數控機床總線(xiàn)故障的診斷及處理

1 CK5125B數控立式車(chē)床400000#和400015#報警的維修

　　1.1 故障現象

　　開(kāi)機后，屏幕顯T 400000#報警:PLC停止;400015#報警:Profibus_ DP I/O出錯，邏輯地址9。機床操作ICI板上按鈕均無(wú)效，所有指T燈都沒(méi)有點(diǎn)亮，按RESET鍵、熱啟動(dòng)或冷啟動(dòng)系統，均不能清除報警。

　　1.2 故障分析及處理

　該機床數控系統采用SINUMERIK 802D系統，配置SIMODRIVE 611 UE伺服驅動(dòng)系統，由PROFIBUS-DP現場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)現設備級控制系統與分散式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，還提供智能化現場(chǎng)設備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報警處理。

　　根據報警號查找西門(mén)子802 D系統診斷說(shuō)明書(shū)，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(hù)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數控立車(chē)上，802 D主站通過(guò)PROFI-BUS-DP總線(xiàn)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(guò)總線(xiàn)給DP從站分配地址。PROFIBUS-DP總線(xiàn)連接見(jiàn)圖1所示。

　　結合兩個(gè)報警的內容，因機床已正常土作數年，可以排除PLC程序有錯誤的可能;查找有關(guān)PROFIBUS總線(xiàn)地址的NC參數，MD11240設為“4"，設置也沒(méi)有錯誤。據此故障點(diǎn)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最近的操作臺內部，打開(kāi)操作臺，發(fā)現印刷板上用撥碼開(kāi)關(guān)設置的地址無(wú)誤，而積塵很厚，待清除了積塵后，開(kāi)機故障依舊。

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

2 PT305數控旋壓機床43#報警的維修

　　2.1 故障現象

　　機床加土過(guò)程中發(fā)生43#報警，報警顯示“PLC-CPU not ready for operation". PLC板LED紅燈持續點(diǎn)亮，機床操作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

　　該機床數控系統是SINUMERIK 8400系統，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(guò)通訊總線(xiàn)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(xiàn)連接示意圖見(jiàn)圖2所示。

　　從43#報警信息和LED紅燈亮可知PLC始終處于停止狀態(tài)。查找840 C系統的診斷手冊，導致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(kāi);PLC機床數據有錯誤或與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數據都沒(méi)有錯誤，DMP模塊24VDC電源正常，這樣報警原因只可能出現在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(shí)應全部顯示" 0000 "，而現在顯示為:

　　錯誤代碼“6F"指明是DMP模塊未打開(kāi)或設定地址旋轉開(kāi)關(guān)不正確，F0001地址的“04”表示使用DMP模塊，F0002地址的“03”表示接口模塊號，F0003地址的“03”表示DMP模塊號，F0004地址表示DMP模塊的線(xiàn)號。我們從錯誤代碼數值推斷出接口模塊號為“03”的DMP模塊有錯誤，而西門(mén)子資料顯示模塊號“03”對應地址為“G”，可以斷定地址為“C”的第二塊DMP板出現了故障。

　　拆開(kāi)DMP 2板，發(fā)現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重，清潔和烘干該DMP板后，機床恢復了正常。

3 結語(yǔ)

　　從兩例總線(xiàn)通訊故障的排除過(guò)程，啟示我們在查找類(lèi)似故障原因時(shí)要弄清當前所使用總線(xiàn)的通訊原理，優(yōu)先運用排除法爭取縮小故障范圍，對相同的總線(xiàn)設備可運用替換法，結合更改地址和觀(guān)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(lái)。