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Sinumerik802D系统软故障分析与处理
日期:2008-9-11 8:48:37 来源:中国自动化网  
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在国内进口数控系统中,Siemens系统仅次于Fanuc,约占25%,列第二位。Sinumerik 802系列是Siemens针对中国市场进行性价比优化的产品。系统具备中文界面的高质量显示面板,易于操作和编程;控制单元集成于一体,无电池、风扇,免维护等特点,适合于车间级加工应用。本文就西门子的Sinumerik 802D数控系统因人为误操作造成的软故障的现象,展开分析讨论并给出了相关的解决方案。
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虽然Sinumerik 802D系统的开发者宣称:“曾经使用过其他控制系统的操作人员可以快速轻松地适应操作”,但是熟悉Fanuc系统类型的加工人员如果不辨明两者的差别,操作中常常造成“假死”之类的软故障。
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一、误操控故障
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1. 主轴无法启动
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现象:手动方式或自动方式下主轴不转。
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分析与处理:检查主轴修调有效,S转速数值可以改变,但按正、反转启动键无效。重开总使能,再按下“主轴使能开”键钮,主轴开始转动。
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由于Sinumerik 802D上电进入系统后需要先开启总使能,再按“主轴使能开”才能启动主轴,而系统的 “主轴使能开”和“主轴使能关”两键没有标示,造成以上现象。有时按复位键解除某些故障或报警后,也会影响总使能和主轴使能,需要重新打开一次。自动加工方式,对于主轴带变频调速的机床,M03后必须指定转速S值,主轴才开动,这点应引起编程者注意。
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2. 工作状态
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现象:开机进入系统并解除报警,按下“总使能”键后,在“手动REF”(回零)方式按+Z、+X、+Y键均不能启动回零动作(有“复位”二字);手动方式按 “主轴使能开”后,开主轴不转;手动X、Y、Z向移动工作台和主轴均不动作,屏幕出现“等待:缺少轴使能”字样。
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分析:复位系统,重启“总使能”;开电器柜检查各轴驱动保险,KA继电器等硬件均正常。后来才发现,系统竟然被人误设置成“程序测试”状态!屏幕信息如图1所示。
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图1 面板信息与说明
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解决方法:换至自动方式,进入“程序控制”画面,按“PRT”键解除程序测试状态。同样,设置SKP(跳转),DRY(空运行),ROV(手动修调对快速有效)等操作类似。
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3. 单位设置问题
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现象:据操作者反映,调程序加工时按下“循环启动”键,不能运行。光标停在程序N102行,提示错误信息:“010720 通道1程序段N102轴Y1软件限位开关”。
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N100G54 G90
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N102M3S1000.
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N104G0 X54.9 Y—49.9
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N106Z29.3
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分析与处理:其他方式都正常,工作状态也非“程序测试”。加工程序是运行过合格的,并无被人删改。经过反复分析检查,核对用户坐标系G54时发现:X、Y的值及刀具半径单位都变成了英寸。换算可知:Y方向49.9 inch等于49.9×25.4 = 1267.46 (以下均为mm), 远远超过工作台宽度。公英制转换方法如下:
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图2 公英制单位转换流程
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二、坐标及刀具参数设定
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1. 用户坐标G54不能正确输入
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现象:实际测量的工件零点坐标值输入第一用户坐标系G54后自动改变。输入G55~ G59都如此。
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分析与处理:比较坐标值差发现:正好等于Basis(基本)坐标系的数值。例如:设基本坐标X10、Y20、Z30,实际测量工件零点:X—10、Y—20、Z—30,输入G54内变成:X—20、Y—40、Z—60。可见,工件零点存入G54之前,应按“零点偏移”按键将“基本坐标”清零,否则将包含基本坐标的偏移量。
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2. 刀偏设定
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现象:自动存入的G54数值与实际值有偏差。
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分析与处理:802D系统测量工件零点后,选坐标轴按“计算”键,可以自动存入G54。显示X和Y轴的数值,以及刀具偏置表中X、Y值始终与机床实际移动距离有偏差,但Z值相同。查基本坐标已清零。调出刀具表,第一把刀具(默认)半径不是0,被人改成3.696 ——正好等于G54 X、Y与测量坐标的差值。由于CAM自动编程多采取计算机补偿,加工前应当查对刀具半径是否设为零。拟改刀具半径出现“无存取权限”的警告,按组合键[Alt>+[N>,输入密码 ,将当前刀偏置零,G54也能正常输入了。另外,修改参数后最好存储数据一次。
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三、后处理与通讯传输问题
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Siemens数控系统NC程序的格式比较特殊,程序代码的开始要添加一个文件头:
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%__N__WORK001__MPF
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; $PATH =/__N__MPF__DIR
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程序中也不能直接用R指定圆弧插补的半径,给自动编程的后处理带来诸多不便。加工传输和运行前,系统提示无效文件或非法G代码,往往是程序格式问题。许多软故障与此有关。
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Sinumerik 802D系统配有RS232串行通信口,与计算机或ECU到ECU的数据交换非常方便。在进行程序传输特别是实时传输、实施加工时,注意以下几点,可以避免很多周折发生:
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(1)系统与PC机及通讯软件的传输口、波特率、数据位等参数的设定应保持一致,并与物理连接相符;
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(2)文件大小和格式必须符合系统要求。通讯有误再传时,系统提示:“不能重复传输”,需进入“程序管理”删除坏文件,再重新传输;
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(3)进行通讯时,切记不能带电拔插电缆;
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(4)边传边做的加工程序,只能以 .nc作扩展名。
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现象:进行边传边做加工,把整理好的程序用通讯软件传入系统,刚运行就发现刀具的下刀位置明显过低,急暂停。
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检查与分析:核对源文件的格式,正确。检查CNC系统与计算机通讯的硬件连接和参数设置,都没问题。用单步执行检查发现:原代码开头并无直接下刀的Z—10语句,甚至Z—1.0也没有。又怀疑载体软盘介质有错,换盘重拷贝再传,系统毫无接收外部程序的反应。按“循环启动”单步执行才发现,机床执行的是默认的内部同名程序(开头有G0 Z—10 语句),显然A盘程序并没有真正传过来。原来,加工程序放在软盘中受读取速度慢影响,不能进行边传边做!
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解决方法:删掉系统内的同名文件,将A盘文件拷至主机F:\ Siemens\NC目录内,重新传输成功,PC屏幕上程序行快速上移,传完有响铃提示。CNC系统出现加工程序名0001.REF和首行。
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四、结束语
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Siemens数控系统控制单元集成度高带来屏显信息多、层次深的特点,习惯Fanuc(仿Fanuc)系统的人仕依经验操作引致系统工作失常,对软故障如何处理手册也语多不详。掌握上面汇总的典型分析解决方法,可以避免波及硬件之误时误事甚至千里搬救兵的失策
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