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數(shù)控系統(tǒng)維修改造

西門子數(shù)控系統(tǒng)硬件故障診斷方法

發(fā)布者:zyp    來源:上海仰光電子科技有限公司     發(fā)布時間:2022-4-21

西門子數(shù)控系統(tǒng)硬件故障診斷方法
SIEMENS系統(tǒng)的硬件特點是模塊少、整體結(jié)構(gòu)簡單,用戶一般無需調(diào)整,硬件的可靠性較高。系統(tǒng)硬件故障時,通常情況下,需要對模塊進行檢測與維修,且應(yīng)具備一定的測試條件、工裝和相應(yīng)的維修器件。因此,現(xiàn)場維修時,一般只要求能夠根據(jù)模塊的功能結(jié)合故障現(xiàn)象,判斷、查找出發(fā)生故障的模塊,進行備件替換。當(dāng)CPU或存儲器等模塊更換后,還需要重新進行數(shù)據(jù)的輸入和系統(tǒng)的初始化調(diào)整,使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。
  西門子數(shù)控系統(tǒng)硬件維修  以810/820系統(tǒng)為例,硬件故障的一般檢查方法如下,其他系統(tǒng)的故障診斷方法與此類似。

 

西門子數(shù)控系統(tǒng)故障診斷和維修


    1.電源模塊的故障診斷
 
    SIEMENS 810與820系統(tǒng)電源模塊的區(qū)別僅在于輸入電壓不同,模塊的輸出電壓及外部接口一致。810系統(tǒng)電源模塊采用的是直流24V輸入,顯示器電源為直流15V;820采用交流220V輸入,顯示器為交流220V。電源模塊的輸出直流電壓有+5V,-5V,+12V,-12V,
+15V等,具有過電流、短路等保護功能。測量、控制端有+5V電壓測量孔、電源正常(POWER
SUPPLY OK)信號輸出端子、系統(tǒng)啟動(NC-ON)信號輸入端子及復(fù)位按鈕(RESET)等。
電源模塊的工作過程如下:
    1)外部直流24V或交流220V電壓加入;
    2)通過短時接通系統(tǒng)啟動(NC-ON)信號,接通系統(tǒng)電源;
    3)若控制電路正常,直流輸出線路中無過電流,“電源正!陛敵鲇|點信號閉合;否則輸出信號斷開。
電源模塊的故障通?梢酝ㄟ^對+5V測量孔的電壓測量進行判斷,若接通NC-ON信號后,+5V測量孔有+5V電壓輸出,則表明電源模塊工作正常。
    若無+5V電壓輸出,則表明電源模塊可能損壞。維修時可取下電源模塊,檢查各電子元器件的外觀與電源輸入熔絲是否熔斷;在此基礎(chǔ)上,再根據(jù)原理圖逐一檢查各元器件。
   當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)開機時有+5V電壓輸出,但幾秒鐘后+5V電壓又斷開的故障時。一般情況下,電源模塊本身無損壞,故障是由于系統(tǒng)內(nèi)部電源過載引起的。維修時可以將電源模塊拔出,使其與負載斷開,再通過接通NC-ON正常上電,若這種情況下+5V電壓輸出正常且電源正常信號輸出觸點閉合,則證明電源模塊本身工作正常,故障原因?qū)儆谙到y(tǒng)內(nèi)部電源過載。這時可以逐一取下系統(tǒng)各組成模塊,進一步檢查判斷故障范圍。若電源模塊取下后,無+5V輸出或仍然只有幾秒的+5V電壓輸出,可能是電源模塊本身存在過載或內(nèi)部元器件損壞,可根據(jù)原理圖進行進一步的檢查。
    本書第4章第4.1節(jié),測繪了810M電源模塊的部分電路并列舉了維修實例,可供維修人員參考。
 
    2.顯示系統(tǒng)的故障診斷
 
810/820系統(tǒng)顯示控制主要由CRT、視頻板等部件組成。CRT的作用是將視頻信號轉(zhuǎn)換為圖像進行顯示;視頻板的作用是將字符及圖像點陣轉(zhuǎn)換為視頻信號進行輸出。
    CRT故障時一般有以下幾種現(xiàn)象:
    1)屏幕無任何顯示,系統(tǒng)無法啟動。當(dāng)按住系統(tǒng)面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標(biāo)記的鍵)接通系統(tǒng)電源啟動,在系統(tǒng)啟動時,面板上方的4個指示燈閃爍:
2)屏幕顯示一條水平或垂直的亮線;
3)屏幕左右圖像變形;
4)屏幕上下線性不一致,或被壓縮,或被擴展;
5)屏幕圖像發(fā)生傾斜或抖動。
以上故障一般為顯示驅(qū)動線路的不良引起的,維修時應(yīng)重點針對顯示驅(qū)動線路進行檢查。
   視頻板故障時一般有以下幾種現(xiàn)象:
   1)屏幕無任何顯示,系統(tǒng)無法啟動。當(dāng)按住系統(tǒng)面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標(biāo)記的鍵)接通系統(tǒng)電源啟動,在系統(tǒng)啟動時,面板上方的4個指示燈閃爍;
   2)屏幕圖像不完整;
   3)顯示器有光柵,但屏幕無圖像。
 
   3.CPU板的故障診斷
 
CPU板是整個系統(tǒng)的核心,它包括了PLC、CNC的控制、處理線路。CPU板上主要安裝有80186處理器、插補器、RAM、EPROM、通信接口、總線等部件。系統(tǒng)軟件固化在EPROM中。PLC程序、NC程序、機床數(shù)據(jù)可通過兩個V.24口用編程器或計算機進行編輯、傳輸;同時,NC程序、機床數(shù)據(jù)亦可通過V.24接口進行輸入/輸出操作。在系統(tǒng)內(nèi)部,CPU板通過系統(tǒng)總線與存儲板、接口板、視頻板、位置控制板進行數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)對這些部件的控制。
    當(dāng)CPU板故障時,一般有如下現(xiàn)象:
    1)屏幕無任何顯示,系統(tǒng)無法啟動,CPU板上的報警指示紅燈亮;
    2)系統(tǒng)不能通過自檢,屏幕有圖像顯示,但不能進入CNC正常畫面;
    3)屏幕有圖像顯示,能進入CNC畫面,但不響應(yīng)鍵盤的任何按鍵:
    4)通信不能進行。
    當(dāng)CPU板故障時,一般情況下只能更換新的CPU備件板。
 
4.接口板的故障診斷
 
    810/820接口板上主要安裝有系統(tǒng)軟件子程序模塊、兩個數(shù)字測頭的信號輸入端、PLC輸入/輸出模塊的接口部件等。
    接口板故障時,一般有如下幾種現(xiàn)象:
    1)系統(tǒng)死機,無法啟動;
    2)接口板上系統(tǒng)軟件與CPU板上系統(tǒng)軟件不匹配,導(dǎo)致系統(tǒng)死機或報警;
3)PLC輸入/輸出無效;
4)電子手輪無法正常工作。
此板發(fā)生故障時,通常應(yīng)更換一塊新的備件板。
 
5.存儲器板的故障診斷
 
810/820存儲器板上安裝有UMS用戶存儲子模塊、系統(tǒng)存儲器子模塊等,其中UMS可以是固化用戶WS800A開發(fā)軟件的用戶程序子模塊,或是西門子提供的固定循環(huán)子模塊,或是RAM子模塊。
    存儲器板故障時,一般有如下幾種現(xiàn)象:
    1)系統(tǒng)死機,無法啟動:
2)存儲器上的軟件與CPU板上系統(tǒng)軟件不匹配,導(dǎo)致系統(tǒng)死機或報警。
存儲器板發(fā)生故障時,若通過更換軟件仍然不能排除故障,一般應(yīng)更換一塊新的備件板。
 
6.位置控制板的故障診斷
 
    位置控制板是CNC的重要組成部分,它由位置控制、編碼器接口、光柵尺的前置放大(EXE)等部件組成。
    位置測量系統(tǒng)板故障時,一般有如下現(xiàn)象:
1)CNC不能執(zhí)行回參考點動作,或每次回參考點位置不一致;
2)坐標(biāo)軸、主軸的運動速度不穩(wěn)定或不可調(diào);
3)加工尺寸不穩(wěn)定;
4)出現(xiàn)測量系統(tǒng)或接口電路硬件故障報警;
5)在驅(qū)動器正常的情況下,,坐標(biāo)軸不運動或定位不正確。
位置控制板發(fā)生故障時,一般應(yīng)先檢查測量系統(tǒng)的接口電路,包括編碼器輸入信號的接口電路、位置給定輸出的D/A轉(zhuǎn)換器回路等,在現(xiàn)場不能修理的情況下,一般應(yīng)更換一塊新的備件板。



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