數控機床系統參數應用案例

孫 潔，瞿 睿，李 剛

（陜西黃河集團有限公司設備動力處，陜西西安 710043）

0 引言

在使用數控機床的過程中，往往會因為數據丟失、參數紊亂等數據錯誤原因造成各種數控設備的應用故障。一旦發生這種故障，此前又沒有對數據進行恰當保存，往往會給企業帶來巨大的經濟損失。因此，作為設備維修人員不僅僅需要對數控系統參數有直觀的理解，也必須定期對機床數據做好備份工作。

1 系統的數據備份與恢復

西門子數控系統參數數據一般分為3種：①NCK（NC Realtime Kemal，西門子數控實時操作系統）數據備份；②PLC（Programmable Logic Controller，可編程序邏輯控制器）數據；③MMC（Man Machine Control，人機通信）數據。

（1）數據備份，具體操作步驟：①在主菜單中選擇“service”操作界面；②按擴展鍵在“series start－up”選擇存檔內容 NC（Network Computer，網絡計算機），PLC，MMC并定義存檔文件名；③從垂直菜單中，選擇一個作為存儲目標（硬盤、軟驅、NC卡等）；④若選擇備份數據到硬盤，則：“Archive”（垂直菜單）“Start”。

（2）數據恢復，具體操作步驟：①在主菜單中選擇“Start Up”—“Password”—“Set Password”；②輸入密碼“Sunrise”；③在主菜單中選擇“Services”操作界面；④選擇“Data in”；⑤按“Archive”（垂直菜單）后，從列表中選取相應的備份文件按“Start”完成恢復。

備注：數據恢復前，應務必在緊停按下的情況下做好NC或者PLC的清空工作。NC清空一般是將NCU（Numenrical Controlunit，數控單元）或 CCU（Compact Controlunit，810D 的 NCU和驅動集成在一起，內部集成數控核心CPU和Simatic PLC的CPU）上的S3 NCK波段開關打至“1”，按RESET完成；PLC清空是將 S4 PLC 波段開關按以下順序操作：“2”—“3”—“2”“3”“2”—“0”完成，其中“2”“3”“2”在 3 s內完成即可。

2 故障實例

（1）SHW（SHW Werkzeugmaschinen GmbH，德國施宏威公司）臥鏜參數恢復引起的故障。

1臺使用5 a的SHW數控臥鏜床，采用西門子840D系統，控制總軸數多達15個，五軸聯動。該設備采用帶硬盤的PCU50，在使用中發現硬盤電機聲音過大，讀寫速度過慢，并出現1019報警。為了保證數據的可靠性，維修操作人員先對系統參數進行了備份，并對硬盤進行對拷更換。在完成硬盤安裝操作后，直接用出現問題后做的備份文件進行了一次系統的數據恢復，該恢復性操作后，依然伴隨著1019報警信息的出現。于是維修操作人員用能找到的15 a的備份文件對機床數據進行直接恢復，隨即出現27024，27001，4252等多項報警，他在此情況下又反復備份恢復了幾次，但故障沒有任何改善。在接手本次維修項目最初，首先對機床相關各部件進行了檢查，結果均正常，并在NC清空后用涉及的2個版本的備份分別進行數據恢復，依舊存在很多報警。

通過詢問操作人員的前期操作得知存在2個問題：①做備份的時機不對，系統已經出現報警時做的備份必然是不可靠的；②在恢復較早之備份時，沒有做NC的清空工作，這樣一來很可能造成相關參數的沖突，引起其他報警。了解故障處理的前期經過后，用調試期間保存在原始硬盤中的一版數據，在清空NC的情況下對系統數據進行恢復，機床報警消除，檢查相關安全設置并對其他相關軸的限位、定位角度、換刀坐標等數據調整后，設備恢復正常運行。

（2）北一機數控龍門銑床高低速轉換故障。

1臺使用6 a的數控龍門銑床，在一起NCU模塊維修過程中，系統參數和PLC丟失。恢復參數和PLC后，操作人員發現在使用主軸高低速轉換時，轉換速度很慢，而且經常出現700226高低速齒輪嚙合不到位和70006 ZF（ZF Friendrichshafen AG，德國采埃孚集團）流量檢測故障報警。通過與操作人員交流，了解到4 a前，廠家來維修設備時，對NC和PLC進行了優化，但是并未做備份，機床硬盤中現有備份都是裝機時保存的，也沒有用來優化使用的文件。經過與廠家技術人員溝通，其實并未做過參數或者程序的優化。隨后，檢查發現ZF流量計對應的2個PLC輸入點均無信號輸入，強制24 V后，70006報警可消除。檢查高低速轉換相關的參數 35010，31050，31060，35010，35110～35140，35400，35410，35430，35440 和 35450 等，均為正常范圍。詢問操作人員得知，1 a之前因為齒輪嚙合問題，檢查齒輪箱，發現齒輪已近乎磨圓，隨后更換了齒輪箱的齒輪。經過修改并觀察擺動參數35400發現，該參數為6時，換擋時擺動在4°，有多次無法完成齒輪嚙合過程的現象；設置為15時擺動9°，嚙合效果較好。后續檢查ZF流量計，發現ZF回油箱無油，這可能也是流量計一直沒有輸出和之前齒輪磨損嚴重的原因。經油路檢查發現ZF回油箱進油管油量很小，而該管路經調節閥接于主軸冷卻的回油側，該接法與油路圖不符，而且主軸冷卻進出油路的管徑與以往經驗多有不同，進油管粗，出油管細。經反復確認，對主進、出油管進行對調嘗試，觀察發現ZF回油箱進油量明顯增大，ZF流量計輸出正常，主軸冷卻無異常，機床持續運行2 h無報警。基本可以判定是機床在之前維修過程中油路被接反造成的。

3 總結

數控設備正常安全的使用是生產的重要保障，在現在機床數控系統日益普及的今天，設備參數數據對日常生產尤為重要，所以對于維修人員而言，除了在日常維護保養工作中不斷總結經驗，深化對各級參數的理解和應用外，正確的做好數據備份或數據恢復工作也尤為關鍵。而在做數據備份或數據恢復工作時，還必須要遵循2個原則；①定期性原則。定期做備份，并做全面性的備份；②完好性原則。做備份應選擇設備完好時進行。