西門子802D系統(tǒng)黑屏故障維修實(shí)例

奧 翔

（中冶陜壓重工設(shè)備有限公司，陜西富平 711711）

0 引言

SINUMERIK 802D作為西門子公司的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試維護(hù)方便、性能可靠、價(jià)位低等多方優(yōu)勢(shì)，在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛運(yùn)用。但由于機(jī)床工作環(huán)境及長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)致硬件故障造成黑屏，并且802D系統(tǒng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的方式較為特殊，操作中如果處理不當(dāng)，很容易造成機(jī)床參數(shù)的丟失，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)由系統(tǒng)原因造成的黑屏故障，無法進(jìn)入系統(tǒng)。

1 故障現(xiàn)象

中冶陜壓重工設(shè)備有限公司有多臺(tái)沈陽(yáng)機(jī)床廠生產(chǎn)的VM1260型立式銑鏜加工中心，采用西門子公司的SINUMERIK 802D數(shù)控系列及SIMODRVE 611UE伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，控制三坐標(biāo)軸及一個(gè)主軸。這些立式加工中心工作的九年期間，有過多次黑屏故障，有的是因?yàn)橛布驅(qū)е?，例如PCU的供電DC 24 V電源故障，或者顯示器燈管不亮等原因，其中幾次因機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失造成。

2 硬件原因造成黑屏故障的判斷與處理

（1）電源故障。機(jī)床黑屏多由硬件問題導(dǎo)致，其中以PCU的DC 24 V電源故障最為突出。DC 24 V電源故障原因有兩種可能：一是電源自身問題，開關(guān)電源自身?yè)p壞導(dǎo)致輸入側(cè)有交流電源而輸出側(cè)沒有直流電源；二是輸出側(cè)DC 24 V的線路有接地，導(dǎo)致DC 24 V電壓被拉掉。兩種原因的判斷，通用的方法是先將機(jī)床總開關(guān)斷開，再將開關(guān)電源的輸出側(cè)（DC 24 V端）的接線斷開，用萬用表交流750 V檔測(cè)量輸入側(cè)是否有220 V交流，交流電源正常，再用萬用表的直流200 V檔測(cè)量是否存在DC 24 V，如果沒有DC 24 V，可以判斷是開關(guān)電源自身問題；如果存在DC 24 V，需要檢查輸出端線路。檢查方法：用萬用表電阻檔2M檔位測(cè)量DC 24 V的正電源是否存在接地，一般DC 24 V的正電源會(huì)有多條線路，需要測(cè)出哪一條線路存在接地，例如在有一次維修中，斷開 開關(guān)電源輸出側(cè)后，單獨(dú)測(cè)量DC 24 V電纜時(shí)，發(fā)現(xiàn)松、夾刀開關(guān)電纜接地，直接將DC 24 V電源拉掉，將這條線路斷開，其他線路恢復(fù)后重新送電，屏幕正常啟動(dòng)。處理故障線路時(shí)，發(fā)現(xiàn)電纜在Z軸電纜拖鏈中有破損，將破損處修復(fù)后重新送電，顯示器恢復(fù)正常。因電纜在電纜拖鏈中經(jīng)常往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在半徑處受力最大，導(dǎo)致電纜破損出現(xiàn)接地現(xiàn)象?？偨Y(jié)多次維修經(jīng)驗(yàn)后，提出處理方案：加一個(gè)開關(guān)電源，將去PCU，MCP等關(guān)鍵電器部分的DC 24 V電源單獨(dú)接到另一個(gè)開關(guān)電源，即使有類似于限位開關(guān)電纜，松刀夾刀按鈕等線路接地，也不會(huì)造成黑屏現(xiàn)象，而且屏幕還能準(zhǔn)確報(bào)出故障。

（2）顯示器故障。顯示器故障也會(huì)造成黑屏現(xiàn)象，例如顯示器上下方的燈管損壞，供給燈管電壓的高壓板損壞也會(huì)造成黑屏，但這種原因造成黑屏的概率不大。在一次維修黑屏故障時(shí)，先檢查外部DC 24 V正常，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)屏幕和平時(shí)的黑屏狀態(tài)不同，在手電強(qiáng)光的照射下，屏幕會(huì)有陰影顯示，而且MCP的指示燈亮，判斷可能是顯示器自身問題，外接一個(gè)顯示器工作正常，判斷可能是顯示器的高壓板或者燈管問題，因?yàn)楦邏喊宓母邏狠敵龆藷o法測(cè)量，決定先更換燈管，結(jié)果發(fā)現(xiàn)顯示器上端的燈管有問題，需要注意的是，顯示器上端和下端各有一根燈管，無論哪一根燈管有問題，都會(huì)造成屏幕不亮，如黑屏一般。這種顯示器燈管與液晶顯示器通用，更換簡(jiǎn)便。

3 系統(tǒng)參數(shù)的恢復(fù)方法及步驟

由參數(shù)丟失造成黑屏故障的幾率很小，即使參數(shù)丟失，屏幕也會(huì)顯示正常，不會(huì)出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。只是機(jī)床有些功能丟失，可以利用備份數(shù)據(jù)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

802D系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停用再次啟動(dòng)時(shí)，由于保持?jǐn)?shù)據(jù)用的電容失電，在啟動(dòng)過程中，執(zhí)行到系統(tǒng)檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)黑屏死機(jī)，無法進(jìn)入操作界面。例如在一次維修中，由于機(jī)械的主軸減速箱齒輪損壞，機(jī)械重新加工減速箱內(nèi)部齒輪，導(dǎo)致機(jī)床停機(jī)半個(gè)月左右，減速箱修好后，重新啟動(dòng)機(jī)床，出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象。在判斷硬件沒問題后，判斷為機(jī)床數(shù)據(jù)丟失導(dǎo)致。恢復(fù)數(shù)據(jù)步驟：（1）在操作過程中需要用到4個(gè)軟鍵，軟鍵1：屏幕下方第一個(gè)軟鍵上鍵；軟鍵2：屏幕下方第三個(gè)軟鍵鍵；軟鍵3：屏幕右側(cè)垂直第二個(gè)軟鍵鍵；軟鍵4：屏幕下側(cè)第十個(gè)軟鍵擴(kuò)展鍵。如果使用外接鍵盤，則軟鍵1為F9，軟鍵2為F2，軟鍵 3為shift+F2,軟鍵 4為shift+F9。（2）系統(tǒng)重新送電，按順序依次按下軟鍵1、軟鍵2、軟鍵3，然后等大約30 s后，屏幕會(huì)顯示提示：”defaultdateready?”（是否按缺省值模式啟動(dòng)）。此時(shí)按下軟鍵4，系統(tǒng)就可以正常啟動(dòng)。（3）系統(tǒng)啟動(dòng)畫面正常后，PLC工作不正常，啟動(dòng)器顯示A831報(bào)警，T64信號(hào)無法輸出。此時(shí)進(jìn)入802D調(diào)試界面，即同時(shí)按MCP上的alt鍵+N鍵，輸入口令”sunrise”進(jìn)入專家模式，再選擇執(zhí)行“按儲(chǔ)存器數(shù)據(jù)啟動(dòng)”。執(zhí)行完上述操作后，系統(tǒng)恢復(fù)。一般來說，在機(jī)床安裝調(diào)試后會(huì)有數(shù)據(jù)的完整備份，所以按儲(chǔ)存器數(shù)據(jù)啟動(dòng)后，數(shù)據(jù)可以恢復(fù)正常。

4 系統(tǒng)參數(shù)丟失原因

（1）機(jī)床長(zhǎng)期停機(jī)，會(huì)出現(xiàn)后備電池失效或保持?jǐn)?shù)據(jù)的電容失電。為防止此類故障發(fā)生，應(yīng)定期為機(jī)床通電，即使由于某些原因不能空運(yùn)行，也要在按下急停按鈕后開機(jī)一段時(shí)間，讓電池和電容進(jìn)行充放電，延長(zhǎng)后備電池使用壽命。

（2）參數(shù)儲(chǔ)存器故障或元器件老化。參數(shù)儲(chǔ)存器故障或電氣元器件老化都會(huì)造成參數(shù)變化或不可用，在一次維修中，發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)板的部分電容鼓包，如果機(jī)床停機(jī)時(shí)間超過24 h，數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，需要重新恢復(fù)數(shù)據(jù)，更換鼓包的電容后，這種現(xiàn)象再?zèng)]有出現(xiàn)。

（3）操作者誤操作。由于操作者不熟悉機(jī)床操作系統(tǒng)，在操作過程中，人為造成系統(tǒng)參數(shù)的改動(dòng)或丟失，使機(jī)床不能正常工作。

5 防范黑屏及數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)丟失的建議

（1）防止由電纜接地造成的DC 24 V丟失而引發(fā)的黑屏，需要保護(hù)好電纜工作環(huán)境，并定期更換電纜。

（2）為802D數(shù)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)提供恒溫、整潔的工作環(huán)境，定期清理系統(tǒng)硬件灰塵，保證空調(diào)正常工作。

（3）為防止系統(tǒng)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的電容和電池失電，數(shù)控機(jī)床停機(jī)后，也要定期為機(jī)床通電，每周兩次通電，每次通電時(shí)間≥4 h。

（4）防止誤操作，加強(qiáng)操作者和維修工的上崗前培訓(xùn)及業(yè)務(wù)能力，嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)床操作規(guī)程。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)802D數(shù)控系統(tǒng)維修的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析了802D數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床中出現(xiàn)黑屏故障的原因，硬件的解決方法及參數(shù)的恢復(fù)方法，但具體應(yīng)對(duì)黑屏故障，需根據(jù)實(shí)際情況處理。另外，在平時(shí)維護(hù)和對(duì)操作工的培訓(xùn)也至關(guān)重要，保證良好的工作環(huán)境，從而降低數(shù)控機(jī)床故障，保證數(shù)控穩(wěn)定高效的運(yùn)行。