲杠中心和電動(dòng)機(jī)中心同心。如果絲杠和電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)不同心，則當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生振蕩。而這種振動(dòng)的現(xiàn)象與電氣原因引起的振動(dòng)無(wú)太大區(qū)別，僅起因不同，那么如何來(lái)區(qū)分是何種原因呢?

　　比較簡(jiǎn)單的辦法是將電動(dòng)機(jī)和絲杠脫開(kāi)，如還振蕩則是電氣原因造成的。如電動(dòng)機(jī)與絲杠未 連接，則不振蕩，若連接時(shí)就振蕩，那么電動(dòng)機(jī)與絲杠不同心是其振蕩的主要原因，這需要機(jī)械工程師配合使其同心，問(wèn)題即可解決!

　　四、機(jī)械精度變化帶來(lái)的問(wèn)題

　　1. 機(jī)械精度與電氣精度的匹配當(dāng)機(jī)床用了較長(zhǎng)的一段時(shí)間，則其機(jī)械精度一定比新機(jī)床的精度要差。當(dāng)然差別有多大，取決于機(jī)床的制造質(zhì)量和機(jī)床的使用條件。不管怎樣，使用了若干年后的機(jī)床，其機(jī)械精度與電氣精度之間的配合是會(huì)變化的(往往機(jī)械誤差變化大于電氣精度誤差)，當(dāng)大于一定程度甚至超過(guò)電氣精度允許的范圍，則整個(gè)機(jī)床就會(huì)出現(xiàn)故障。如當(dāng)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)不能達(dá)到預(yù)定位置，LED燈總亮。要解決這個(gè)問(wèn)題有兩種可能：

　　(1) 調(diào)整機(jī)械精度。即盡量恢復(fù)原機(jī)械精度，這一般來(lái)說(shuō)工作量較大。

　　(2) 在精度允許的范圍內(nèi)，放大電氣監(jiān)控精度。具體在810T/M中是調(diào)整NC-MD204*(粗定位輪廓監(jiān)控)，這相對(duì)工作量少一些，但它是以犧牲一定精度為代價(jià)的!

　　2. 機(jī)械間隙過(guò)大的問(wèn)題當(dāng)機(jī)床上每個(gè)軸如經(jīng)常往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且時(shí)間較長(zhǎng)后，其絲杠與螺母間隙會(huì)越來(lái)越大;而反應(yīng)到系統(tǒng)上則是伺服驅(qū)動(dòng)總處在不斷地尋找平衡點(diǎn)(類似于小幅輸出震蕩)，這個(gè)問(wèn)題解決的有效方法是將絲杠副中的絲杠與螺母的間隙調(diào)整到盡量小的范圍內(nèi)，當(dāng)然這需要機(jī)械工程師的配合。

　　五、NC程序的編制與調(diào)試過(guò)程的若干問(wèn)題

　　1. 刀補(bǔ)問(wèn)題西門子810T/M的刀補(bǔ)使用起來(lái)還是較簡(jiǎn)單的，首先在刀補(bǔ)存儲(chǔ)器里所對(duì)位的T*及D*中輸入各刀具的相關(guān)補(bǔ)償參數(shù)(如幾何長(zhǎng)度)，然后在NC程序中調(diào)用相應(yīng)的T*及D*，但這并不意味著刀補(bǔ)就能生效，使用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

　　(1) 在NC程序中調(diào)用T*、D*時(shí)還應(yīng)選擇刀補(bǔ)平面(G17/G18/G19)，這同時(shí)也就決定了在哪個(gè)軸進(jìn)行長(zhǎng)度補(bǔ)償，當(dāng)然在該軸方向要有運(yùn)動(dòng)。

　　(2) 在選擇了刀具半徑(刀尖半徑)偏置G41/G42時(shí)，在有G01/G0軸運(yùn)動(dòng)后，刀具半徑補(bǔ)償可生效。

　　(3) G40僅取消刀具半徑補(bǔ)償，而不取消長(zhǎng)度補(bǔ)償，取消長(zhǎng)度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償應(yīng)使用D00。

　　2. 零偏問(wèn)題零點(diǎn)偏置也是NC零件程序的一個(gè)重要部分。在810T/M中，可以通過(guò)零點(diǎn)偏置 將機(jī)床坐標(biāo)系偏移到所希望的工作零點(diǎn)上，要注意的是設(shè)定零點(diǎn)偏置在使用時(shí)的不同：

　　(1) 可設(shè)定零點(diǎn)偏置使用時(shí)，需將設(shè)定值從面板上輸入到G54/G55/G56/G57中，當(dāng)你在程序中 未寫任何一個(gè)(G5*)可設(shè)定零點(diǎn)偏置，則G54自動(dòng)被調(diào)用，而G54到G57的任何一個(gè)都可相互替代在NC程序中的作用，一旦調(diào)用就一直有效，直到下一個(gè)可設(shè)定零點(diǎn)偏置被調(diào)用。

　　(2) 可編程零點(diǎn)偏置G58/G59是在程序中將偏置值加入，則各偏置之間的關(guān)系如圖3所示。

                                圖(3) 各偏置之間的關(guān)系

　　六、數(shù)據(jù)備份(機(jī)床檔案)

　　1. 電池問(wèn)題西門子0T/M的用戶數(shù)據(jù)在關(guān)電源時(shí)是有電池提供支持的，正如前面所說(shuō)電池使用時(shí)間的長(zhǎng)短取決于機(jī)床的使用環(huán)境、電池的質(zhì)量等因素，尤其當(dāng)電池已使用較長(zhǎng)一段時(shí)間，機(jī)床又要停若干天(如春節(jié)等休假)時(shí)，應(yīng)在休假前就換上電池。當(dāng)然電池應(yīng)在此基礎(chǔ)上810T/M通電情況下進(jìn)行更換。

　　2. 數(shù)據(jù)備份及傳送機(jī)床正常工作時(shí)，應(yīng)將NC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC程序及加工程序，通過(guò)COM接口將它們傳到磁盤中保存。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)與機(jī)床電氣分配連線圖一起是該機(jī)床的電氣檔案，非常重要。通常是機(jī)床制造廠家就應(yīng)做好備份，機(jī)床使用者在驗(yàn)收機(jī)床時(shí)，這是其中驗(yàn)收的一部分內(nèi)容。如果該機(jī)床未帶這些備份數(shù)據(jù)，機(jī)床使用者應(yīng)將該工作補(bǔ)充做好。

　　如何將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，并在需要時(shí)回傳。作為該機(jī)床的維護(hù)修理者應(yīng)具備硬件設(shè)備(計(jì)算機(jī)及V24通訊軟件和電纜)并掌握如下操作步驟，這對(duì)保證機(jī)床的工作狀態(tài)非常重要。

　　在810T/M中SD為COM1的設(shè)定：

　　5010=00000005011=11000111

　　5012=00000005013=11000111

　　5014=00000005015=0000000

　　5016=001010005017=0000000

　　在PCIN(西門子提供的V24通訊軟件)中：

　　BAURATE：9600

　　PARITY：EVEN

　　2：STOPBITS

　　7：DATABITS

　　BINFILE：OFF

　　七、伺服驅(qū)動(dòng)及位控環(huán)

　　1. 軸的控制回路在810T/M中，一個(gè)軸的控制回路基本上可由圖4來(lái)描述，當(dāng)回路中的任意一個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題(如位控板、驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、電纜及位移檢測(cè)器——編碼器或光柵尺)時(shí)，且又運(yùn)動(dòng)該軸時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)報(bào)警Control Loop Hardware.

                             圖(4) 軸的控制回路

　　2. 各部分的檢測(cè)(替代法)當(dāng)出現(xiàn)了硬件回路報(bào)警后，如何來(lái)判斷是哪部分出問(wèn)題呢?這在工作現(xiàn)場(chǎng)(機(jī)床上)最好的辦法是替代法。當(dāng)然用備件最好，沒(méi)有備件只能用其他控制回路的部件來(lái)替代懷疑出問(wèn)題的部件，直到找出有問(wèn)題的部件。