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

1、章節(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(jiàn)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 802D數(shù)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)，為以后的學(xué)習(xí)打

2、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(yè)教學(xué)過(guò)程u 引言這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)控系統(tǒng)方面的內(nèi)容，以西門(mén)子系統(tǒng)為例進(jìn)行介紹。u 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(pán)，機(jī)床操作面板。主機(jī)框架有兩種：框架1（雙子框架），框

3、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，NC CPU板，PLC CPU板和MMC CPU 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)NC-CPUPLC-CPU 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SIMDRIVE611A伺服單元的配置圖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+24v和+5v電壓。主軸驅(qū)動(dòng)模塊：接受CNC來(lái)的控制信號(hào)

4、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(lái)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(guò)平波電抗器后，送入模塊的U，V，W(電抗器未畫(huà)出)當(dāng)380v電源送入ER模塊后，首先內(nèi)部邏輯電源電路開(kāi)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(kāi)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(guò)

5、程后，模塊內(nèi)部觸點(diǎn)將閉合，113端上出現(xiàn)24V，通過(guò)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， 7273.1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(wú)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(wú)制動(dòng)的自然停止；驅(qū)動(dòng)器使能64無(wú)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(wú)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

6、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)。u 總結(jié)與鞏固（小結(jié)、考核知識(shí)點(diǎn)、作業(yè)等）1.本節(jié)課的內(nèi)容松散而又繁多，抓住西門(mén)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)

7、技術(shù)學(xué)院教案 首頁(yè)課 次30課 型課堂教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)章節(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(guò)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(lái)，介紹常用的方法和步驟，舉一反三，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

8、術(shù)學(xué)院教案 續(xù)頁(yè)教學(xué)過(guò)程u 引言這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)西門(mén)子系統(tǒng)的故障診斷特點(diǎn)。u 教學(xué)內(nèi)容正文故障診斷及維護(hù)特點(diǎn)SIN840C系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)及啟動(dòng)過(guò)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（PLC）,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： MMC（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)通訊通過(guò)通訊RAM交換，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(guò)程對(duì)我

9、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(guò)程中出現(xiàn)的故障參數(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（PASSWORD）進(jìn)行保護(hù)，僅當(dāng)輸入正確的口令后才可進(jìn)入?yún)?shù)畫(huà)面進(jìn)行參數(shù)的調(diào)用及修改,西門(mén)子設(shè)置的口令為：1111。以下為診斷方式下的主菜單 選擇PASSWORD，輸入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(huà)面，下面為參數(shù)畫(huà)面主菜單機(jī)床數(shù)據(jù)分為以下幾大類：機(jī)床配置顯示頁(yè)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(guò)此畫(huà)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)

10、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(kù)數(shù)據(jù)，PLC和DMP的接口數(shù)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(guò)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

11、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。參數(shù)的保持及備份由于SIN840CMMC-CPU結(jié)合了計(jì)算機(jī)硬盤(pán)，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(pán)上，在系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程中，由MMC對(duì)NCK-CPU和PLC-CPU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(pán)上的USER/LOCAL/STANDARD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)，

12、PLC程序也可以在硬盤(pán)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(pán)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/MACHINE DATA/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)也可以將所有的參數(shù)一起存儲(chǔ)。該文件可以通過(guò)同一區(qū)域中的LOAD FROM DISK元件重新加再，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)輸入/輸出設(shè)備存到磁盤(pán)上。設(shè)定數(shù)據(jù)是在SERVICES/NC區(qū)域中用SAVE NC或 LOAD NC軟件來(lái)存儲(chǔ)或加載。

13、PLC程序在MMC上是以機(jī)器碼的形式存儲(chǔ)的，存儲(chǔ)在SERVICES/DATA MANAGEMENT/PLC/DATA/的ANW-PROG這個(gè)文件上。一般來(lái)說(shuō)，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GENERAL RESET畫(huà)面中進(jìn)行。（這個(gè)畫(huà)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(pán)上的ANW-PROG文件中，PLC RESET 軟鍵隱含地將ANW-PROG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-RESET機(jī)

14、床就因無(wú)PLC程序而無(wú)法工作。西門(mén)子還為SIN840C提供了一種硬盤(pán)備份功能-磁帶機(jī)（STEAMER）,該功能是將硬盤(pán)上的所有數(shù)據(jù)（包括DOS系統(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(pán)備份下來(lái)，該功能需要磁帶機(jī)來(lái)完成。當(dāng)硬盤(pán)損壞，可將磁帶上的所有程序再傳到新硬盤(pán)上。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：DiagnosisàServicesàPLC service，進(jìn)入接口信號(hào)調(diào)用畫(huà)面，通過(guò)此畫(huà)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(yǔ)句表或梯形圖的來(lái)查找機(jī)床的故障原因。SIN840C的用戶PLC程序是用STEP5語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)的，按照STEP5編程對(duì)輸入輸出信號(hào)等的定義，在接口畫(huà)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(kāi)關(guān)，壓力開(kāi)關(guān)等），QW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）FW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(méi)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(guò)調(diào)用與賦值數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)來(lái)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(guò)PLC程序進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果輸出