SIEMENS(西門(mén)子)系統(tǒng)的故障診斷與維修分析

SIEMENS(西門(mén)子)系統(tǒng)的故障診斷與維修分析

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*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?！陛敵鲇|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?？梢酝ㄟ^(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。