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SIEMENS(西門(mén)子)系統(tǒng)的故障診斷與維修分析
點(diǎn)擊次數(shù):3881 更新時(shí)間:2017-07-12

SIEMENS系統(tǒng)的硬件特點(diǎn)是模塊少、整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,用戶(hù)一般無(wú)需調(diào)整,硬件的可靠性較高。系統(tǒng)硬件故障時(shí),通常情況下,需要對(duì)模塊進(jìn)行檢測(cè)與維修,且應(yīng)具備一定的測(cè)試條件、工裝和相應(yīng)的維修器件。因此,現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí),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(jìn)行備件替換。當(dāng)CPU或存儲(chǔ)器等模塊更換后,還需要重新進(jìn)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。
    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(lèi)似。

    1.電源模塊的故障診斷

   SIEMENS810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(guò)電流、短路等保護(hù)功能。測(cè)量、控制端有+5V電壓測(cè)量孔、電源正常(POWER
SUPPLY OK)信號(hào)輸出端子、系統(tǒng)啟動(dòng)(NC-ON)信號(hào)輸入端子及復(fù)位按鈕(RESET)等。
電源模塊的工作過(guò)程如下:
    1)外部直流24V或交流220V電壓加入;
    2)通過(guò)短時(shí)接通系統(tǒng)啟動(dòng)(NC-ON)信號(hào),接通系統(tǒng)電源;
    3)若控制電路正常,直流輸出線路中無(wú)過(guò)電流,“電源正常”輸出觸點(diǎn)信號(hào)閉合;否則輸出信號(hào)斷開(kāi)。
電源模塊的故障通常可以通過(guò)對(duì)+5V測(cè)量孔的電壓測(cè)量進(jìn)行判斷,若接通NC-ON信號(hào)后,+5V測(cè)量孔有+5V電壓輸出,則表明電源模塊工作正常。
    若無(wú)+5V電壓輸出,則表明電源模塊可能損壞。維修時(shí)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(kāi)機(jī)時(shí)有+5V電壓輸出,但幾秒鐘后+5V電壓又?jǐn)嚅_(kāi)的故障時(shí)。一般情況下,電源模塊本身無(wú)損壞,故障是由于系統(tǒng)內(nèi)部電源過(guò)載引起的。維修時(shí)可以將電源模塊拔出,使其與負(fù)載斷開(kāi),再通過(guò)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(hào)輸出觸點(diǎn)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(guò)載。這時(shí)可以逐一取下系統(tǒng)各組成模塊,進(jìn)一步檢查判斷故障范圍。若電源模塊取下后,無(wú)+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(guò)載或內(nèi)部元器件損壞,可根據(jù)原理圖進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。
    本書(shū)第4章第4.1節(jié),測(cè)繪了810M電源模塊的部分電路并列舉了維修實(shí)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(hào)轉(zhuǎn)換為圖像進(jìn)行顯示;視頻板的作用是將字符及圖像點(diǎn)陣轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào)進(jìn)行輸出。
    CRT故障時(shí)一般有以下幾種現(xiàn)象:
    1)屏幕無(wú)任何顯示,系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。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(dòng),在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),面板上方的4個(gè)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(kuò)展;
5)屏幕圖像發(fā)生傾斜或抖動(dòng)。
以上故障一般為顯示驅(qū)動(dòng)線路的不良引起的,維修時(shí)應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)顯示驅(qū)動(dòng)線路進(jìn)行檢查。
   視頻板故障時(shí)一般有以下幾種現(xiàn)象:
   1)屏幕無(wú)任何顯示,系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。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(dòng),在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),面板上方的4個(gè)指示燈閃爍;
   2)屏幕圖像不完整;
   3)顯示器有光柵,但屏幕無(wú)圖像。

   3.CPU板的故障診斷

CPU板是整個(gè)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(bǔ)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(jī)床數(shù)據(jù)可通過(guò)兩個(gè)V.24口用編程器或計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯、傳輸;同時(shí),NC程序、機(jī)床數(shù)據(jù)亦可通過(guò)V.24接口進(jìn)行輸入/輸出操作。在系統(tǒng)內(nèi)部,CPU板通過(guò)系統(tǒng)總線與存儲(chǔ)板、接口板、視頻板、位置控制板進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)對(duì)這些部件的控制。
    當(dāng)CPU板故障時(shí),一般有如下現(xiàn)象:
    1)屏幕無(wú)任何顯示,系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng),CPU板上的報(bào)警指示紅燈亮;
    2)系統(tǒng)不能通過(guò)自檢,屏幕有圖像顯示,但不能進(jìn)入CNC正常畫(huà)面;
    3)屏幕有圖像顯示,能進(jìn)入CNC畫(huà)面,但不響應(yīng)鍵盤(pán)的任何按鍵:
    4)通信不能進(jìn)行。
    當(dāng)CPU板故障時(shí),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(gè)數(shù)字測(cè)頭的信號(hào)輸入端、PLC輸入/輸出模塊的接口部件等。
    接口板故障時(shí),一般有如下幾種現(xiàn)象:
    1)系統(tǒng)死機(jī),無(wú)法啟動(dòng);
    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(jī)或報(bào)警;
3)PLC輸入/輸出無(wú)效;
4)電子手輪無(wú)法正常工作。
此板發(fā)生故障時(shí),通常應(yīng)更換一塊新的備件板。

5.存儲(chǔ)器板的故障診斷

810/820存儲(chǔ)器板上安裝有UMS用戶(hù)存儲(chǔ)子模塊、系統(tǒng)存儲(chǔ)器子模塊等,其中UMS可以是固化用戶(hù)WS800A開(kāi)發(fā)軟件的用戶(hù)程序子模塊,或是西門(mén)子提供的固定循環(huán)子模塊,或是RAM子模塊。
    存儲(chǔ)器板故障時(shí),一般有如下幾種現(xiàn)象:
    1)系統(tǒng)死機(jī),無(wú)法啟動(dòng):
2)存儲(chǔ)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(jī)或報(bào)警。
存儲(chǔ)器板發(fā)生故障時(shí),若通過(guò)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(cè)量系統(tǒng)板故障時(shí),一般有如下現(xiàn)象:
1)CNC不能執(zhí)行回參考點(diǎn)動(dòng)作,或每次回參考點(diǎn)位置不一致;
2)坐標(biāo)軸、主軸的運(yùn)動(dòng)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(cè)量系統(tǒng)或接口電路硬件故障報(bào)警;
5)在驅(qū)動(dòng)器正常的情況下,,坐標(biāo)軸不運(yùn)動(dòng)或定位不正確。
位置控制板發(fā)生故障時(shí),一般應(yīng)先檢查測(cè)量系統(tǒng)的接口電路,包括編碼器輸入信號(hào)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(chǎng)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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