西門子數控系統的常見故障分析與維修

摘要：數控機床和數控系統在工作時常出現由于伺服進給系統和伺服驅動系統原因造成的機床故障，此類故障出現的常見形式有超程、過載、驅動原件無法識別，驅動軸卡數據丟失等。針對這些典型故障現象，采用一定的機床維修技術，減少此類故障的發生率。

關鍵詞：西門子伺服系統；驅動系統611

1 伺服系統常見故障形式

1.1超程

當進給運動超過由軟件設定的軟限位或由限位開關決定的硬限位時，就會發生超程報警，一般會在CRT上顯示報警內容，一般的機床正方向超程，往反方向走，即可排除故障，解除超程。

1.2過載

當進給運動的負載過大、參數設定錯誤、頻繁正、反向運動以及進給傳動鏈潤滑狀態不良時，均會引起過載的故障。此故障一般機床可以自行診斷出來，并在 CRT顯示屏上顯示過載、過熱或過電流報警。同時，在進給伺服模塊上用指示燈或者數碼管顯示驅動單元過載、過電流等報警信息。

例如：在實際維修機床的時候，機床的其中的一個軸不能走動，驅動模塊611UE會出現“608”的報警。

下面是電源模塊，功率模塊，驅動模塊，電機的連接圖，使我們對西門子數控系統有個初步的認識。

對于608報警，查看維修說明書是速度控制器長時間的輸出處于極限（電流極限或轉矩）。

其實大部分的情況是過載或過熱報警，

首先你可以通過“SHIFT+SYSTEM” 進入系統，“維修信息” “驅動器信息”“平滑后電流實際值”

在正常的加工中平滑后電流實際值一般處于3%到7%之間，大于這個值就會出現過熱報警處理：

（1）機械部分能動，看電流是不是在機械動作的時候電流上升很快很大，如果是這樣的話，就看機械部分是不是那里卡住或潤滑不足等等情況。

（2 ）機械部分不能動，分兩步處理：

a 把電機與機械部分脫開，點動電機看看有沒有報警，如果沒有報警就是機械部分卡死了。

b 把電機與機械部分脫開，如果還有報警就是伺服模塊或電機上面出了問題。

想要區分是電機還是伺服模塊之間誰有問題的方法是：把X軸電機的動力線與X軸信號反饋線接在Y軸的伺服模塊的上面，Y接在X上面。點動看看問題轉移了沒有，問題轉移了就是電機的問題。沒有轉移就是伺服模塊出了問題。

1.3驅動原件無法識別

西門子611U是目前西門子常用的交流數字式是伺服驅動系統，采用模塊化安裝方式，主軸與各伺服驅動單元共用電源。用于進給驅動的伺服驅動模塊有單軸與雙軸兩種結構型式，帶有PROFIBUS DP總線接口。

驅動器內部帶有FEPROM（non-volatile date memory，非易失可擦寫存儲器），用于存儲軟件與用戶數據，驅動器的調整，動態優化可以在WINDOWS環境下，通過SimoComU軟件自動進行，安裝、調整十分方便。

驅動器由整流電抗器（或伺服變壓器）、電源模塊、功率模塊、611控制模塊等組成；電源模塊自成單元，功率模塊、611控制模塊、PROFIBUS DP總線接口模塊組成軸驅動單元。各驅動器單元間共用611直流母線與控制線，并通過PROFIBUS DP總線，與 SIEMENS 802D/810D/840D系統相連接，組成數控機床的 伺服驅動系統。其中電源模塊與進給模塊的示意圖如下圖所示。

例1：在實際維修機床的時候，611UE會出現“039”的報警。

查看報警說明：039 在識別功率部件時出錯。

在039報警時，會出現039—20000的情況：是沒有一個功率模塊被識別。

處理方法是：把數控機床斷電，把611U驅動模塊與功率模塊重新插拔就可以解決問題。

例2：在039報警時，會出現039—30000的情況：功率部件識別符不同與輸入功率部件在這輸入部件類型。

即611UE功率模塊與驅動模塊無法識別。

處理方法是：

按—，P，顯示A x x x x（四位數字）

按+/—，找到A0651

按P進入，按+/—，將該值修改為4

按P退出

按+/—，找到A1106

按P進入，將該值修改為6，退出。

找到A0652，修改為1，并且等待其自動恢復為0

同時按+和—鍵，顯示B x x x x（四位數字）

找到B0651，修改為4

找到B1106，修改為6

找到B0652，修改為1，并且等待其自動恢復為0

按RESET（紅色指示燈）重新啟動，可以排除故障。

例3：在實際維修機床的時候，611U會出現“A1106”的報警。

查看報警說明：驅動器沒有數據。需要重新裝載數據。

重新裝載數據需要裝SimoCom U軟件，裝好后，在“開始”鍵下，打開軟件，

如圖所示：

啟動軟件，如圖所示：

1．用電纜將計算機與611UE的x471連接，

具體方法是：

注意：不能帶電插拔！需要把機床電關了，再插拔！

2．配置電機參數：

命名軸名

輸入PROFIBUS總線地址

611U第一單軸模塊 10

611U第二單軸模塊 11

611U第三單軸模塊 20

611U第四單軸模塊 21

611U第一雙軸模塊 12

611U第二雙軸模塊 13

#61548;設定電機型號

#61548;電機測量元件的設定

#61548;直接測量系統的設定

儲存參數

如圖所示，是配置好的軸參數，

驅動器正確配置好后，611U的R/F紅燈滅；液晶窗口顯示：“A0831”，驅動器總線數據通訊生效。

機床重啟后，即可正常工作。

在科技發展日新月異今天，維修人員在設備出現故障后，要能迅速找出故障并排除，其難度是相當大的。“冰凍三尺，非一日之寒”，要實現高效維修，此能力并非一日之功，需要作長期的技術儲備。最起碼要能達到對于經常接觸的設備，當說出機床型號，就要知道所用的是何系統、驅動器的類型等。要想迅速準確地判斷故障并排除故障，還需要加強對數控機床知識的學習，及時了解前沿知識動態，不斷地總結、積累經驗。因此，維修人員要刻苦學習，富有熱情，勇于探索，勤于實踐，不斷歸納和總結經驗，以提高自己的維修技術水平。

參考文獻

[1]陳琳.數控機床常用電氣故障診斷及維修方法機械管理開發，2008.

[2]802D簡明調試手冊

[3]龔仲華.數控機床故障診斷與維修 500例機械工業出版社，2004