數(shù)控機(jī)床總線故障的診斷及處理

1 CK5125B數(shù)控立式車床400000#和400015#報警的維修

　　1.1 故障現(xiàn)象

　　開機(jī)后，屏幕顯T 400000#報警:PLC停止;400015#報警:Profibus_ DP I/O出錯，邏輯地址9。機(jī)床操作ICI板上按鈕均無效，所有指T燈都沒有點亮，按RESET鍵、熱啟動或冷啟動系統(tǒng)，均不能清除報警。

　　1.2 故障分析及處理

　該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)采用SINUMERIK 802D系統(tǒng)，配置SIMODRIVE 611 UE伺服驅(qū)動系統(tǒng)，由PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線實現(xiàn)設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信，主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息，還提供智能化現(xiàn)場設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報警處理。

　　根據(jù)報警號查找西門子802 D系統(tǒng)診斷說明書，400000#報警反映PLC不處十循環(huán)方式，消除方法有測試PLC程序的正確性和消除其它PLC報警;而400015#報警反映PLC用戶程序中使用的I/O地址不存在，并日_指示邏輯地址為“9”的部件出錯。

　　在CK5125 B數(shù)控立車上，802 D主站通過PROFI-BUS-DP總線串連了兩塊PP 72/48 I/O板和一塊雙軸控制模塊，802 D主站通過總線給DP從站分配地址。PROFIBUS-DP總線連接見圖1所示。

　　結(jié)合兩個報警的內(nèi)容，因機(jī)床已正常土作數(shù)年，可以排除PLC程序有錯誤的可能;查找有關(guān)PROFIBUS總線地址的NC參數(shù)，MD11240設(shè)為“4"，設(shè)置也沒有錯誤。據(jù)此故障點指向了邏輯地址是“9”的一塊PP72/48 I/O板。該I/0板位十離802 D最近的操作臺內(nèi)部，打開操作臺，發(fā)現(xiàn)印刷板上用撥碼開關(guān)設(shè)置的地址無誤，而積塵很厚，待清除了積塵后，開機(jī)故障依舊。

　　基于對PROFIBUS-DP總線土作機(jī)理的分析，我們決定采用縮小范圍法來找出故障點。第一步將地址為“9”的總線插頭上終端電阻開關(guān)撥到“ON”，斷開后面總線上的設(shè)備，開機(jī)后PLC程序運(yùn)行正常，說明該I/O板和這一段PROFIBUS總線通訊完好;第二步把地址“9”的總線插頭上終端電阻開關(guān)恢復(fù)到“OFF ",把地址為“8”的I/O板總線插頭撥到“ON ”，PLC程序運(yùn)行正常;第三步把前面的改動全部恢復(fù)，把地址“12”的雙軸控制模塊上的總線插頭脫開，PLC程序運(yùn)行依然正常，但在將總線插頭插回時，原來PLC停止的報警又出現(xiàn)了。由十此時控制模塊并沒有上電土作，據(jù)此我們判斷報警不應(yīng)是控制模塊引起的，而是這個總線插頭有故障。打開該總線插頭，發(fā)現(xiàn)PROFI-BUS電纜的一根線芯有斷裂痕跡，在插頭插上、拔下的過程中或有其它外界振動的情況下，總線通訊極易發(fā)生中斷，造成PLC程序運(yùn)行停止。我們重新連接好PROFIBUS總線電纜后，故障徹底消除了。

2 PT305數(shù)控旋壓機(jī)床43#報警的維修

　　2.1 故障現(xiàn)象

　　機(jī)床加土過程中發(fā)生43#報警，報警顯示“PLC-CPU not ready for operation". PLC板LED紅燈持續(xù)點亮，機(jī)床操作ICI板等完全失效，重啟后，報警不能消除。

　　2.2 故障分析及處理

　　該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)是SINUMERIK 8400系統(tǒng)，PLC型號為PLC-CPU 135 WB2，主控制器由母板上插CSB(central service board)板、NC板、PLC板、MMC板、位控板組成，PLC通過通訊總線連接兩塊DMP< Distribu-ted machine peripheral)接口模塊、操作ICI板和手持單元, PLC通訊總線連接示意圖見圖2所示。

　　從43#報警信息和LED紅燈亮可知PLC始終處于停止?fàn)顟B(tài)。查找840 C系統(tǒng)的診斷手冊，導(dǎo)致43#報警的原因有四種:PLC或I/0接口存在硬件或軟件錯誤;DMP I/O模塊24VDC電源斷開;PLC機(jī)床數(shù)據(jù)有錯誤或與PLC程序不符;PLC程序有錯誤。我們進(jìn)行逐項排除，經(jīng)檢查PLC程序和PLC數(shù)據(jù)都沒有錯誤，DMP模塊24VDC電源正常，這樣報警原因只可能出現(xiàn)在PLC或I/O接口存在硬件或軟件錯誤上。

　　查找PLC維修界面的錯誤代碼及其附加錯誤詳述，完全正常時應(yīng)全部顯示" 0000 "，而現(xiàn)在顯示為:

　　錯誤代碼“6F"指明是DMP模塊未打開或設(shè)定地址旋轉(zhuǎn)開關(guān)不正確，F(xiàn)0001地址的“04”表示使用DMP模塊，F(xiàn)0002地址的“03”表示接口模塊號，F(xiàn)0003地址的“03”表示DMP模塊號，F(xiàn)0004地址表示DMP模塊的線號。我們從錯誤代碼數(shù)值推斷出接口模塊號為“03”的DMP模塊有錯誤，而西門子資料顯示模塊號“03”對應(yīng)地址為“G”，可以斷定地址為“C”的第二塊DMP板出現(xiàn)了故障。

　　拆開DMP 2板，發(fā)現(xiàn)整塊電路板有明顯水跡，其中一塊集成電路芯片的管腳銹蝕嚴(yán)重，清潔和烘干該DMP板后，機(jī)床恢復(fù)了正常。

3 結(jié)語

　　從兩例總線通訊故障的排除過程，啟示我們在查找類似故障原因時要弄清當(dāng)前所使用總線的通訊原理，優(yōu)先運(yùn)用排除法爭取縮小故障范圍，對相同的總線設(shè)備可運(yùn)用替換法，結(jié)合更改地址和觀察報警顯示變化等方法，就可以使原本模糊的故障原因逐漸變得清晰起來。