數(shù)控系統(tǒng)軟件故障原因與排除

1、數(shù)控系統(tǒng)軟件故障原因與排除一、軟件故障形成原因軟件故障是由軟件變化或喪失形成的。機(jī)床軟件存貯于RAM 當(dāng)中，以下情況可能造成軟件故障：(l )調(diào)試的誤操作。可能刪除了不該刪除的軟件的容或?qū)懭肓瞬辉搶懭氲能浖?，使軟件喪失或發(fā) 生變化。(2) 用于對(duì)RAM供電的電池電壓降到額定值以下，機(jī)床停電狀態(tài)下?lián)芟码姵鼗驈南到y(tǒng)中拔出不含電 池但要電池供電才能保持?jǐn)?shù)據(jù)的 RAM插件。電池電路斷路或出現(xiàn)短路，電池夾出現(xiàn)接觸不良，使RAM得不到維持容的電壓。造成軟件喪失或變化。前一種情況多發(fā)生于長(zhǎng)期旋轉(zhuǎn)后重新啟動(dòng)的機(jī)床和驗(yàn)收后使用多 年沒(méi)有更換過(guò)電池的機(jī)床，也多發(fā)生于頻繁停電的地區(qū)的機(jī)床；第二種情況多發(fā)生于硬件維

2、修中誤操作之 后；第三種情況多由電池接觸不良，特別是電池夾出現(xiàn)銹蝕之后，由于電化學(xué)作用引起的。系統(tǒng)往往是由 電池電壓監(jiān)控，但很多系統(tǒng)在電池報(bào)警之后仍然能維持一段時(shí)間工作。假設(shè)在此期間仍然還不更換電池，就 有可能再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，系統(tǒng)就不能保持正常工作了，甚至連報(bào)警也給不出來(lái)。還應(yīng)知道電池在正常狀態(tài) 下耗電量是很小的，有的系統(tǒng)工作中還會(huì)對(duì)它充電。因此，使用壽命是很長(zhǎng)的。在維修中很容易無(wú)視對(duì)它 的檢查。而且，電池拿下后只有放置較長(zhǎng)時(shí)間或關(guān)機(jī)在機(jī)上使用較長(zhǎng)時(shí)間，才能檢查出電池電壓的真實(shí)情 況。( 3)電源干擾脈沖竄入總線，引起時(shí)序錯(cuò)誤，導(dǎo)致數(shù)控裝置或程控裝置停止運(yùn)行。( 4)運(yùn)行過(guò)程中復(fù)雜的大型程序由

3、于是大量運(yùn)算條件的組合，可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)進(jìn)人死循環(huán)，或機(jī)器 數(shù)據(jù)及處理中發(fā)生了引起中斷的運(yùn)算結(jié)果， 或者是以上兩種情況引起錯(cuò)誤的操作， 從而破壞了預(yù)先寫入 RAM 區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)控制數(shù)據(jù)。( 5)操作不規(guī)時(shí)亦可能由于各種連鎖作用造成報(bào)警、停機(jī)，從而使后繼操作失效。( 6)程序中包含有語(yǔ)法錯(cuò)誤、邏輯錯(cuò)誤、非法數(shù)據(jù)，在輸入中或運(yùn)行中出現(xiàn)故障報(bào)警。已經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn) 行過(guò)的準(zhǔn)確無(wú)誤的軟件，是鑒別軟件錯(cuò)誤還是硬件故障最好資料，而且應(yīng)注意到，在新編程序輸入及調(diào)整 過(guò)程中，程序出錯(cuò)率是非常高的。二、軟件故障排防方法 其根本原那么就是把出錯(cuò)的軟件改正來(lái)。但查出問(wèn)題是不容易的，所以有時(shí)就是消掉，重新輸入。( 1)對(duì)于軟件喪失

4、或變化造成的運(yùn)行異常、程序中斷、停機(jī)故障、可采取對(duì)數(shù)據(jù)、程序更改補(bǔ)充方 法，亦可采用去除、重新輸入法。這類故障，主要是指存貯在RAM中的NC數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)、PLC機(jī)床程序、零件程序的喪失或出錯(cuò)。這些數(shù)據(jù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，是系統(tǒng)適配于機(jī)床所必須的，出錯(cuò)后造成系統(tǒng) 故障或某些功能失效。 PLC 機(jī)床程序出錯(cuò)也可能造成機(jī)床停機(jī)，對(duì)于這種情況，找出出錯(cuò)位置或喪失的位 置，更改補(bǔ)充之后，故障就可以排除。假設(shè)出錯(cuò)較多，喪失較多，采用去除、重寫入的方法來(lái)恢復(fù)更好一些。 但要注意到許多系統(tǒng)在去除系統(tǒng)所有軟件后會(huì)使報(bào)警消失。但執(zhí)行去除前應(yīng)有充分準(zhǔn)備，必須把現(xiàn)行可能 被去除的容記錄下來(lái)，以便去除后恢復(fù)它們。(

5、 2)對(duì)于機(jī)床程序和數(shù)據(jù)處理中發(fā)生了引起中斷的運(yùn)行結(jié)果而造成的故障停機(jī)，可采取硬件復(fù)位的 方法，即關(guān)后再開(kāi)系統(tǒng)電源來(lái)排除。NC Reset和PLC Reset分別可對(duì)系統(tǒng)PLC復(fù)位，使后繼操作重新開(kāi)始，但它們不會(huì)破壞有關(guān)的軟件及正常的中間處理結(jié)果，不管任何時(shí)候都允許這樣做，以消除報(bào)警。亦可采用去除法，但對(duì)NC和PLC采用去除時(shí)，可能會(huì)使數(shù)據(jù)和程序全部喪失，這時(shí)應(yīng)注意保護(hù)不想去除的局部。開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源一次的作用與使用Reset法相類似。系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，有必要這樣做。例如，有一臺(tái)TC1000型加工中心，故障現(xiàn)象是 CRT顯示混亂，重新輸入機(jī)床數(shù)據(jù)，機(jī)床恢復(fù)正常， 但停機(jī)斷電后數(shù)小時(shí)再啟動(dòng)時(shí)，故障現(xiàn)象

6、再一次出現(xiàn)。經(jīng)檢查是MS140電源板上的電池電壓降到下限以下， 換電池重新輸入數(shù)據(jù)后，故障消失。三、數(shù)控系統(tǒng)維修現(xiàn)以西門子SINUMERIK 850系統(tǒng)為例，說(shuō)明故障排除過(guò)程應(yīng)用接口信號(hào)的具體過(guò)程。(1) 故障表現(xiàn)： CRT上顯示報(bào)警“ 1040 DACLIMIT REACHED(報(bào)警號(hào)1040,數(shù)據(jù)量與模擬量轉(zhuǎn)換器已到達(dá)了極限。) 機(jī)床工作臺(tái)往X軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，突然油泵關(guān)閉，工作臺(tái)正常運(yùn)行中斷。 按復(fù)位鍵去除故障后，油泵又自動(dòng)關(guān)閉，CRT上又重復(fù)顯示岀上次的報(bào)警信息。由于數(shù)控調(diào)節(jié)器輸出的模擬量為10V，不得超過(guò)極限值。1040報(bào)警說(shuō)明X軸數(shù)控調(diào)節(jié)器輸出的模擬量已要超過(guò)10V,根據(jù)SIMENS

7、報(bào)警說(shuō)明，可以確定在整個(gè)數(shù)控驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)回路中岀現(xiàn)了斷路，從而引起了X軸閉環(huán)控制中斷。(2) 確定故障圍。由上述現(xiàn)象及報(bào)警容得知，這個(gè)故障是出在X軸進(jìn)給伺服。(3) 選擇信號(hào)接口法： 選擇坐標(biāo)軸專用接口數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB32 選擇由控制部件發(fā)出到坐標(biāo)軸的接口信號(hào)(Signalstoaxis )。(4) 選擇接口數(shù)據(jù)：選擇坐標(biāo)軸禁止進(jìn)給的接口數(shù)據(jù)，見(jiàn)表12-4。表12-4接口數(shù)據(jù)進(jìn)給禁止位DLK+315141312111098FEED INHIBIT BITn+7n+6n+5n+4n+3n+2n+1n+0DW K+3進(jìn)給禁止位DRK+376543210FEED INHIBIT BITDW K+3n+1

8、5n+14n+13n+12n+11n+10n+9n+8選擇“晶閘管伺服啟動(dòng)的接口數(shù)據(jù)，見(jiàn)表12-5。表12-5接口數(shù)據(jù)DW K+1DL K+1DR K+11514131211109876543210侍服啟動(dòng)SERVO ENABLE 選擇適用的接口數(shù)據(jù)。從表 12-6中選擇軸X的接口數(shù)據(jù)，即K=0, n=8200,并代入表12- 4和表 12- 5，如表12- 7、表12-8所示。查閱熒光屏中有關(guān)菜單，可顯示“禁止進(jìn)給報(bào)警窗口，如圖12-1所示。表12-6地址序號(hào)坐標(biāo)軸名地址K報(bào)警單地址n用于該處理的PLC機(jī)床參數(shù)PLCIPLC n1X082006016.0=06116.0=12Y4822060

9、16.仁06116.仁13Z882406016.2=06116.2=14W1282606016.3=06116.3=15A1682806016.4=06116.4=0表12-7接口數(shù)據(jù)進(jìn)給禁止位FEED INHIBIT BITDL115141312111098DW382078206820582048203820282018200進(jìn)給禁止位FEED INHIBIT BITDR376543210DW382148213821382128211821082098208表12-8接口數(shù)據(jù)DL1DR1DW11514131211109876543210侍服啟動(dòng)SERVO ENABLE(SERVO ENABL

10、E*表示8200無(wú)NC運(yùn)行指令*表示8201PLC控制器未啟動(dòng)*表示8202剎車未釋放*表示8204進(jìn)給。鍵未啟動(dòng)8200 FEED INHIBIT NO MOTION COMMAND8201 NO CONTROLLER ENABLE8202 BRAKE NOT OFF8204“NO FEEDENABLE2圖12-1禁止進(jìn)給報(bào)警單表12-9和表12-10是查CRT上顯示的菜單后，得到的有關(guān)故障源所在機(jī)床X軸接口數(shù)據(jù)以“ 0表示未使用位。表12-9占用位DL3DR3DW1151413121110987654321000000000000進(jìn)給。 鍵未啟 動(dòng)0剎車 未釋 放PLC控制器未啟 動(dòng)NC無(wú)

11、運(yùn)行指令未用位占用位未用位占用位占用位占用位未丿用位注： 占用位8 :邏輯狀態(tài)“ T表示NC無(wú)運(yùn)行指令，邏輯狀態(tài)“ 0表示NC發(fā)出運(yùn)行指令； 占用位9 :邏輯狀態(tài)“ T表示PLC控制器未啟動(dòng)，邏輯狀態(tài)“ 0表示PLC控制器啟動(dòng); 占用位10：邏輯狀態(tài)“ 1表示剎車未釋放，邏輯狀態(tài)“ 0表示剎車釋放； 占用位12:邏輯狀態(tài)“ 1表示進(jìn)給。鍵啟動(dòng)，邏輯狀態(tài)“ 0 表示進(jìn)給。鍵未啟動(dòng)。表12-10占用位DL1DR1151413121110987654321000000侍服啟動(dòng)00 00000000SERVO ENABLEDW1未用位占用位未用位未用位注： 占用位10:邏輯狀態(tài)“ 1表示侍服啟動(dòng)，邏輯

12、狀態(tài)“ 0表示侍服未啟動(dòng)(5) 接口邏輯信號(hào)分析。當(dāng)X軸啟動(dòng)時(shí)，接口信號(hào)狀態(tài)變化流程如圖12-2所示*廣一IXPI.丁單人挨口TT1KTHT購(gòu)出揺口一戸制新扳i訝焉更呼忖咄 4tHRKtflt'3l D TT- *T.® -NC宙缸就尚建卄價(jià)爭(zhēng)(肚用 歸I *9噸豹鐵口疝瞬Trt'J/ll I: K T-*<r«陌 if is 1ru ttft4 機(jī)也的口it.IrtfMi； r J W剝住1顯(PUT旺+搞禺普忖肚啟動(dòng).藥冷的ffinft «dw wm io； V-1 jS® il0 -#iif.ftfrtt.腳血的i口計(jì)按 in

13、vb j m*r -VtJfiQttfl 實(shí)專圖12-2接口信號(hào)流程狀態(tài)圖CRT也可以顯示出標(biāo)準(zhǔn)接口數(shù)據(jù)，本例所顯示的標(biāo)準(zhǔn)接口數(shù)據(jù)見(jiàn)圖12-3。(6) 接口信號(hào)故障狀態(tài)分析。當(dāng)X軸處于對(duì)故障狀態(tài)而停止運(yùn)行時(shí)，CRT上可能顯示出故障接口數(shù)據(jù)，如圖12-4所示。(7) 確定故障點(diǎn)。當(dāng) X軸停止運(yùn)行時(shí)，可根據(jù) CRT顯示的數(shù)據(jù)，把可能出現(xiàn)的故障點(diǎn)列于表12-11X1皿萇承X 運(yùn)行時(shí)DW3#ffiff： xttthA止*正合運(yùn)用時(shí)DW!的4913(2 Bitio： -<TMr耳輸由許it-正常運(yùn)行時(shí)DV3 的相應(yīng)位 bit“10；-r-v情況圖12-3 CRT顯示忻準(zhǔn)按口數(shù)據(jù)圖悄況©D

14、W3 (WUOfXXXXXXXMXVODWDW3 OOOIOOOlOOOOOOOODW«»©()w3oo)iooi<)ooo(»oooi)wi oxxxMXXxnxxxxn«l«©ftDWDW 3 OOOIOIOOXMXXJOOO氐 Mf©©©>©ffl應(yīng)過(guò)轂的故障惰&圖12-4 CRT顯示故障接口數(shù)據(jù)圖袁 12-11l«TJZ6HITS1 1觀一PKung1F尤lilTlD ©IJW1KT10a(8) 排除故障。按表12-11中出現(xiàn)的5種可能故障源，進(jìn)行故障測(cè)試。當(dāng)X軸啟動(dòng)后，使故障再次重復(fù)出現(xiàn)，保持該故障的瞬間，觀察各接口的變化，發(fā)現(xiàn)DW3/BIT8、BIT9、BIT10的狀態(tài)依次由“ 1 跳變?yōu)椤?0，并且DW3/ BIT12也由狀態(tài)“ 0跳變到“ 1，而DWFBIT10仍維持為“ 0狀態(tài)，即可確定故 障點(diǎn)為情況。即晶閘管伺服系統(tǒng)有故障。經(jīng)檢查后，發(fā)現(xiàn)晶閘管有輸入信號(hào)，但無(wú)輸岀信