西门子 840D 数控系统故障诊断及维修处理

发布者：宋丽影    来源：苏州吉海机电设备有限公司     发布时间：2021-2-20

西门子 840D 数控系统故障诊断及维修处理

西门子840D数控系统在制造企业中的应用较为广泛,该系统主要分为数控与驱动系统及人机界面两部分,系统的正常运行需要这两部分的协调配合。在实际生产过程中,该系统具备稳定性强、使用寿命长等优势,但也会受到多种外界因素的影响,引发多种类型的故障,影响正常运行。结合实例,分析系统故障。

1、西门子840D数控系统故障诊断方法

1.1西门子840D数控系统故障诊断方法

(1 )感官分析法。西门子840D数控系统出现故障时,运维人员经常会使用五官进行故障的分析,找出故障的类型以及故障发生的部位,运维人员可以根据故障现场的气味和温度进行故障分析。

( 2)自我诊断预警。在西门子840D数控系统中,液晶显示器运行了自我诊断机制,当系统出现故障时，会进行自我诊 断预警,为运维人员故障诊断与维修提供帮助。

(3)参数的校对。对西门子840D数控系统而言,数控参数会对其功能造成直接影响,因此运维人员需要定期进行参数的校对,根据参数的变化状况,分析故障的部位及原因,这种故障诊断方法具备较高的可信度,可以正确且高效地诊断出系统的故障。

(4 )备份元件的更换。系统出现故障时,运维人员可以通过更换备用元件的方法,更换存在疑点的元件,从而找出故障部位,将故障损失降到最低。

(5)逻辑分析法。在进行西门子840D数控系统的故障诊断时,运维人员还会用到逻辑分析法。逻辑分析主要是通过对西]子840D数控系统的工作原理分析,从逻辑的角度对数控系统逻辑电

 

平以及相关特征参数进行分析,了解故障发生的部位和原因。这种故障诊断方法对运维人员专业素养的要求较高,只有运维人员深入了解西门子840D数控系统的各个部分及各个部件,

才能够保障逻辑分析方法的有效性。

2、西门子840D数控系统故障维修方法

2.1零点调整

运维人员在进行西门子840D数控系统的维修时,可以利用通用性技术提高故障维修效率,如零点调整技术。零点调整操作主要包括3个步骤:①将设备的后盖拆卸之后,露出内部的编码器,通过对编码器的调节实现零点调整;②重新设置编码器的相关参数;③对编码器的参数进行校正,因为第二步设置的参数与以往的参数存在差距,运维人员需要将两者的差距作为参考点偏移,将参考点偏移的数据输入编码器,完成西门子840D数控系统的零点调整。

2.2检查功率模块

在西门子840D数控系统的故障中,功率模块故障所占比例相对较高,运维人员需要定期进行功率模块的检查,保障其稳定运行。一般来说,功率模块主要使用万能表进行检查,因为万能表可以准确地测量出系统的电流值及电压值等参数,通过测量值与标准参数的对比,可以了解系统的故障状况。西门子840D数控系统正常运行状况下,万能表测的电阻值为无穷大。

2.3优化驱动

对于西门子840D数控系统而言,对其驱动进行优化,就是对电流环、位置环与速度环进行优化。电流环的优化措施相对简单,因为电流环出厂时，生产厂 家已经按照最优原则进行参数的设置,运维人员对电流环的优化就是对电流环参数的检查与运行试验;位置环的优化措施需要运维人员根据实际运行状况,采取相应的优化措施;速度环的化措施需要从速度和材料两方面入手,运维人员可以通过最佳速度的设定进行优化,西门子840D数控系统的最优速度是10 m/s ,速度环的材料需要满足标准要求且具备良好驱动性能,这样才能够保障速度环的稳定运行。

3、西门子840D数控系统故障诊断与维修的实例

3.1器件松动或堵塞故障

( 1 )西门子840D数控系统正常运行时, Z轴出现振动、定位不精准故障。故障发生时，系统仍处于正常运行状态,因此判断系统的电气部分不会存在故障,故障由机械部分引起,拆卸传动箱后发现齿轮没有出现异常状况,但尺座的螺钉出现晃动,存在移位错位现象。重新拧紧固定螺钉后,重启西门子840D数控系统,设备运行正常。

( 2 )西门子840D数控系统运行过程中,润滑突然暂停,系统预警报警开始闪烁，系统停止运行。因为系统具备状态监控功能,可以对系统润滑体系进行全面监控,所以故障可以由以下原因引起:①润滑油不足,引起开关自动关闭;②润滑油路泄漏:③润滑油油路堵塞;④润滑油泵电机过量加载;⑤压力开关敏感性降低。故障维修时,首先检查压力开关,发现压力开关没有异常状况,能够正常使用,然后进行油箱被润滑部分的检查,发现该部分没有被润滑油润滑,进一步检查发现油管管道堵塞,将堵塞物清除后,系统恢复正常。

(3)某工厂假期后复工，西门子840D数控系统重新启动时, 3个给进轴都没有正常反应,但系统指示灯处于亮起状态。一般情况下 ,系统3个给进轴的运动状态始终保持一致,这一故障出现的原因在于总控制位置出现异常。首先打开系统电气柜进行检查,发现电气柜板面有预警提示以及低压提示,由此可以看出,系统电源或者电压出现故障。使用万用表依次测量3个给进轴的电压,测量的结果显示, 1轴的电压远小于另外两轴的电压,在深入检查1轴之后发现该轴接线位置有松动现象,将电气接线位置重新加固后,西]子840D数控系统恢复正常。

3.2主轴异常响动

(1)在611D伺服驱动下,系统主轴旋转时发出哒哒的异常声响,调低主轴转速后,仍旧存在异常声响,声响维持一段时间后 系统报警。首先对主轴机械部位进行全面检查,没有发现任何机械损伤;使用万能表检查主轴的电机线圈正常。判断故障部位是主轴驱动器或编码器，拆卸驱动器后发现该器件散热孔被灰尘覆盖, IGBT模块在高温状况下被烧毁。将驱动器维修后启动西门子840D数控系统,系统恢复正常运行。由此得出,运维人员需要定期进行系统维护,清理灰尘,保障系统的稳定运行。

( 2 )系统正常运行时,当主轴的转速设置< 430 r/min时出现异常声响,且系统功率出现较大变化,当主轴的转速设置为1200 r/min时,异常声响消失,过程中系统没有报警。一般情况下,判断故障可能由控制器、控制电机或变速箱引起。依次检查元器件,控制器和电机正常。当检测传动装置时,主轴转速设定为低速( 300 r/min )或高速( 2100 r/min)时,电机的转速一致,但当主轴低速运行时,主要是根据变速箱内的齿轮进行减速,表明主轴异常声响由变速箱引起。更换变速箱后,系统恢复正常。

3.3电源故障

611D伺服驱动时,将主轴转速设定为3000 r/min ,进行设备的启动,此时系统处于正常运行状态,但当系统转速> 3000 r/min进行转刹车时, 611D电源单元出现错误,进行过电压的报警,系统停止运行。对系统进行全面的检查后没有发现机械异常状况,电路板与元件均处于正常状态，更换611D电源单元之后,出现故障转移现象,更换出现故障的电源单元后,系统恢复正常运行。

西门子840D数控系统的应用十分广泛,要求运维人员掌握其维护保养、故障诊断和故障维修方法。运维人员可以通过感官分析法、参数校正法以及逻辑方法进行故障诊断,并根据故障的具体状况,采取相应的维修措施,保障系统的稳定运行。

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