西门子模块6ES7222-1HF22-0XA8质量**

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 ②FAUNC一7M数控4轴铣床，开机后05、07报警，进一步检查B轴位置**差，经分析为位置环反馈部分有问题，7M内部位置控制板，发现一个集成滤波器开路，造成反馈信息中断，换一个滤波器后机床恢复正常。 
③我厂自己改造一台数控车床C6140A，系统为闽台产HUST，开机后，调找不到零点。经分析，回零原理是，回零过程中压零位开关后减速，反方向移动，找脉冲编码器的栅格零脉冲后应停住，执行动作均正常，但减速返回时找不到零点，估计脉冲编码器零脉冲无或该信号线断，后换一个脉冲编码器，机床恢复正常工作。
④SAJOHMC630─P型卧式加工中心，数控系统为西门子840C，一次开机后B轴不能运动，经检查，B轴电磁阀已动作，但PLC显示B轴未放松。判断压力开关有问题，拆下后经检查，发现该开关触点损坏，换一个压力开关后该故障排除。
四、数控设备管理和维修工作的几点体会
1．数控设备作为一种**的机械加工设备，综合了机械、电子、计算机等多门学科，因此对数控机的专业管理要求越来越高，目前数控设备的主要问题可归结为：管理、维修和提高。即实行科学的管理方法，发挥数控设备的较佳效能：加强维修力量，建立一支机械、电气、动力、计算机软硬件等专业维修队伍，提高维修人员的理论、技术水平，特别提高他们对故障的判别能力及排除故障的处理能力，同时也要提高操作、编程人员的技术水平。
2．数控设备维修实际上是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，由于数控设备与普通设备有较大的差别，因而对维修人员技术水平要求也十分高，不但要在电气系统上下功夫，还要具备机械、液压、光学等方面的知识，因为数控设备是机电一体化的综合体，例如数控形头既有传感器、A／D转换，也**械位移装置，融合在一起，要知识面广才能够胜任工作，认真、仔细、大胆、负责及技术上要过得硬是较基本的要求。
数控管理是一门十分丰富的综合工程学，既要有先进的设备，又要有好的设备维修，更要有科学的设备管理。多年来，根据我厂数控设备的特点和工作经验，我们将进一步探索对数控设备新的管理模式，使其更好地为科研生产服务2．故障排除步骤 
①询问操作者故障发生的原因
当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作。故障能否再现等。
②表面与基本供电检查
主要观察设备有无异常情况，如机械卡住、电机烧坏、保险熔断等。首先检查AC＼DC电源是否正常，尽可能地缩小故障范围。
③分析图纸，确定故障部位
根据图纸PLC梯图进行分析，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。
④扩大思路，根据经验分析
根据经验分析，一定要扩大思路，不局限于维修说明书上的范畴，维修资料只提供一个思路，有时局限性很大。如我厂的一台FANUC一OT数控车床，开机后CRT无画面，电源模块报警指示灯亮，根据维修说明书所讲，发现CRT和I／O接口公用的24EDC电源，正端与直流地之间仅有1─2Ω电阻，而同类设备应用155Ω电阻，按资料上讲，这类故障一般在主板，只能送到厂家去修，而我们扩大思路，先拔掉Ml8电缆插头，故障仍在，后拔掉C─Sl4插头上有短路现象，排除后，机床恢复正常。
3．故障排除例举
①我厂XH716数控加工中心，系统为FANUC一OM系统，一次出现故障408报警，经查为伺服系统报警，意为反馈信息不良，经测量电缆信号线正常，但插上去后，该脉冲编码器＋5V电源没有，检查伺服系统上＋5V电源正常，插上去后没有，后怀疑其电缆插头与伺服上的电缆插座接触不良，排除后，机床恢复正常。这台机床在加工中经常出现过载报警，报为434，表现形式为之轴电机电流过大，电机发热，停上40分钟左右报警消失，接着在工作一阵，又出现同类报警。经检查分析，认为电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整之轴丝杠防松螺母后，效果不明显，后来又调整之轴导轨斜铁，机床负载明显减轻，该故障排除。②坚持设备的正确使用 
数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且一般性维护（如注油、清洗、检查等）是由操作者进行的，解决的方法是：强调设备管理、使用和维护意识，加强业务、技术培训，提高操作人员素质，使他们尽快掌握机床性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，保证设备运行在合理的工作状态之中。
③坚持设备运行中的巡回检查
根据数控设备的先进性、复杂性和智能化高的特点，使得它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如CNC系统的排风扇运行情况，机柜、电机是否发热，是否有异常声音或有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、润滑状况是否良好等，积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。
三、数控设备维修实例
1．数控系统的故障诊断
①系统自诊断
一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出有限的自诊断。维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围。定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级。
②数控系统的软故障
数控系统的软故障是指控制系统的系统软件和PLC程序。有的系统把它们写在EPROM中插在主机板上，有的驻留在硬盘上。一旦这些软件出现问题，系统将造成全部或局部混乱，当分析到确定是软件故障时，应当使用备用软件或备用EPROM换上，严格按操作步骤经初始化后试运行。这类故障只要有备份文件一般不难恢复。其难度在于备份软件不完备或**传送设备不具备或生产厂家操作手段中设置口令保密等因素造成无法恢复。
③利用PLC程序定位机床与CNC系统接口故障
现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I／O的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位。如FANUC一OT系统中自诊断页面，FANUC一7M系统中的T指令等。⑤加强数控设备的验收 
为确保新设备的质量，我们加强了设备安装调试和验收工作，尤其是设备验收这一环节，制定了严格的把关措施，对照合同、技术协议、国际和国内有关标准及验收大纲规定的项目逐项检查。验收内容包括：出厂时的预收（在制造厂组装质量监检），设备开箱前包装检查、开箱后零部件外观、数量的检查，对配套的各种资料、使用手册、维修手册、附件说明书、系统软件及说明书等仔细核对妥善保管，特别对系统软件要予以备份。这样，对今后设备附加功能的开发和机床的保养和维修带来方便。机床调试完成后，利用RS232接口对机床参数进行做为备用。以防机床文件（参数）丢失。安装调试后要进行以下项目检查：几何精度、定位精度和重复定位精度、数控功能，安全和噪声，加工标准件，买方*产品舞蹈工件，机床切削功率，机床可靠性等。在验收中，对质量的索赔，要以事实力依据，对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关，认真检查。例如我厂购进一台德国加工中心，在检查精度时发现五个坐标定位精度全部**差，打开机床NC系统程序后，发现该机床出厂时没有做过精度误差补偿，在事实面前，厂家无可否认，后来他们曾先后两次来人，才将座标精度调整并补偿到规定指标。
⑥加强维修队伍建设
数控设备集机、电、液（气）、光于一身的高技术产品，技术含量高，操作和维修难度大。所以，必须建立一支高素质的维修队伍以适应设备维修的需要。我们采取多种形式进行培训，一是利用设备安装调试，让生产厂家对操作、维修、编程、管理人员进行现场培训：二是走出去、请进来，学习、参观、实践；三是采用内部办学习班的方法进行培训，以便尽快掌握设备操作技术和维修保养技术。
⑦建立数控设备协作网
由于数控设备千差万别，它们的硬件、软件配套不尽相同，这样给维修工作带来了很多困难。为此，我们与使用同类型数控设备的单位建立了友好联系，经常就管理和维修方面的经验进行交流，互通信息，这样对数控机床的使用起到了一定的推动作用。
二、数控设备的预防性维修
顾名思义，所谓预防性维修，就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前。一般来说应包含：设备的选型、设备的正确使用和运行中的巡回检查。
①从维修角度看数控设备的选型
在设备的选型调研中，除了设备的可用性参数外，其可维修生参数应包含：设备的先进性、可靠性、可维修性技术指标。先进性是指设备必须具备时代发展水平的技术含量；可靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障率，尤其是控制系统是否通过国家*机构的质检考核等；可维修性是指其是否便于维修，是否有较好的备件市场购买空间，各种维修的技术资料是否齐全，是否有良好的售后服务、维修技术能力是否具备和设备性能价格比是否合理等。这里特别要注意图纸资料的完整性、备份系统盘、PLC程序软件、系统传输软件、传送手段、操作口令等，缺一不可。对使用方的技术培训不能走过场，这些都必须在定货合同中加以注明和认真实施，否则将对以后的工作带来后患。另外，如果不是特殊情况，尽量选用同一家的同一系列的数控系统，这样，对备件、图纸、资料。编程、操作都有好处，同时也有利于设备的管理和维修。

    当今，在自动化的工业生产中，变频控制往往与计算机远程控制相联系在一起，从而实现电机的远程变频控制。可编程序控制器系统不仅可作为单一的机电控制设备，而且作为通用的自动控制设备，也被大量地用于过程工业的自动控制。欧姆龙较新推出的可编程控制器SYSMAC CP1H，具有“高度扩张性”的端子台型一体化[1]。与以往产品CPM2A 40 点输入输出型为相同尺寸，但处理速度可达到约10倍的性能。本课题通过控制机（即为PLC）设定比例运行参数，然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的指令，使变频调速器带动振动磨电机按输入的速度和时间运转。基于OMRON PLC的链接通信（有通信协议），我们采用功能强大的Visual C++6.0语言来实现这种小型集散控制系统的上、下位机的通信和友好的监控界面，实现了上位机与PLC间的通信。

2.通讯软件的设计

    在本项目中，上位机选用计算机, 下位机选用日本Omron公司的CP1H系列XA40DR-A可编程序控制器。在计算机外设中，RS-232串口因为其组成方式简单，编程控制方便而成为应用较为广泛的I/O通道之一。32 位下串口通信程序通常采用两种方法实现:一是利用ActiveX控件; 二是使用API通信函数。使用ActiveX控件, 程序实现非常简单, 结构清晰,缺点是欠灵活; 使用API通信函数的优缺点则基本上相反[2]。VC++6.0的MSComm是Microsoft 公司提供的简化bbbbbbs 下串行通信编程的ActiveX控件，它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法,笔者采用了这种方法。其端口接线见附图。



2.1 上位机与PLC的通讯协议

    HOST bbbb系统使用HOST bbbb 通信协议进行通信,上位机具有传送**权,总是首先发出命令并启动通信,HOST bbbb 通信单元收到命令交由PLC执行,然后将执行结果返回上位机,两者以帧为单位轮流交换数据。

2.2 上位机的PLC链接通讯

    通信时一组传送的数据称为块,它是命令或响应的单位,从上位机发送到HOSTbbbb 单元的数据称为命令块,相应的,从HOSTbbbb单元发送到上位机的数据称为响应块。多点通信时,单帧发送的较大数据块为131 个字符,因此当一个数据块含有132 个或更多字符时,要分成两帧或多帧进行发送。多帧发送时中间帧的格式为:正文、FCS、分界符。起始帧、中间帧的长度为131 ,结束帧的长度较多为131 个字符。

    Omron系列的PLC 通过RS232 口与主机通信有两种方式,**种是由上位机向PLC 发送初始命令,*二种是由PLC 向上位机发送初始命令[3]。在监测系统中一般采用**种方式。有关通信协议如下所述:

2.2.1上位机→PLC 的命令格式

    其中:

（1）@为起始标志符;

（2）N2 、N1 为PLC 节点标志码,由两位十进制数表示,它们用来*与上位机通信的PLC。而PLC 自己的通信节点码可由它的DM6648 和DM6653 来设置;

（3）CMD2 、CMD1 为两字节命令码;

（4）MT 为命令内容,用来设置具体的命令参数;

（5）V2、V1 为两字节的帧校验码,它是从开始符“@”到MT码结束的所有字符的ASCII 码按位异或的结果; 帧校验和是一个转换成2 个ASCII 字符的8 位数据。它把帧中每一个字符顺序地进行异或操作而得到的结果,即把帧的**个字符到正文结束的所有字符转换成二进制形式的ASCII 码后,逐个异或而得到的[4]。当发送命令时,将其加在命令格式中,作为帧的一部分发送到接收端。当接收数据时,按上述步骤重新计算FCS ,当计算结果与数据块中所带的FCS 相同时,说明传输无误,否则,说明接收到的数据不正确。

（6）“＊”和“CR”两字符表示命令结束。

   例如，@00WD00060500表示写一个数500到节点为0的PLC的DM0006中。

2.2.2 PLC→上位机的响应格式

 

其中S2 、S1 为命令结束状态码,如00 表示正常结束,01 表示RUN 模态下PLC 无法完成上位机命令,其余符号代码意义同上。实现上位机与HOST bbbb 通信单元的通信只需编写上位机程序,因为HOST bbbb 通信单元自身带有通信程序,上位机下发命令,地址相符的PLC 自动上传响应帧,所以这一部分程序不需要客户编写,但是,编写上位机的通信程序时,通信参数的设置必须保证与PLC 的通信参数一致性。

3.用VC++6.0编写串行通信程序

    首先建立一个基于对话框的MFC应用程序SCommTest，支持ActiveX控件，电话形状的控件是在系统中注册过的MicrosoftCommunications Control, version 6.0，接受缺省的选项。OMRON C200H型PLC停机故障的排除方法

我厂KP8000t热模锻压力机铸造生产线，由5台OMRONC200H型可编程序控制器（PLC）控制。下面介绍我们对PLC一次CPU停机故障排除方法，以期**指正。

 

1.故障现象

    据值班电工反映，系统电源指示灯POWER亮，正常操作外部开关、按按钮时，CPU面板上ERROR报警指示灯亮，外部输出切断，当时刚好上午准备下班。下开机时，从CPU内部冒出一股浓烟，此时，PLC交流电压为247V左右。

 

2.故障分析及处理

    当PLC控制出现下列**级错误时会引起CPU停机：CPU WAIT’ G (CPU等待)、MEMORY ERR（存储器错误）、NO END INST（无结束语句）、I/O BUS ERR（I/O总线错误）、I/O SET ERR（I/O设置错误）、I/O UNIT ERR（I/O单元错误）、SYS FAIL FALS（系统出错）等。

    用编程器读出出错信息如下：COU WAIT’ G、MEMORY ERR。拆下该CPU，经查看内部线路，发现CPU内部电源部分一集成件SI-9510A已炸开，显然，CPU不能运行。可能原因是当时电源电压**OMRON产品给定电压较高值(240Va.c)7V左右或该集成件本身质量欠佳造成的。更换同型号CPU，ERROR红灯仍亮，系统不能启动，用编程器读出的出错信息依然如故。

    为了防止意外和查看问题方便，我们将备用的存贮器换上，因其RAM中无用户程序。此时，能引发CPU等待的错误主要有两个方面：特殊I/O单元等待及扩展I/O单元等待。首先，我们查看了扩展单元的各部分，其电源供给正常，发现连接电缆插头松动，插好，试机，PLC CPU依然停机，但无存贮器错误显示。由于系统未进行I/O地址登记，为查找原因方便，将扩展机架“离线”操作，直接检查主板特殊单元。存贮器中RAM为空白，只要拆下坏的模板后，CPU就应运行，其RUN指示灯亮（编程器置RUN或MONIT状态）。当拆下主板上OD215模板后，RUN亮，将备用的OD215进行状态设置，替换后也亮。此时，再将原来的存贮器换上，结果编程器上蜂鸣器马上声响，又出现MEMORY ERR出错信息，可见存贮器也被烧坏。只能用备用的存贮器，重新输入原始用户程序，分段检查、试车，最后全部重新试车，系统正常，交付使用。

    直此，笔者认为引起这次停机故障的可能原因是特殊I/O单元OD215损坏，又由于偶然因素如电压偏高，使CPU烧坏及存贮器损坏。