西門子802D 數(shù)控系統(tǒng)標準循環(huán)無法執(zhí)行故障維修

宓方瑋 董春強 陳 濱

(中國工程物理研究院機械制造工藝研究所，四川 綿陽 621900)

某單位一臺武重CK6125B 立式數(shù)控車床，因產(chǎn)品加工需要調(diào)用CYCLE95 標準循環(huán)，但無法使用，同時該機床在編程時還存在輸入程序名開始編程后退出該程序系統(tǒng)自動生成一個相同程序名的程序，且該自動生成的程序無法打開也無法刪除。我們接受維修任務后，通過對數(shù)控系統(tǒng)進行調(diào)試，最終徹底解決了上述故障。以下是對我們維修的過程介紹和經(jīng)驗總結。

1 故障現(xiàn)象

CK6125B 立式數(shù)控車床采用西門子802D 數(shù)控系統(tǒng)，其標準循環(huán)在調(diào)用時會出現(xiàn)CYCLEXX 無定義的故障;該機床購進10年來標準循環(huán)一直無法使用。第二個故障是編程時會出現(xiàn)自動生成同名的程序且該自動生成的程序無法打開也無法刪除。

例如在調(diào)用CYCLE95 時，其編程界面第一欄沒有NPP 標示，且欄內(nèi)不能輸入字符。編程界面右側豎排軟鍵是空白。

CYCLE95 的標準格式(圖1):CYCLE95(NPP，MID，F(xiàn)ALZ，F(xiàn)ALX，F(xiàn)AL，F(xiàn)F1，F(xiàn)F2，F(xiàn)F3，VARI，DT，DAM，_VRT)，其中NPP 是名稱，在該參數(shù)下輸入輪廓名稱。輪廓可以定義為一個子程序也可以是調(diào)用程序的一部分。

2 故障分析與處理

我們認為上述故障應該是系統(tǒng)軟件故障，需要重新恢復系統(tǒng)。帶上裝有WINPCIN 軟件的電腦和RS -232 數(shù)據(jù)線進入現(xiàn)場。為安全起見，我們首先對當前系統(tǒng)進行一次數(shù)據(jù)備份。急停狀態(tài)下開機，進入SYSTEM，選擇“輸入/輸出”軟鍵，進入“輸入/輸出”界面，進行RS-232 設置:波特率為9 600，F(xiàn)LOW COFTROL為RTS/CTS，COM 口為COM1，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1，奇偶校驗為NONE，激活并保存;同時在WINPCIN中進行相同的設置。返回上級菜單，選擇試車數(shù)據(jù)進行備份，當數(shù)據(jù)輸出到5K 多時數(shù)據(jù)輸出出現(xiàn)錯誤并中斷。接連幾次都在同一個地方出現(xiàn)相同的問題，看來系統(tǒng)數(shù)據(jù)存在問題。我們保存有2010年對該機床做過的數(shù)據(jù)備份，由于沒有進行驗證，而且據(jù)操作工介紹當時該機床就無法使用標準循環(huán)，為了安全起見，同時考慮到要查清楚標準循環(huán)無法使用的原因，我們沒有立刻選擇使用2010年的數(shù)據(jù)備份進行回裝。

在另外一臺同系列立式數(shù)控車床上我們下載了西門子802D 標準循環(huán)程序，并復制到該機床，結果令我們十分興奮:上述兩個問題都解決了。同時再次進行數(shù)據(jù)備份也能夠順利完成了，我們分別以二進制格式備份了試車數(shù)據(jù)、PLC 應用、顯示機床數(shù)據(jù)、PLC 報警文本等數(shù)據(jù)，以文本格式備份了零件程序/子程序、標準循環(huán)、其他數(shù)據(jù)(包含機床數(shù)據(jù)、設定數(shù)據(jù)、刀具數(shù)據(jù)、R 數(shù)據(jù)、零點偏移、絲杠誤差補償)等數(shù)據(jù)。事后證明我們的這步工作非常有效。同時也驗證了現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)中的標準循環(huán)存在數(shù)據(jù)損壞的問題。

但是關機重啟后，新的問題出現(xiàn)了，系統(tǒng)正常啟動后，打開任意程序文件系統(tǒng)就出現(xiàn)了死機現(xiàn)象。檢查后發(fā)現(xiàn)該機床西門子802D 數(shù)控系統(tǒng)的版本號為01.03.01，而我們?nèi)浞莸牧硗庖慌_同系列也是西門子802D 數(shù)控系統(tǒng)立式數(shù)控車床的版本號為02.01.06，說明出現(xiàn)上述死機故障的原因就在于版本不兼容導致的沖突。

利用剛剛備份的試車數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)恢復，但是在回裝過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷的現(xiàn)象，幾次試驗都在同樣的地方中斷，錯誤文件是@ @ _N_ADRV_DP_MD_DRV;再使用2010年備份的試車數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)恢復，卻仍在同樣的地方中斷。說明備份的試車數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)錯誤。由于試車數(shù)據(jù)是二進制格式備份，無法查看，故也就無法修改數(shù)據(jù)。

西門子810 系統(tǒng)其備份數(shù)據(jù)是文本格式的，我們以前也出現(xiàn)過恢復機床數(shù)據(jù)時屢次在同一個地方中斷的問題。我們以文本方式打開備份文件檢查發(fā)現(xiàn)一個數(shù)據(jù)后面多了好多0，故而使該數(shù)據(jù)變得異常大，數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭@里就會出現(xiàn)錯誤而導致中斷，直接在文本上修改保存，問題就解決了。

上述故障說明在數(shù)據(jù)備份時由于意外干擾或數(shù)據(jù)本身存在錯誤，導致備份數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤，而導致數(shù)控系統(tǒng)恢復失敗。所以數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份的驗證非常重要。在這臺機床上2010年的數(shù)據(jù)備份和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)備份，說明機床數(shù)據(jù)本身存在問題。

利用試車數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)恢復的努力失敗了，如果沒有新的技術手段意味著該機床將無法使用。查西門子802D 數(shù)控系統(tǒng)資料，進入 SYSTEM，輸入”SUNRISE”口令，進入專家模式，選擇“調(diào)試”軟鍵，進入后有3 個選項，分別是:當前數(shù)據(jù)啟動、缺省數(shù)據(jù)啟動、存儲數(shù)據(jù)啟動。其中缺省數(shù)據(jù)啟動的含義是利用西門子標準數(shù)據(jù)恢復系統(tǒng)啟動;存儲數(shù)據(jù)啟動的含義是利用調(diào)試時廠家備份的機床數(shù)據(jù)進行恢復。我們選擇存儲數(shù)據(jù)啟動方式，按下確認鍵，系統(tǒng)自動重啟，機床系統(tǒng)恢復到廠家調(diào)試時的狀態(tài)。這時自動復制程序的問題消失了。這個時候把光標放在標準循環(huán)選項上，該目錄下沒有數(shù)據(jù)。我們把2010年備份的標準循環(huán)數(shù)據(jù)回裝后，標準循環(huán)目錄下出現(xiàn)了所需的循環(huán)文件。接著我們又把剛才備份的其他數(shù)據(jù)進行了回裝，目的是恢復當前機床數(shù)據(jù)。

完成上述工作后，嘗試CYCLE95 標準循環(huán)的調(diào)用編輯，這時出現(xiàn)了新現(xiàn)象，在CYCLE95 編輯界面第一行還是沒有NPP，但是在后面出現(xiàn)LE82 的字符。這個時候調(diào)用CYCLE95 系統(tǒng)出現(xiàn)LE82 未定義的報警。CYCLE95 還是無法使用。這說明2010年備份的標準循環(huán)數(shù)據(jù)有問題。

解決的辦法是要找到近似版本的標準循環(huán)程序替代當前的標準循環(huán)程序。去檢查該單位西門子802D數(shù)控系統(tǒng)的幾臺數(shù)控機床，發(fā)現(xiàn)版本號都是2.0 以上的，無法解決。第二天通過關系找到了近似版本的西門子802D 的標準循環(huán)軟件，版本號為01.03.03，輸入系統(tǒng)后，CYCLE95 標準循環(huán)的編輯界面發(fā)生了變化，第一行出現(xiàn)了NPP 標示，而且欄內(nèi)可以輸入任意字符，特別是編程界面右側豎排軟鍵出現(xiàn)了定義的軟件:“新的文件”和“輪廓附加”。編完程再調(diào)用CYCLE95標準循環(huán)，就可以執(zhí)行了，沒有出現(xiàn)報警。同時其他標準循環(huán)也可以正常使用了。最后我們把前一天備份的機床數(shù)據(jù)刪除，重新完整備份了該機床的全部數(shù)據(jù)。維修工作完成。

3 結語

通過此次維修工作暴露出我們在設備使用和維護中存在的一些問題:第一，使用單位對設備性能的要求和管理不足，在長達10年的使用期間僅滿足于普通操作，發(fā)現(xiàn)問題也沒有盡早提出維修要求，給后來的維修造成很大不便，西門子802D 的早期版本在市場上很難找到;第二，系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份工作非常重要，雖然2010年我們對該機床做了數(shù)據(jù)備份，但該備份沒有經(jīng)過驗證，以至于備份的試車數(shù)據(jù)存在缺陷，而無法使用;第三，我們在實際工作中發(fā)現(xiàn)西門子數(shù)控系統(tǒng)軟件升級后普遍存在與早期軟件版本不兼容和軟件沖突問題，最突出的表現(xiàn)就是標準循環(huán)無法使用、易造成系統(tǒng)死機等問題。所以在今后的工作中特別要加強設備管理，對設備的數(shù)據(jù)備份要注意及時性和安全性，以杜絕此類故障的發(fā)生。

［1］龔仲華，孫毅，史建成.數(shù)控機床維修技術與典型實例——SIEMENS810/802 系統(tǒng)［M］.北京:人民郵電出版社，2006.