意大利產(chǎn)成型磨床過(guò)濾系統(tǒng)維修

王貴勇，張愛(ài)國(guó)

（內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)有限公司精密設(shè)備維修安裝公司，內(nèi)蒙古包頭 014030）

0 引言

2003年購(gòu)置1臺(tái)意大利SAMPUTENSILI成型磨床，型號(hào)S375G。設(shè)備主要用于各類(lèi)齒輪、花鍵軸的精密加工。控制系統(tǒng)采用西門(mén)子840D系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)為SIMODRIVE 611D系列。

機(jī)床主要結(jié)構(gòu)由3個(gè)進(jìn)給軸（X，Y，Z）、2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸（A軸及C軸）組成，整體采用臥式布置。其中直線(xiàn)軸采用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。C軸為加工件分度軸，整體采用電主軸驅(qū)動(dòng)，最大程度減少了機(jī)械間隙，提高整體加工精度與效率。

由于操作不慎，砂輪主軸與尾座發(fā)生了碰撞，造成加工齒輪精度不合格。因此從2014年至今一直處于封存狀態(tài)，在此期間缺乏有效管理，部分開(kāi)關(guān)零件也出現(xiàn)了缺失。上電后機(jī)床黑屏，已無(wú)法正常啟動(dòng)。

1 維修過(guò)程

設(shè)備封存期間長(zhǎng)期缺乏維護(hù)保養(yǎng)，故障點(diǎn)非常多，呈現(xiàn)出來(lái)的故障現(xiàn)象也互相交疊。經(jīng)過(guò)對(duì)PCU50硬盤(pán)做ghost鏡像恢復(fù)，更換數(shù)控系統(tǒng)風(fēng)扇及電池，恢復(fù)出廠備份，清洗光柵尺等一系列維修操作后，機(jī)床可以上電啟動(dòng)。然后執(zhí)行返回參考點(diǎn)操作，選擇手動(dòng)輸入方式，輸入M8M3S200執(zhí)行循環(huán)啟動(dòng)。面板顯示“700004□□□□”，這是由于人機(jī)接口報(bào)警文本缺失，因此不能正常顯示報(bào)警信息。

由于使用說(shuō)明書(shū)已經(jīng)丟失，需要通過(guò)分析機(jī)床可編程邏輯控制器程序，確定故障原因。西門(mén)子840D系統(tǒng)集成S7-300PLC，7系列報(bào)警為用戶(hù)報(bào)警，即機(jī)床制造商利用系統(tǒng)接口信號(hào)設(shè)計(jì)的報(bào)警。700004號(hào)報(bào)警對(duì)應(yīng)的地址為 DB2.DBX180.4，通過(guò)查看程序交叉列表，是由FC31功能調(diào)用FB101功能塊產(chǎn)生該報(bào)警，如圖1所示。

圖1 調(diào)用FB101功能塊

監(jiān)控機(jī)床可編程邏輯控制器運(yùn)行，I60.0此時(shí)狀態(tài)為1。因?yàn)闆](méi)有圖紙，從DI（Data Input，數(shù)據(jù)輸入）模塊上找到該輸入點(diǎn)，順著信號(hào)線(xiàn)查找，發(fā)現(xiàn)該信號(hào)來(lái)自機(jī)床外圍的過(guò)濾系統(tǒng)輸出。因此下一步需重點(diǎn)排查該部位是否正常工作。

圖2 過(guò)濾系統(tǒng)外形

過(guò)濾系統(tǒng)由德國(guó)KNOLL公司制造，型號(hào)為VRF 700/3900。該系統(tǒng)集成過(guò)濾、冷卻功能為一體，為磨齒機(jī)循環(huán)提供不同壓力的磨削用油，整套裝置另由1套S7-300可編程邏輯控制器控制，外形如圖2所示。

前文提到，機(jī)床輸入信號(hào)I60.0目前狀態(tài)為“1”，是由于VRF單元上的高壓泵沒(méi)能啟動(dòng)，過(guò)濾系統(tǒng)控制柜內(nèi)的故障繼電器閉合輸出（輸出地址為Q124.6），導(dǎo)致機(jī)床報(bào)警。

重新上載過(guò)濾單元可編程邏輯控制器，通過(guò)程序交叉參考，找到該信號(hào)輸出點(diǎn)。位于FC40程序中，如圖3所示。

圖3 過(guò)濾單元FC40程序

在FC40程序中，M30.0是一系列故障邏輯運(yùn)存結(jié)果的最終輸出，是由功能FC41調(diào)用功能FC126，給實(shí)際參數(shù) M41.3賦值，將M30.0置位。如圖4，在FC41功能的調(diào)用中，F(xiàn)C126的形式參數(shù)“SP”此刻賦值為地址M41.3，因此需要打開(kāi)FC126，分析其中的邏輯。

圖4 FC41功能的調(diào)用

圖5 FC126程序

圖5為FC126中的程序，其中形參#SDW2的值要介于-500.0到+500.0之間，否則#SP條件滿(mǎn)足，從而觸發(fā)報(bào)警。#SDW2對(duì)應(yīng)的實(shí)參是DB12.DBD22。這是一個(gè)雙字32位地址，通常模擬量信號(hào)輸入為浮點(diǎn)數(shù)，需要32位存儲(chǔ)位地址。因此推測(cè)很有可能是某個(gè)壓力傳感器異常導(dǎo)致過(guò)濾裝置不能啟動(dòng)。此時(shí)可以通過(guò)繼續(xù)確定是哪一路模擬量輸入模塊信號(hào)異常，從而順著接線(xiàn)找到有問(wèn)題的開(kāi)關(guān)。最終故障原因是在設(shè)備封存期間，為了盡快恢復(fù)其他設(shè)備的故障，有維修工從過(guò)濾裝置上拆走了1塊壓力傳感器卻沒(méi)有及時(shí)恢復(fù)造成的。

更換圖6所示的壓力傳感器，監(jiān)控該段程序，從圖7可以看到此刻#SDW2的值在程序要求的范圍內(nèi)，報(bào)警信號(hào)沒(méi)有觸發(fā)，過(guò)濾裝置成功啟動(dòng)。

2 結(jié)語(yǔ)

這臺(tái)意大利產(chǎn)成型磨床過(guò)濾裝置的維修，在資料圖紙不完整的情況下去開(kāi)展維修，使維修工作變得非常曲折，最終結(jié)果卻僅僅是由一個(gè)壓力傳感器被人為拆卸所致。進(jìn)口設(shè)備可編程邏輯控制器的控制程序往往非常復(fù)雜，一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)故障都會(huì)造成多種報(bào)警交疊的故障現(xiàn)象。即使設(shè)備處于封存狀態(tài)，仍然有必要加強(qiáng)設(shè)備資料和設(shè)備本身的完整管理，做好日常的保護(hù)工作，否則小故障變成大故障。一旦決定重新啟用設(shè)備，徒增很多不必要的維修工作，甚至出現(xiàn)無(wú)法修復(fù)的情況。

圖6 壓力傳感器

圖7 #SDW2值