SINUMERIK802D數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷及維護(hù)

1、早節(jié)項(xiàng)目七 SINUMERIK 802D 數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷及維護(hù)教 學(xué) 目 的1. 了解常見數(shù)控系統(tǒng)的組成。2. 掌握數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)。3. 掌握數(shù)控系統(tǒng)的硬軟件組成特點(diǎn)。4. 掌握SINUMERIK 802敢控系統(tǒng)的特點(diǎn)。教學(xué) 重點(diǎn)系統(tǒng)各模塊的作用、伺服系統(tǒng)教學(xué) 難點(diǎn)SINUMERIK 802D系統(tǒng)的接口電路及硬軟件常識(shí)。教學(xué) 方法講授法、案例教學(xué)法教具 掛圖PPT、實(shí)物授課 班級(jí)授課 日期相關(guān) 素材（參考資料、指導(dǎo)學(xué)生閱讀材料等）教 學(xué) 后 記1. 數(shù)控系統(tǒng)方面的知識(shí)往往比較復(fù)雜，涉及的知識(shí)點(diǎn)多，而且不好講解， 我們從實(shí)用的角度選取目前市場(chǎng)上典型的數(shù)控系統(tǒng)作介紹，讓學(xué)生掌握 其中的要點(diǎn)

2、，為以后的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。2. 對(duì)照SINUMERIK系統(tǒng)講解本節(jié)的知識(shí)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的知識(shí)是重點(diǎn)，要 求掌握原理，控制信號(hào)的作用。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案續(xù)頁引言這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)方面的內(nèi)容，以西門子系統(tǒng)為例進(jìn)行介紹。教學(xué)內(nèi)容正文1顯示功能（display ）2操作功能（operation ）3操作方式分為：4驅(qū)動(dòng)及軸的配置：5主軸配置功能：6 CNC編程：7 PLC編程8存儲(chǔ)能力9數(shù)據(jù)交換10安全和診斷功能：1. 系統(tǒng)介紹802 D圖片：IN802 D的基本配置分為三部分：操作顯示部分、主機(jī)框架及輸入輸出設(shè)備。操作顯示部分有：PC鍵盤，機(jī)床操作面板。主機(jī)框架有兩種：框架1 （雙子框架

3、），框架2 （三子框架），每個(gè)框架都帶 有風(fēng)扇，六個(gè)插槽位置，主機(jī)框架上裝有電源模塊，CSB（中央服務(wù)單元）板，位置測(cè)量板，NCCPI板，PLCCPU板和MMGCPU板。系統(tǒng)的保護(hù)電池 在 CSB板上，其規(guī)格為：6LR61, 550，9v。2. 各模塊的功能中央控制器 CSB中央服務(wù)板）(3) NC-CPU PLC-CPU(5) MMC CPU測(cè)量電路模塊DMP分布式機(jī)床外設(shè))3. 802D系統(tǒng)連接以下為一個(gè)典型的SIMDRIVE611/伺服單元的配置圖I冊(cè)戛換主軸模塊1司服釉腹塊IR模塊：主要功能是產(chǎn)生直流母線電壓(600V)，供給主軸模塊和進(jìn)給伺 服模塊，同時(shí)產(chǎn)生供各個(gè)模塊內(nèi)部使用的 +2

4、4v和+5v電壓。主軸驅(qū)動(dòng)模塊：接受 CNC來的控制信號(hào)和控制指令，將IR模塊提供的 600V直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓，驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)。進(jìn)給伺服模塊：接受 CNC來的控制指令和控制信號(hào)，將IR模塊產(chǎn)生的 600V直流電壓逆變成三相交流電壓，驅(qū)動(dòng)進(jìn)各伺服電機(jī)。IR模塊的使能電路：下面的電路僅是該系列伺服連接的一個(gè)特例，不同的設(shè)備，選用的控制信號(hào)不同，連接方法也會(huì)不同，主要搞清模塊的信號(hào)的含義。三相380V交流電源通過平波電抗器后，送入模塊的U, V, W電抗器未畫出）當(dāng)380v電源送入ER模塊后，首先內(nèi)部邏輯電源電路開始工作（+24V,+5V）， 當(dāng)內(nèi)部電源正常后，端子9出現(xiàn)24V電壓。由于總開

5、關(guān)的輔助觸點(diǎn)閉合， 111上出現(xiàn)24V電壓，當(dāng)在模塊內(nèi)部完成預(yù)充電過程后，模塊內(nèi)部觸點(diǎn)將 閉合，113端上出現(xiàn)24V,通過電路的短接連接到端子 63,允許ER模塊的 整流電路工作，產(chǎn)生600V直流電壓。端子64是驅(qū)動(dòng)器使能端子，72 73.1是ER模塊的準(zhǔn)備輸出信號(hào)，當(dāng)ER 模塊工作正常后，此觸點(diǎn)閉合。脈沖使能63無效時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置立即禁止所有軸運(yùn)行，伺服電機(jī)無制動(dòng)的自然停止；驅(qū)動(dòng)器使能64無效時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置立即置所有進(jìn)給軸的速度設(shè)定值為零，伺服電機(jī)進(jìn)入制動(dòng)狀態(tài)，200ms后電機(jī)停轉(zhuǎn)；軸使能65無效時(shí)，對(duì)應(yīng)軸的速度設(shè)定制為零，伺服電機(jī)進(jìn) 入制動(dòng)狀態(tài)，200ms后電機(jī)停轉(zhuǎn)。正常情況下伺服電機(jī)在外加參

6、考電壓的 控制下轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)電位改變指令電壓，可控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，參考電壓的正 負(fù)決定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向伺服模塊由控制板和功率模塊組成，控制板有用戶友好接口和標(biāo)準(zhǔn)接口兩個(gè)伺服控制模塊連接，控制板上插有參數(shù)板，當(dāng)控制板有故障，進(jìn)行更換 后，還需將原參數(shù)板插上。一般情況下， 對(duì)于用戶友好接口， IR模塊準(zhǔn)備好后，機(jī)床24V電源出現(xiàn) 在673端子，如果驅(qū)動(dòng)器正常，672端會(huì)發(fā)出驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備好信號(hào)。當(dāng)脈沖使能和驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)接通后，伺服接受到控制指令（56, 14）,可以實(shí)現(xiàn)軸的移動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)接口對(duì)信號(hào)做了些簡(jiǎn)化，除使能信號(hào)、指令信號(hào)外只保留了起動(dòng)禁止和選擇電流控制兩個(gè)信號(hào)。總結(jié)與鞏固（小結(jié)、考核知識(shí)點(diǎn)、作業(yè)等）1本

7、節(jié)課的內(nèi)容松散而又繁多，抓住西門子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。2為下次做好準(zhǔn)備。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案首頁課次30課型課堂教學(xué)+現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)早節(jié)項(xiàng)目七 SINUMERIK 802D 數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷及維護(hù)教 學(xué) 目 的1. 掌握數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的步驟。2. 掌握數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的方法。教學(xué) 重點(diǎn)SINUMERIK 802D系統(tǒng)的故障診斷教學(xué) 難點(diǎn)SINUMERIK 802D系統(tǒng)的故障診斷教學(xué) 方法講授法、案例教學(xué)法教具 掛圖PPT、實(shí)物授課 班級(jí)授課 日期相關(guān) 素材（參考資料、指導(dǎo)學(xué)生閱讀材料等）教 學(xué) 后 記通過前一次課的學(xué)習(xí)，我們可以進(jìn)入到典型操作系統(tǒng)案例的分析上 來，介紹常用的方法和步驟，舉一反三，

8、會(huì)收到非常好的效果。驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)的知識(shí)是重點(diǎn)，要求掌握原理，控制信號(hào)的作用。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案續(xù)頁引言這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)西門子系統(tǒng)的故障診斷特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容正文故障診斷及維護(hù)特點(diǎn)1. SIN840C系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及啟動(dòng)過程SIN840C控制結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要部分：數(shù)控（NCK ,可編程邏輯控制器（PLQ ,人機(jī)通訊（MMC .控制結(jié)構(gòu)圖如下：各部分所完成的任務(wù)及相互之間的關(guān)系如下：NCK執(zhí)行：MM（人機(jī)通訊）包括有：PLC （可編程邏輯控制器）部分包括接口控制，機(jī)床信號(hào)從這里輸入或輸 出，在PLC內(nèi)，基本信號(hào)是按照信號(hào)類型進(jìn)行分組，組織。為了學(xué)習(xí)方便 在附錄中有接口信號(hào)表。NCK與PLC的數(shù)據(jù)通

9、訊通過通訊 RAMfc換，以數(shù) 據(jù)塊的形式進(jìn)行調(diào)用，存取。了解系統(tǒng)的啟動(dòng)過程對(duì)我們維修機(jī)床是很有意義的，它可以幫助我們分析 機(jī)床在起動(dòng)過程中出現(xiàn)的故障2. 參數(shù)的分類及常用參數(shù)的意義 參數(shù)的調(diào)用及修改：SIN840C的參數(shù)是由口令（PASSWORDS行保護(hù)，僅當(dāng)輸入正確的口令后才可進(jìn)入?yún)?shù)畫面進(jìn)行參數(shù)的調(diào)用及修改，西門子設(shè)置的口令為：1111以下為診斷方式下的主菜單d IsjplayiStairt -up選擇PASSWORDS入1111,按SET軟鍵，按Start-up 軟鍵進(jìn)入下面為主菜單:按Machine data軟鍵進(jìn)入?yún)?shù)畫面，下面為參數(shù)畫面主菜單I 忖 1 VHHDIKAdu It

10、ftrilaiyR| fui機(jī)床數(shù)據(jù)分為以下幾大類：機(jī)床配置顯示頁面僅用以顯示當(dāng)前機(jī)床配置的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都是在機(jī) 床廠家已經(jīng)設(shè)定好，通過此畫面可以了解主軸，坐標(biāo)軸的數(shù)量及名稱，與 該設(shè)置對(duì)應(yīng)的參數(shù)請(qǐng)參考系統(tǒng)安裝手冊(cè)NC配置與NC數(shù)據(jù)是為配置通道，主軸，坐標(biāo)軸而輸入的值（方式組， 名稱，軸名稱，存在形式）以及各類成組的NC數(shù)據(jù)（例如漂移補(bǔ)償，為置換增益，加速度，加緊云插，與輪廓有關(guān)的數(shù)據(jù)及各種速度，主軸的轉(zhuǎn) 速極限等）。PLC配置與PLC數(shù)據(jù)是為配置機(jī)床控制面板，接口等而輸入的值（使用 的控制面板，地址，TT機(jī)床等）以及各類成組的PLC數(shù)據(jù)（例如：報(bào)警信 息，刀庫數(shù)據(jù)，PLC和 DMP的接口數(shù)

11、據(jù)等）驅(qū)動(dòng)器配置與起動(dòng)器數(shù)據(jù)：配置的伺服驅(qū)動(dòng)模塊及主軸驅(qū)動(dòng)的型號(hào) 固定循環(huán)數(shù)據(jù)：數(shù)控固定循環(huán)（測(cè)量循環(huán)，加工循環(huán)）可以通過該類數(shù) 據(jù)進(jìn)行賦值，對(duì)循環(huán)的功能進(jìn)行調(diào)整。IKA數(shù)據(jù)（曲線插補(bǔ)）：該數(shù)據(jù)用以下面復(fù)雜的功能：1絲杠螺距補(bǔ)償功 能，2,數(shù)據(jù)表控制的幾何及速度的輪廓插補(bǔ)功能。用戶數(shù)據(jù)指用戶可以根據(jù)自己的情況將一些常用的機(jī)床參數(shù)（NC數(shù)據(jù),NC軸，PLC數(shù)據(jù)等）,組織在一起，便于使用。3. 參數(shù)的保持及備份由于SIN840CMMC-CP結(jié)合了計(jì)算機(jī)硬盤，并采用了計(jì)算機(jī)的DOS操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理形式，從軟件版本3以后,SIN840C的所有系統(tǒng)程序（NCK,PLC 都存儲(chǔ)在硬盤上，在系統(tǒng)起動(dòng)過程中

12、，由 MM對(duì)NCK-CPU和PLC-CPI加載 引導(dǎo)程序和系統(tǒng)程序，系統(tǒng)完成起動(dòng)，MMC將硬盤上的 USER/LOCAL/STANDA工件目錄下的所有加工程序和數(shù)據(jù)加載到 NCK內(nèi)存 之中。所有的機(jī)床數(shù)據(jù)，設(shè)定數(shù)據(jù)，PLC程序也可以在硬盤上備份。當(dāng)數(shù) 據(jù)丟失或更換電路板（PLC-CPU,NC-CPU）后，將存在硬盤上的數(shù)據(jù)執(zhí)行一 次加載就可以了。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)：機(jī)床的數(shù)據(jù)是在 DIAGNOSIS/START-UP/MACHINATA/FILE FUNCTION區(qū)域中，按軟鍵SAVE TO DISK這是根據(jù)屏幕的提示輸入存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)的文件名，然后按OK就可以了；參數(shù)的存儲(chǔ)可以分類存儲(chǔ)也可以將 所有的參

13、數(shù)一起存儲(chǔ)。該文件可以通過同一區(qū)域中的LOAD FROM DIS元件重新加再，也可以通過數(shù)據(jù)輸入 /輸出設(shè)備存到磁盤上。設(shè)定數(shù)據(jù)是在 SERVICES/N區(qū)域中用SAVE NC或 LOAD NC軟件來存儲(chǔ)或加載。PLC程序在MMC上是以機(jī)器碼的形式存儲(chǔ)的，存儲(chǔ)在SERVICES/DATMANAGEMENT/PLC/DA的AANW-PRO這個(gè)文件上。一般來說，機(jī)床功能調(diào) 試完成后，機(jī)床廠家應(yīng)將PLC程序存儲(chǔ)。PLC程序的存儲(chǔ)在GENERARESET 畫面中進(jìn)行。（這個(gè)畫面中的軟鍵都很重要，當(dāng)你不了解其具體含義時(shí)不 要亂按），SAVE PLC軟鍵將當(dāng)前PLC CPU內(nèi)存中的所有程序存儲(chǔ)到硬盤上 的

14、ANW-PRO文件中，PLC RESET軟鍵隱含地將 ANW-PRO文件加載到 PLC CPU的內(nèi)存中。所以我們?cè)诓僮鳈C(jī)床時(shí)，不能隨意刪除文件，假如不小心 刪除了 ANW-PROG再執(zhí)行PLC-RESE機(jī)床就因無PLC程序而無法工作。西門子還為SIN840C提供了一種硬盤備份功能-磁帶機(jī)（STEAMER,該 功能是將硬盤上的所有數(shù)據(jù)（包括 DOSS統(tǒng)）備份到一磁帶上，該磁帶一 般為160MB或 600MB可以將整個(gè)硬盤備份下來，該功能需要磁帶機(jī)來完 成。當(dāng)硬盤損壞，可將磁帶上的所有程序再傳到新硬盤上。4接口及常用接口信號(hào)的意義接口信號(hào)的調(diào)用方法版本3及更高版本的調(diào)用方法依次軟鍵：Diagnos

15、is Services PLC service，進(jìn)入接口信號(hào)調(diào)用畫面，通過此畫 面，可以查看到輸入信號(hào)，輸出信號(hào)，標(biāo)志位（輔助繼電器），數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)，從而可根據(jù)語句表或梯形圖的來查找機(jī)床的故障原因。SIN840C的用戶PLC程序是用STEP5語言來編寫的，按照 STEP5編程對(duì)輸入輸出信號(hào)等的定義，在接口畫面中各軟鍵對(duì)應(yīng)的意義如下：IW輸入字，機(jī)床的輸入到PLC的信號(hào)（按鈕，接近開關(guān)，壓力開關(guān)等），QV輸出字，PLC輸出到機(jī)床的信號(hào)（信號(hào)指示，繼電器，電磁閥等）FV標(biāo)志字，PLC程序中的中間結(jié)果，或稱為中間繼電器，它表示的狀態(tài) 僅在程序內(nèi)部使用及幫助進(jìn)行故障的邏輯分析，沒有物理的輸出。DB-數(shù)據(jù)字，在SIN840C系統(tǒng)中，PLC與 NC之間的通訊是通過調(diào)用與賦值 數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)來完成的，NC將自己的狀態(tài)輸出到相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊，PLC調(diào)用 這些數(shù)據(jù)塊，通過PLC程序進(jìn)行處