SINUMERIK810M/T系统故障分析方法

1.SINUMERIK 810M/T主要组成模块

系统主要有以下硬件模块组成：

①CPU板（6FX1138-5BB××）：主要完成数据的算术运算和逻辑运算功能，以及实时数据的运算、程序的处理、数据的输入/输出控制等。

②测量板（6FX1121-4BA××）：是数控系统对机床的进给轴与主轴实现位置反馈闭环控制的接口。

③接口板（6FX1121-2BA××）：实现与系统操作面板和机床控制面板接口；通过I/O总线输入/输出模块以及手轮控制模块实现接口；可连两个快速测量头；插接用户数据存储器。

④图形微处理板（6FX1151-1BA××）：向CRT显示器提供工作信息，NC和PC工作信息经过图形微处理器处理，再经Video接口线传送到CRT显示器，显示当前的工作状态。

⑤电源板（6EV3055-0BC）：向各控制板以及CRT显示器提供所需的各种工作电压。

⑥输入/输出模块板（6FX1121-1BA）：接收NC、PC发出的各种控制信号，向机床发出各种控制信号来控制机床的各部位动作，并接收和发出各部分动作是否到达所规定的位置信号。

2.SINUMERIK 810M/T系统报警信息及故障处理

SINUMERIK810M/T系统有故障自诊断功能，一般情况下，发生故障时都有报警信息出现。系统将报警信息分为三类：

（1）系统信息

当计算机系统发生故障及错误时产生的信息，报警号为1～4105号，当发生此类报警信息时，应重点检查分析计算机系统的控制电路。

（2）PLC信息

当PLC发生错误和PLC向NC传递错误信息时的报警，此类报警为系统外部的报警，具体报警内容由机床生产厂家定义，报警号为6000～6063号。

（3）PLC提示信息

当发生机床操作错误时而产生的信息，告诉操作者在操作中所发生的错误，报警号为6100～6163号。

3.故障实例分析

实例1：SINUMERIK 810M数控系统脉冲编码器光电盘划破，导致工作台定位不准，出现228号NC报警

现象：加工中心工作台出现定位故障，不能正确回参考点，每次自动或手动定位都有1°或2°的误差，但是工作台如果分别正转一定角度如30°、60°、90°，再相应的反转30°、60°、90°时，则定位准确。出现定位错误时，CRT出现228号NC报警显示。

分析与处理：查询228号报警内容为M19选择无效，也就是M19定位程序在运行时没有完成。认为是M19定位程序有错，但是经检查程序和数据都正常，经分析有可能是下面几种原因引起工作台定位错误：

①同步齿形带损坏，导致工作台实际转数与检测到的数值不符。

②编码器联轴节损坏。

③测量电路不良导致定位错误。

根据以上分析，首先对同步齿形带和编码器联轴节进行检查，发现一切正常，排除上述原因后，认为有可能是测量电路不良引起的故障。本机床的NC测量电路由6Fx1121-4BA测量模块与一个1024脉冲的光电脉冲编码器组成。在工作台定位出现故障时，检查工作台定位PLC图，PLC输入板4A1-C8上输入点E9.3、E9.4、E9.5、E9.6、E9.7是工作台在旋转连接定位的相关点，输出板4A1-C5上A2.2、A2.3、A2.4、A2.5、A2.6是相应的输出点，检查这几个点，工作状态正常，从PLC图上无法判断故障原因。于是在工作台定位的过程中，用示波器测量编码器的反馈信号，判定是编码器出现故障。拆下编码器外壳，发现其光电盘与底下的指示光栅距离太近，旋转时产生摩擦，光电盘里圈不透光部分被摩擦划了一个透光圆环，导致产生不良脉冲信号。更换编码器后，故障排除。(www.xing528.com)

实例2：SINUMERIK 810M系统，X轴运动时产生振动，并且在CRT上出现1364报警

故障分析：轴的振动一般有电气和机械两方面的原因。

电气原因引起的振动：速度控制单元出现故障；位置检测电路不良；脉冲编码器反馈电缆的连线和连接不良；脉冲编码器不良；机床数据是否正确；伺服电动机及测速机故障。

机械安装不当带来的振动：在水平轴安装时，要求丝杠中心和电动机中心同心。如果丝杠和电动机安装时不同心，则当电动机运行时，会产生振荡。

针对以上分析，先对速度控制单元、主电路板、脉冲编码器反馈电缆的连接和连线进行检查，发现一切正常；然后将电动机与机械部分脱开，用手转动电动机，观察713号诊断状态。713诊断内容为：713.3为X轴脉冲编码器反馈信号，如果断线，此位为1；713.2为X轴编码器反馈一转信号；713.1为X轴脉冲编码器B相反馈信号；713.0为X轴脉冲编码器A相反馈信号；713.2、713.1、713.0正常时，电动机的转动应为“0”、“1”不断变化。在转动电动机时，发现713.0信号只为“0”不变“1”，又用示波器检测脉冲编码器的A相、B相和一转信号，发现A相信号不正常，据此可判定轴脉冲编码器不良。经更换新编码器，故障排除。

实例3：采用SINUMERIK 810M系统的数控万能工具铣床XK8140，经常出现下列报警：

1160 ORD 1 X Contour Monitoring

1120 ORD 1 X Clamping Monitoring

1040 ORD 1 X DAC-Limit

根据报警号修改有关的参数，故障仍然存在断电后送电，报警再次出现。将数控程序彻底清除，重新输入备用程序，故障仍存在。

由以上情况判断，此台数控机床软件部分是正确的，问题可能出在硬件部分。

故障处理过程：

①先将X轴与Y轴驱动器互换，结果故障不变。

②将X、Y轴驱动器恢复原状，把X、Y轴电动机互换，结果故障从X轴转换到Y轴，说明故障点在X轴电动机部分。

③检查X轴伺服电动机，发现电动机内编码器有问题。

④修好伺服电动机内的编码器，重新装上X轴的伺服电动机，故障彻底排除。

实例4：采用SINUMERIK 810T系统的数控车床CJK6140D工作时，经常出现下列报警：

1160 ORD 1 Z Contour Monitoring

1041 ORD 1 Z DAC-Limit

1121 ORD 1 Z Clamping Monitoring

修改Z轴有关的参数，故障不能排除；清除数控程序，也不能排除故障。

故障处理过程：先将X轴与Z轴伺服电动机互换，结果故障不变；又将另一台车床上的同样型号的伺服驱动器与之互换，发现故障随之转移，说明故障点在Z轴伺服驱动部分。修理Z轴伺服驱动器，修好后重新装上，故障排除。