西门子数控系统的维修方法

如果监控灯闪烁频率为1Hz，则EPROM有故障。如果闪烁频率为2Hz，则PLC有故障。如以4Hz频率闪烁，则保持电池报警，表示电压已不足。表示操作面板的接口板03731板有故障或CRT有故障。
1）电源接通后无基本画面显示
　　（a）电路板03840号板上无监控灯显示
　　（b）03840号电路板上监控灯亮
　　①监控灯闪烁。如果监控灯闪烁频率为1Hz，则EPROM有故障；如果闪烁频率为2Hz，则PLC有故障；如以4Hz频率闪烁，则保持电池报警，表示电压已不足。
　　②监控灯左灭右亮。表示操作面板的接口板03731板有故障或CRT有故障。
　　③监控灯常亮。这种故障，通常的原因有：CPU有故障；EPROM有故障；系统总线（即背板）有故障、电路板上设定有误、机床数据错误、以及电路板（如存储器板、耦合板、测量板）的硬件有故障。
2）CRT上显示混乱
　　（a）保持电池（锂电池）电压太低，这时一般能显示出711号报警。
　　（b）由于电源板或存储曾被拔出，从而造成存储区混乱。这是一种软故障，只要将CNC内部程序清除并重新输入即可排除故障。
　　（c）电源板或存储器板上的硬件故障造成程序显示混乱。
　　（d）如CRT上显示513号报警，表示存储器的容量不够。
3）在自动方式下程序不能启动
　　（a）如此时产生351号报警，表示CNC系统启动之后，未进行机床回基准点的操作。
　　（b）系统处于自动保持状态。
　　（c）禁止循环启动。 检查PLC与NC间的接口信号Q64.3。
4）进给轴运动故障
　　（a）进给轴不能运动。造成此故障的原因有：
　　①操作方式不对；
　　②从PLC传至NC的信号不正常；
　　③位控板有故障（如03350，03325，03315板有故障）。
　　④发生22号报警，它表示位置环未准备好。
　　⑤测量系统有故障。如产生108，118，128，138号报警，这是测量传感器太脏引起的。如产生104，114，124，134报警，则位置环有硬件故障。
　　⑥运动轴处于软件限位状态。只要将机床轴往相反方向运动即可解除。
　　⑦当发生101，111，121，131号报警时，表示机床处于机械夹紧状态。
　　（b）进给轴运动不连续。
　　（c）进给轴颤动。
　　①进给驱动单元的速度环和电流环参数没有进行最佳化或交流电机缺相或测速元件损坏，均可引起进给轴颤动。
　　②CNC系统的位控板有故障。
　　③机构磨擦力太大。
　　④数控机床数据有误，有关机床数据的正确设定如下。
　　（d）进给轴失控。
　　①如有101，111，121，131号报警请对夹紧进行检查。
　　②如有102，112，122，132号报警，则说明指令值太高。
　　③进给驱动单元有故障。
　　④数控机床数据设定错误，造成位置控制环路为正反馈。
　　⑤CNC装置输至驱动单元的指令线极性错误。
　　（e）103～133号报警。这是轮廓监控报警。速度环参数没有最佳化或者KV系数太大。
　　（f）105～135号报警。位置漂移太大引起的。移量超过500mv，检查漂移补偿参数N230～N233。
5）主轴故障
　　如果实际主轴转速超过所选齿轮的最高转速，则产生225号报警；如主轴位置环监控发生故障，则发生224号报警。

6）V•24串行接口报警
　　（a）20秒内仍未发送或接收到数据时：
　　①外部设备故障；
　　②电缆有误；
　　③03840板有故障。
　　（b）穿孔纸带信息不能输入，其原因有：
　　①操作面板上钥匙开关在关的位置，从而造成纸带程序不能输入；
　　②如果0384号板上的数据保护开关不在释放位置时，不能输入数据纸带；
　　③如果不能输入L80～L99和L900～L999号子程序，则多是由于PLC与NC接口信号Q64•3为“1”（循环禁止）引起的。
　　（c）停止位错误。
　　①波特率设定错误；
　　②阅读机有故障；
　　③机床数据错误。


系统自诊断——西门子数控系统
系统自诊断——西门子数控系统 SIEMENS系统设有较强的自诊断功能，能及时识别NC、PLC和机床中的故障，从而避免发生事故。监控范围包括程序读入、程序格式、系统处理器、串行接口、控制电压、温度、驱动、位置反馈回路及位置传感器、NC与PLC之间的数据传送、加工的轮廓、系统存储器、主轴等多个方面。以810/820系统为例，系统监控主要有以下内容。 (1) CPU监控 810/820的CPU监控通过CPU模块上的红色发光二极管(LED)指示。正常情况下，接通系统后在6～7s内LED闪烁，然后熄灭，系统启动完成，进入正常工作状 态。如果LED一直发光无闪烁，则系统不能正常启动，CRT通常无显示，维修时可从以下几个方面查找故障原因： 1) CPU模块中有硬件故障； 2) CPU模块中短接端设定错误； 3) EPROM存储器故障； 4) 系统总线板损坏； 5) 机床参数设定错误； 6) 启动芯片安装错误或损坏。 如果在运行过程中LED发光，则表明： 1) 模块中出现硬件故障； 2) CPU循环出错。 (2) EPROM自诊断 810/820的基本系统软件存储于EPROM存储器中，它是系统正常工作的前提。每次启动系统，系统都要自动对存储器的内容进行检查，一旦发现错误，系统可以显示文字报警，并指出出错的芯片号。在维修过程中，EPROM存储器损坏的情况并不多见，引起此类故障的原因一般有：
1) 存储器模块或EPROM芯片插接不良、安装位置错；
2) 不同版本、不同型号、不同种类的软件混用。 对于以上情况，维修时只要进行纠正，并重新启动系统，故障即可排除。 (3)报警的处理 系统监控的结果大部分是以报警显示的方式进行指示，对于极大多数故障，系统有固定的报警号和文字显示给予提示。同时，根据故障的情况，系统可以自动撤消NC准备好信号，或者是进入“进给保持”状态。 一般来说，大部分报警显示的含义清晰，处理方法也较明了。但也有部分报警的含义较广泛，现将故障可能原因及处理方法列举如下，以供维修人员参考。 1)ALMl~15报警：它是系统本身的故障，提示的含义较明确，但需要注意以下几点： ①ALMl报警：提示系统存储器的电池即将用完，应尽快更换电池。更换电池必须在系统通电的情况下进行，否则存储内容会丢失。 ②ALM 6报警：指示数据存储器子模块电池用尽，替换时，应以新的子模块替换。更换必须在系统断电的情况下进行，否则会引起系统故障。子模块调换后，需重新对存储内容进行加载。 ③ALM 3报警：表明PLC处于停止状态，此时，系统的I/O接口信号被封锁，机床不能工作。对于本报警，一般应使用PLC的编程器读出中断堆栈的内容，才能查明故障原因。对于偶然出现的故障，当维修现场无编程器时，可以通过系统初始化的方法，重新启动PLC使机床恢复工作。 2)ALMl6~48报警：ALMl6~48报警为RS-232C(V.24)接口报警，810/820系统有两个RS-232C接口，可以通过设定数据SD5010-SD5028，使它与不同外部设备进行数据传输。数据传输与电缆连接、系统与传输设备的状态、数据格式、传输识别符以及传输波特率等有关，16~48号报警是对数据传输过程进行监控。 其中，ALM22报警“时间监控生效”，表示系统在60s内没有输出或收到传输字符，它一般与外部设备的状态或设定、电缆连接等因素有关。ALM28报警为“环行存储器溢出”，表明系统不能及时处理读入的字符，可能的原因是传输速度太快，应降低系统与外设的传输波特率等等。 以上报警在排除后，用数据输入/输出操作中的“STOP”功能键即可以清除报警，无须进行关机操作。
3) 进给轴专用报警：ALM 100*~196*(其中*=轴号，为0、1、2、3、4)。这类报警反映机床的位置控制闭环中的某个环节存在故障，是维修中较容易出现的报警。其中： ① ALMl04*：坐标轴指令值到达了数模转换极限。它表示对应轴要求处理的指令值已高于机床数据268*中规定的数/模转换极限值，系统无法对这样的数字指令值实现数/模转换。应通过降低速度，或检查位置反馈传感器，或检查MD268*的设定，或检查伺服驱动单元等措施解决。 ② ALMll6*：轮廓监控出错。它表示轴运行速度高于机床数据MD336*规定的轮廓监控速度，且超过了MD332*规定的允差；也有可能是制动时，轴不能在规定时间内达到要求的速度引起的。产生以上故障的原因一般是系统的Kv参数设置不当，维修时应检查MD332*的设定，Kv值(MD252*)的设定，检查伺服系统转速调节器的响应特性，或重新对伺服系统进行优化处理等等。 ③ ALMl32*：位置反馈回路硬件故障。它表示系统检测到的位置反馈信号的错误。维修时应检查测量回路电缆是否断路、脱落；必要时可以通过插上测量回路短路插头，判断位置控制模块是否有故障。通过示波器，可以测量位置反馈信号的波形，进而判断电缆与位置传感器是否存在故障。 ④ ALMl68*：来自PLC用户程序“进给使能”信号被撤消。应根据PLC程序检查PLC程序的逻辑关系，以及有关接口信号的状态，查明故障原因。 以上报警在排除原因后，可以用机床控制面板上的复位键消除。
4) 程序报警：ALM 2000~2999。该类报警一般在运行程序时出现，主要是指出程序编制中的错误。报警不仅指明了故障类型，而且还可以指出出错的程序段。 报警在排除原因后，用机床控制面板上的复位键消除。
5) 程序模拟报警：ALM3000~3050。报警指示内容和方式与程序报警相似，区别是此类报警发生在程序模拟时。报警在排除原因后，用“报警应答”键清除。
6) 机床报警：ALM 6000~6031。这些报警是机床设计人员在编制PLC程序时，结合机床的具体要求设计的故障信息。报警显示的文字内容由报警文本(％PCA)输入。维修时应根据PLC用户程序进行分析，查找故障原因。 报警在排除原因后，用报警应答键清除。
7) PLC报警：ALM6032~6039。它是系统为PLC设置的报警，主要是给PLC设计者的提示。在机床使用中一般不会出现。
8) 机床操作信息：7000~7031。7000~7031是操作者信息，它不属于故障，而是设计者在PLC程序中设计的操作者提示信息，显示的文字内容由％PCA文件设定，称为操作者提示文本。
操作者信息不需要清除，在相应状态消失后，显示会自行消除。 对于SIEMENS 810D/840D以及802S/802D等系统，系统出厂资料中有专门的“诊断手册”，用于分析、诊断故障原因。由于该资料内容丰富，描述具体，维修时可以根据系统的实际情况，参照进行，在此不再一一进行描述。