廖麗娟 夏永紅 包大壯

(內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團(tuán)有限公司,內(nèi)蒙古 包頭 014030)

隨著制造業(yè)的發(fā)展,機(jī)械制造企業(yè)數(shù)控機(jī)床越來越多,現(xiàn)在主流的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)大部分為日本FANUC、德國西門子、華中數(shù)控等等。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)數(shù)據(jù)極其重要,其中包含易失性數(shù)據(jù)和非易失性數(shù)據(jù),如果電池沒電、硬件損壞、系統(tǒng)干擾等都會(huì)造成機(jī)床數(shù)據(jù)丟失的可能性,也是典型的機(jī)床故障,通過案例形式分析數(shù)據(jù)類型及故障處理方法,有效提升維修人員的故障處理能力。

1 故障基本情況

CTX310車削中心為SINUMERIK 840D系統(tǒng),系統(tǒng)硬件為PCU20,訂貨號(hào):6FC5210-0DF00-1AA1,由于機(jī)床長時(shí)間處于關(guān)機(jī)狀態(tài),導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常啟動(dòng)進(jìn)入操作頁面,只停留在840D shop stun界面。如圖1所示:

圖1 顯示器面板

出現(xiàn)此畫面先查看機(jī)床NCU的狀態(tài)顯示為6,NC啟動(dòng)燈顯示正常,但PlC的PS和PF紅燈亮屬不正?，F(xiàn)象,故障現(xiàn)象如圖2:

圖2 故障現(xiàn)象

其中NCU的七段顯示碼數(shù)字含義:

0:表示真正的模式可能已經(jīng)切換到保護(hù)模式。

1:表示開始下載PCMCIA卡。

2:表示下載PCMCIA卡已經(jīng)結(jié)束成功。

3:表示調(diào)試監(jiān)測初始化。

4:表示操作系統(tǒng)成功下載。

5:表示操作系統(tǒng)啟動(dòng)。

6:表示 NCK 軟件初始化。

2 維修過程

按照NCU指示燈、PlC報(bào)錯(cuò)、設(shè)備故障現(xiàn)象,系統(tǒng)無法運(yùn)行,判斷由于NCK被初始化,PLC數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)。德馬吉機(jī)床會(huì)是這種狀況,如果是其他的西門子機(jī)床,即使PLC報(bào)錯(cuò),系統(tǒng)仍然能夠正常啟動(dòng)到操作頁面。所以想要回傳NC、PLC數(shù)據(jù),還需要將NC數(shù)據(jù)及PLC數(shù)據(jù)清除(必須具備原機(jī)床備份的NC數(shù)據(jù)、PLC數(shù)據(jù),否則不可以直接清除),清除后,系統(tǒng)會(huì)從自帶的數(shù)據(jù)啟動(dòng)到正常的操作頁面,進(jìn)入系統(tǒng)頁面才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

其中機(jī)床數(shù)據(jù)分為易失性數(shù)據(jù)和非易失性數(shù)據(jù),分類如下:

易失性數(shù)據(jù)(SRAM):系統(tǒng)數(shù)據(jù)、PMC參數(shù)、螺距補(bǔ)償、刀具補(bǔ)償、工件坐標(biāo)、宏變量、加工程序;非易失性數(shù)據(jù)(FROM):CNC控制軟件、伺服控制軟件、PLC控制軟件、PLC程序、二次開發(fā)軟件……。

那么我們平時(shí)需要備份的機(jī)床數(shù)據(jù)也就是易失性數(shù)據(jù)(SRAM)里的所有內(nèi)容,必須全部備份齊全,但如果非易失性數(shù)據(jù)(FROM)里有被修改過的,比如PMC程序,也是需要備份的。

先更換NCU電池,清除NC數(shù)據(jù),把S3轉(zhuǎn)到1按下復(fù)位按鈕。

再清除PLC數(shù)據(jù),把S4轉(zhuǎn)到3,燈變化后,再2-3-2,當(dāng)PS和PF紅燈都滅了,再轉(zhuǎn)回1.這個(gè)時(shí)候按一下NCU上的RSET復(fù)位按鈕,系統(tǒng)會(huì)重啟,起來后NC和PLC都正常亮綠燈,這個(gè)時(shí)候才能進(jìn)去系統(tǒng)操作頁面,可以傳輸數(shù)據(jù)了,如果沒清除干凈,還是紅燈亮,那么繼續(xù)上述操作。直至數(shù)據(jù)清除干凈。

系統(tǒng)起動(dòng)后,發(fā)現(xiàn)報(bào)警為“PLC沒啟動(dòng)”,和“X軸、Z軸參考點(diǎn)丟失”的報(bào)警,證明數(shù)據(jù)清楚的徹底,才會(huì)有“PLC沒有啟動(dòng)”的報(bào)警。

拆顯示器面板,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,如圖3所示:

圖3 拆卸顯示器面板

準(zhǔn)備原廠備份好的NC數(shù)據(jù)、PLC數(shù)據(jù),在準(zhǔn)備WINPCIN軟件,和RS232電纜,如圖4所示:

圖4 RS232電纜

進(jìn)入系統(tǒng),輸入制造商口令,打開服務(wù)頁面,選擇右側(cè)的RS232C PG/PC后,右下角設(shè)定,先更改RS232口的設(shè)置,因?yàn)檫B接的系統(tǒng)是COM2接口,所以第一個(gè)改成COM2,波特率改成9600(因?yàn)橹皞浞莸臄?shù)據(jù)就是9600的波特率),把右面的“讀入:只用LF結(jié)束程序段”和“EOT字符為結(jié)束符”這兩個(gè)選項(xiàng)關(guān)掉,再把下面的“穿孔帶”更改為“二進(jìn)制”格式,存儲(chǔ)設(shè)定,如圖5所示:

圖5 存儲(chǔ)設(shè)定頁面

返回?cái)?shù)據(jù)輸入界面,將數(shù)據(jù)從電腦傳入機(jī)床系統(tǒng),需要選擇數(shù)據(jù)輸入,點(diǎn)擊啟動(dòng)后準(zhǔn)備好,再此過程會(huì)有一小時(shí)左右。從電腦的PCIN軟件選擇發(fā)送數(shù)據(jù),點(diǎn)擊發(fā)送,原則上先傳輸NC數(shù)據(jù),再傳PLC數(shù)據(jù)。

傳輸完畢后,會(huì)顯示報(bào)警。所有軸不允許操作,需要先將尾座回零。

進(jìn)入機(jī)床二次開發(fā)的尾座頁面,右側(cè)有一個(gè)回零按鍵,按下后,尾座會(huì)回到零點(diǎn),且尾座坐標(biāo)變成零點(diǎn)坐標(biāo)。

由于X軸和Z軸是絕對值編碼器,零點(diǎn)丟失,需要重新設(shè)零點(diǎn),正常需要檢具設(shè)零點(diǎn),但現(xiàn)場不具備條件,所以用估計(jì)法微調(diào)。

首先將Z軸向后移動(dòng),到達(dá)安全換刀位置,按照絕對值編碼器重新設(shè)置零位步驟,設(shè)置零點(diǎn),及零點(diǎn)偏置。簡單點(diǎn)就是先把34210改為2,讓零點(diǎn)生效,然后修改零點(diǎn)偏置,使當(dāng)前機(jī)械坐標(biāo)顯示0。

按照上述方法設(shè)定X軸零點(diǎn),但是,前提是需要手動(dòng)轉(zhuǎn)刀架,轉(zhuǎn)到一個(gè)帶刀尖的動(dòng)力頭上,然后將X軸向下移動(dòng),使刀尖對準(zhǔn)工件中心位置,這個(gè)時(shí)候設(shè)定零點(diǎn),及零點(diǎn)偏置,按直徑計(jì)算。

兩個(gè)軸的零點(diǎn)設(shè)置完畢后,將軟限位進(jìn)行修改。

主軸給轉(zhuǎn)速,就可以試機(jī)了。

3 絕對值編碼器重新設(shè)置零位步驟

找到零點(diǎn)機(jī)械位置;將X軸機(jī)床數(shù)據(jù)MD34200設(shè)為0(表示軸的實(shí)際值被設(shè)定一次);NCK復(fù)位使數(shù)據(jù)生效;在JOG方式下手動(dòng)將X軸移動(dòng)到零點(diǎn)機(jī)械位置;將X軸機(jī)床數(shù)據(jù)MD34100輸入0;把MD34210設(shè)為1.(為了激活“調(diào)整”功能);NCK復(fù)位使數(shù)據(jù)生效;在JOG-REF(回參考點(diǎn)方式)方式下;通過按鍵軸的正方向鍵(MD34010=0)或(負(fù)方向鍵MD34010=1),可使機(jī)床數(shù)據(jù)MD34100的數(shù)值輸入到機(jī)床數(shù)據(jù)MD34090中且34210變?yōu)?;退出“回參考點(diǎn)模式”,該零點(diǎn)設(shè)置完成;

備注:MD34100:參考點(diǎn)值/位移編碼系統(tǒng)的目標(biāo)值;MD34210:狀態(tài)絕對編碼器:0:編碼器沒調(diào)整;1:使能編碼器調(diào)整;2:編碼器;已調(diào)整;MD34010:參考點(diǎn)方向:0:正方向回參考點(diǎn);1:負(fù)方向回參考點(diǎn);MD34090:參考點(diǎn)偏移/絕對位移編碼偏移;MD34200:參考點(diǎn)模式:0:不回參考點(diǎn);若絕對編碼器存在(接受REFP-SET-POS);

1:零脈沖(在編碼器跟蹤時(shí))

2:BERO

3:位移編碼參考標(biāo)記

4:帶雙邊沿的BERO

5:BERO凸輪

6:參考點(diǎn)編碼器的測量系統(tǒng)校準(zhǔn)

7:帶主軸的帶conf.速度的BERO

4 結(jié)語

通過設(shè)備故障總結(jié)所有數(shù)控機(jī)床需要長時(shí)間停機(jī)的話,至少做到每周開機(jī)5小時(shí),保證系統(tǒng)電容充電,否則數(shù)據(jù)容易丟失。新進(jìn)設(shè)備或系統(tǒng)數(shù)據(jù)被修改過的設(shè)備一定要做系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份,否則數(shù)據(jù)丟失后也無法正?；謴?fù)。

對一臺(tái)德瑪吉CTX310車削中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失的處理辦法的描述、擴(kuò)展知識(shí)的講解,讓維修人員從基礎(chǔ)知識(shí)到維修診斷方法進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的學(xué)習(xí),讓更多從事數(shù)控機(jī)床維修的工友們可以很容易地理解機(jī)床數(shù)據(jù)的分類及數(shù)據(jù)丟失處理方式,并在日常的調(diào)試、維修工作中運(yùn)用起來,大幅度提升工作效率和準(zhǔn)確率。