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    西門子數控系統硬件故障診斷方法

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

    西門子數控系統硬件故障診斷方法
    SIEMENS系統的硬件特點是模塊少、整體結構簡單,用戶一般無需調整,硬件的可靠性較高。系統硬件故障時,通常情況下,需要對模塊進行檢測與維修,且應具備一定的測試條件、工裝和相應的維修器件。因此,現場維修時,一般只要求能夠根據模塊的功能結合故障現象,判斷、查找出發生故障的模塊,進行備件替換。當CPU或存儲器等模塊更換后,還需要重新進行數據的輸入和系統的初始化調整,使系統恢復正常工作。
      西門子數控系統硬件維修  以810/820系統為例,硬件故障的一般檢查方法如下,其他系統的故障診斷方法與此類似。

     

    西門子數控系統故障診斷和維修


        1.電源模塊的故障診斷
     
        SIEMENS 810與820系統電源模塊的區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、系統啟動(NC-ON)信號輸入端子及復位按鈕(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)通過短時接通系統啟動(NC-ON)信號,接通系統電源;
        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;在此基礎上,再根據原理圖逐一檢查各元器件。
       當系統出現開機時有+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,故障是由于系統內部電源過載引起的。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,故障原因屬于系統內部電源過載。這時可以逐一取下系統各組成模塊,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部元器件損壞,可根據原理圖進行進一步的檢查。
        本書第4章第4.1節,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.顯示系統的故障診斷
     
    810/820系統顯示控制主要由CRT、視頻板等部件組成。CRT的作用是將視頻信號轉換為圖像進行顯示;視頻板的作用是將字符及圖像點陣轉換為視頻信號進行輸出。
        CRT故障時一般有以下幾種現象:
        1)屏幕無任何顯示,系統無法啟動。當按住系統面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標記的鍵)接通系統電源啟動,在系統啟動時,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)屏幕圖像發生傾斜或抖動。
    以上故障一般為顯示驅動線路的不良引起的,維修時應重點針對顯示驅動線路進行檢查。
       視頻板故障時一般有以下幾種現象:
       1)屏幕無任何顯示,系統無法啟動。當按住系統面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標記的鍵)接通系統電源啟動,在系統啟動時,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。系統軟件固化在EPROM中。PLC程序、NC程序、機床數據可通過兩個V.24口用編程器或計算機進行編輯、傳輸;同時,NC程序、機床數據亦可通過V.24接口進行輸入/輸出操作。在系統內部,CPU板通過系統總線與存儲板、接口板、視頻板、位置控制板進行數據傳輸,實現對這些部件的控制。
        當CPU板故障時,一般有如下現象:
        1)屏幕無任何顯示,系統無法啟動,CPU板上的報警指示紅燈亮;
        2)系統不能通過自檢,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,但不響應鍵盤的任何按鍵:
        4)通信不能進行。
        當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軟件子程序模塊、兩個數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,一般有如下幾種現象:
        1)系統死機,無法啟動;
        2)接口板上系統軟件與CPU板上系統軟件不匹配,導致系統死機或報警;
    3)PLC輸入/輸出無效;
    4)電子手輪無法正常工作。
    此板發生故障時,通常應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、系統存儲器子模塊等,其中UMS可以是固化用戶WS800A開發軟件的用戶程序子模塊,或是西門子提供的固定循環子模塊,或是RAM子模塊。
        存儲器板故障時,一般有如下幾種現象:
        1)系統死機,無法啟動:
    2)存儲器上的軟件與CPU板上系統軟件不匹配,導致系統死機或報警。
    存儲器板發生故障時,若通過更換軟件仍然不能排除故障,一般應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。
        位置測量系統板故障時,一般有如下現象:
    1)CNC不能執行回參考點動作,或每次回參考點位置不一致;
    2)坐標軸、主軸的運動速度不穩定或不可調;
    3)加工尺寸不穩定;
    4)出現測量系統或接口電路硬件故障報警;
    5)在驅動器正常的情況下,,坐標軸不運動或定位不正確。
    位置控制板發生故障時,一般應先檢查測量系統的接口電路,包括編碼器輸入信號的接口電路、位置給定輸出的D/A轉換器回路等,在現場不能修理的情況下,一般應更換一塊新的備件板。



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