西门子840D数控系统NCK报警21612故障处理

发布者：雪宁    来源：苏州吉海机电设备有限公司     发布时间：2020-9-23

西门子840D数控系统NCK报警21612故障处理
 
1.西门子 840D 系统组成
(1)MMC。相当于一台功能齐全的 PC 机，用于开发、修改和执行零件程序，手动控制零件程序和数据的输入输出，编辑程序和机床的数据，实现报警和服务的显示。
(2)MCP。机床控制面板，用于控制机床的运动。
(3)S7-300 PLC。用于对系统外设进行顺序控制，包括机床智能型外设(MCP、HHO、HARDWHEEL 等)和机床侧非智能型外设(继电器、接触器)的控制。
(4)电源模块。①强电供电是将三相 380V 交流电转换成直流 600V，由直流母线输出，作为交—直—交的变频驱动模块使用;②弱电供电是提供±15V、24V 及 5V，由设备总线输出，供数控模块和驱动模块内部工作。
(5)NCU 模块。内装 NCK，即数控核心和 PLC 的CPU，840D的CNC 轨迹控制和外部设备的控制都集中在该模块内。
(6)伺服驱动模块。用于控制电机的运行。
(7)伺服电机。为机床在坐标轴上的移动提供动力。
2.NCK 报警 21612 故障和处理
例1：二轴数控钻铣床，Z2 轴在加工中频繁出现 25050 Z2轴轮廓监控，21612 通道 2 Z2 轴伺服使能位移时被复位报警，机床停止加工。
分析处理：手动状态下操作，发现 Z2 轴向+方向移动一定距离，都会出现报警。报警后查看 Z2 轴接口信号伺服使能(DB31-48，DBX21)复位为 0，Z 轴伺服驱动模块 X34 报警灯亮。因为 Z1 与 Z2 轴伺服系统采用相同的电机，伺服驱动模块，所以对 Z1 轴与 Z2 轴进行观察、比较。发现 Z2 轴电机实时电流参数 MD1708 在启动后，马上从百分之十几变成 40%以上，之后机床出现报警。而 Z1 轴则没有出现这样的情况。打开 Z2 轴罩壳，发现 Z2 轴塞铁未固定，造成 Z2 轴在往+方向移动时，塞铁越卡越紧，以致 Z2 电机运转过程中抗力过大，电机电流超过报警值，并复位 Z2 轴伺服驱动的伺服使能，机床停机。拆下损坏的塞铁，修复并重新安装，报警消失，故障排除。
例2：二轴数控钻铣床，Z2轴在加工中频繁出现21612通道2 Z2轴伺服使能位移时被复位，25050 Z2轴轮廓监控报警，机床停止加工。复位后机床仍能正常加工，但过一段时间后同样报警再次出现。
分析处理：报警后查看Z2轴接口信号伺服使能(DB31-48，DBX21) 复位为0，Z轴伺服驱动模块X34报警灯亮。因为Z1 与 Z2 轴伺服系统采用相同的电机，伺服驱动模块，所以在加工过程中对Z1 轴与 Z2 轴进行观察、比较。Z2 轴与 Z1 轴相比有异常的声响从滚珠丝杠两端安装轴承处传出，而且用手触摸Z2 轴电机温度也较高，查看 Z2 轴电机实时电流参数MD1708，明显高出 Z1 轴。因此怀疑 Z2 轴轴承损坏导致 Z2 电机运转过程中抗力过大，电机电流超过报警值所致。将电机与滚珠丝杠脱离，空转一段时间，电机电流、温度正常，排除了伺服驱动和电机的问题。拆开 Z2 轴滚珠丝杠两端的轴承，发现轴承已损坏，确定故障是由轴承损坏造成电机运转时负载加大，电流激增，超出数控系统设定的电机极限值所引起。因此数控系统出现21612、25050 报警并复位 Z2 轴伺服驱动的伺服使能，机床停机。该机床使用才 2 年时间，由于 Z 轴安装的轴承是平面推力球轴承，一端 3 个，安装人员在安装时随意安装，未针对其受力方向确定每个轴承的安装方向，至使轴承受力不当，过早损坏。更换损坏的轴承后，重新操作机床，报警消失，故障排除。
例 3：5m 立车，Z2 轴在加工中频繁出现 21612 通道 2 Z2轴伺服使能位移时被复位，300501 Z2 驱动超出最大电流监控限制报警，机床停止加工。最后甚至出现开机即出现 25201 Z2伺服故障，机床无法正常工作。
分析处理：报警后查看 Z2 轴接口信号伺服使能(DB31-48，DBX21)复位为 0，Z 轴伺服驱动模块 X34 报警灯亮。因为Z1 与 Z2 轴伺服系统采用相同的电机和伺服驱动模块，本着一般情况下，维修排故时从简单到复杂，机械到电气原则，先更换了Z1和Z2的伺服驱动的控制模块，故障依旧。考虑到虽然Z轴是采用双驱动模块，但在模块内部Z1、Z2的功率模块还是各自独立的。拆下Z轴伺服驱动模块，拆开外壳，发现Z2轴的功率模块驱动板上有烧焦痕迹，而Z1轴则没有。由于此Z轴伺服驱动功率模块已过质保期，整个更换后，报警消失，故障排除。
例4：二轴数控钻铣床，Z2 轴在加工中频繁出现21612 通道2 Z2 轴伺服使能位移时被复位，300501 Z2 驱动超出最大电流监控限制报警，机床停止加工。最后甚至出现开机即出现25201 Z2 伺服故障，机床无法正常工作。
分析处理：报警后查看Z2 轴接口信号伺服使能(DB31-48，DBX21)复位为 0，Z 轴伺服驱动模块 X34 报警灯亮。该情况与5m 立车的故障情况也是一致的，排障方法同上，最终也是发现Z2 轴的功率模块损坏。考虑之前拆下的 5m 立车上的Z 轴伺服驱动的功率模块与二轴数控钻铣床 Z 轴伺服驱动的功率模块为同一型号，而且都是双驱动的一块功率模块损坏，其他都完好，进行拼拆后，组合成一个完好伺服双驱动功率模块。然后安装，重新启动机床，报警消失，操作机床，故障不再出现。

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