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Sinumerik 802D系統(tǒng)軟故障分析與處理
在國(guó)內(nèi)進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)中，Siemens系統(tǒng)僅次于Fanuc，約占25%，列第二位。Sinumerik 802系列是Siemens針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)進(jìn)行性價(jià)比優(yōu)化的產(chǎn)品。系統(tǒng)具備中文界面的高質(zhì)量顯示面板，易于操作和編程；控制單元集成于一體，無(wú)電池、風(fēng)扇，免維護(hù)等特點(diǎn)，適合于車(chē)間級(jí)加工應(yīng)用。本文就西門(mén)子的Sinumerik 802D數(shù)控系統(tǒng)因人為誤操作造成的軟故障的現(xiàn)象，展開(kāi)分析討論并給出了相關(guān)的解決方案。
雖然Sinumerik 802D系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者宣稱(chēng)：“曾經(jīng)使用過(guò)其他控制系統(tǒng)的操作人員可以快速輕松地適應(yīng)操作”，但是熟悉Fanuc系統(tǒng)類(lèi)型的加工人員如果不辨明兩者的差別，操作中常常造成“假死”之類(lèi)的軟故障。
一、誤操控故障
1. 主軸無(wú)法啟動(dòng)
現(xiàn)象：手動(dòng)方式或自動(dòng)方式下主軸不轉(zhuǎn)。
分析與處理:檢查主軸修調(diào)有效，S轉(zhuǎn)速數(shù)值可以改變，但按正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)鍵無(wú)效。重開(kāi)總使能，再按下“主軸使能開(kāi)”鍵鈕，主軸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。
由于Sinumerik 802D上電進(jìn)入系統(tǒng)后需要先開(kāi)啟總使能，再按“主軸使能開(kāi)”才能啟動(dòng)主軸，而系統(tǒng)的 “主軸使能開(kāi)”和“主軸使能關(guān)”兩鍵沒(méi)有標(biāo)示，造成以上現(xiàn)象。有時(shí)按復(fù)位鍵解除某些故障或報(bào)警后，也會(huì)影響總使能和主軸使能，需要重新打開(kāi)一次。自動(dòng)加工方式，對(duì)于主軸帶變頻調(diào)速的機(jī)床，M03后必須指定轉(zhuǎn)速S值，主軸才開(kāi)動(dòng)，這點(diǎn)應(yīng)引起編程者注意。
2. 工作狀態(tài)
現(xiàn)象：開(kāi)機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)并解除報(bào)警，按下“總使能”鍵后，在“手動(dòng)REF”（回零）方式按+Z、+X、+Y鍵均不能啟動(dòng)回零動(dòng)作（有“復(fù)位”二字）；手動(dòng)方式按 “主軸使能開(kāi)”后，開(kāi)主軸不轉(zhuǎn)；手動(dòng)X、Y、Z向移動(dòng)工作臺(tái)和主軸均不動(dòng)作，屏幕出現(xiàn)“等待：缺少軸使能”字樣。
分析:復(fù)位系統(tǒng)，重啟“總使能”；開(kāi)電器柜檢查各軸驅(qū)動(dòng)保險(xiǎn)，KA繼電器等硬件均正常。后來(lái)才發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)竟然被人誤設(shè)置成“程序測(cè)試”狀態(tài)！屏幕信息如圖1所示。
解決方法：換至自動(dòng)方式，進(jìn)入“程序控制”畫(huà)面，按“PRT”鍵解除程序測(cè)試狀態(tài)。同樣，設(shè)置SKP（跳轉(zhuǎn)），DRY（空運(yùn)行），ROV（手動(dòng)修調(diào)對(duì)快速有效）等操作類(lèi)似。
3. 單位設(shè)置問(wèn)題
現(xiàn)象：據(jù)操作者反映，調(diào)程序加工時(shí)按下“循環(huán)啟動(dòng)”鍵，不能運(yùn)行。光標(biāo)停在程序N102行，提示錯(cuò)誤信息：“010720 通道1程序段N102軸Y1軟件限位開(kāi)關(guān)”。
N100 G54 G90
N102 M3 S1000 .
N104 G0 X54.9 Y—49.9
N106 Z29.3
…
分析與處理:其他方式都正常，工作狀態(tài)也非“程序測(cè)試”。加工程序是運(yùn)行過(guò)合格的，并無(wú)被人刪改。經(jīng)過(guò)反復(fù)分析檢查，核對(duì)用戶坐標(biāo)系G54時(shí)發(fā)現(xiàn)：X、Y的值及刀具半徑單位都變成了英寸。換算可知：Y方向49.9 inch等于49.9×25.4 = 1267.46 (以下均為mm)， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)工作臺(tái)寬度。公英制轉(zhuǎn)換方法如下：
二、坐標(biāo)及刀具參數(shù)設(shè)定
1. 用戶坐標(biāo)G54不能正確輸入
現(xiàn)象：實(shí)際測(cè)量的工件零點(diǎn)坐標(biāo)值輸入第一用戶坐標(biāo)系G54后自動(dòng)改變。輸入G55~ G59都如此。
分析與處理：比較坐標(biāo)值差發(fā)現(xiàn)：正好等于Basis（基本）坐標(biāo)系的數(shù)值。例如：設(shè)基本坐標(biāo)X10、Y20、Z30，實(shí)際測(cè)量工件零點(diǎn)：X—10、Y—20、Z—30，輸入G54內(nèi)變成：X—20、Y—40、Z—60�？梢�(jiàn)，工件零點(diǎn)存入G54之前，應(yīng)按“零點(diǎn)偏移”按鍵將“基本坐標(biāo)”清零，否則將包含基本坐標(biāo)的偏移量。
2. 刀偏設(shè)定
現(xiàn)象：自動(dòng)存入的G54數(shù)值與實(shí)際值有偏差。
分析與處理：802D系統(tǒng)測(cè)量工件零點(diǎn)后，選坐標(biāo)軸按“計(jì)算”鍵，可以自動(dòng)存入G54。顯示X和Y軸的數(shù)值，以及刀具偏置表中X、Y值始終與機(jī)床實(shí)際移動(dòng)距離有偏差，但Z值相同。查基本坐標(biāo)已清零。調(diào)出刀具表，第一把刀具（默認(rèn)）半徑不是0，被人改成3.696 ——正好等于G54 X、Y與測(cè)量坐標(biāo)的差值。由于CAM自動(dòng)編程多采取計(jì)算機(jī)補(bǔ)償，加工前應(yīng)當(dāng)查對(duì)刀具半徑是否設(shè)為零。擬改刀具半徑出現(xiàn)“無(wú)存取權(quán)限”的警告，按組合鍵[Alt]+[N]，輸入密碼 ，將當(dāng)前刀偏置零，G54也能正常輸入了。另外，修改參數(shù)后最好存儲(chǔ)數(shù)據(jù)一次。
三、后處理與通訊傳輸問(wèn)題
Siemens數(shù)控系統(tǒng)NC程序的格式比較特殊，程序代碼的開(kāi)始要添加一個(gè)文件頭：
%__N__WORK001__MPF
; $PATH =/__N__MPF__DIR
程序中也不能直接用R指定圓弧插補(bǔ)的半徑，給自動(dòng)編程的后處理帶來(lái)諸多不便。加工傳輸和運(yùn)行前，系統(tǒng)提示無(wú)效文件或非法G代碼，往往是程序格式問(wèn)題。許多軟故障與此有關(guān)。
Sinumerik 802D系統(tǒng)配有RS232串行通信口，與計(jì)算機(jī)或ECU到ECU的數(shù)據(jù)交換非常方便。在進(jìn)行程序傳輸特別是實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)施加工時(shí)，注意以下幾點(diǎn)，可以避免很多周折發(fā)生：
（1）系統(tǒng)與PC機(jī)及通訊軟件的傳輸口、波特率、數(shù)據(jù)位等參數(shù)的設(shè)定應(yīng)保持一致，并與物理連接相符；
（2）文件大小和格式必須符合系統(tǒng)要求。通訊有誤再傳時(shí)，系統(tǒng)提示：“不能重復(fù)傳輸”，需進(jìn)入“程序管理”刪除壞文件，再重新傳輸；
（3）進(jìn)行通訊時(shí)，切記不能帶電拔插電纜；
（4）邊傳邊做的加工程序，只能以 .nc作擴(kuò)展名。
現(xiàn)象：進(jìn)行邊傳邊做加工，把整理好的程序用通訊軟件傳入系統(tǒng)，剛運(yùn)行就發(fā)現(xiàn)刀具的下刀位置明顯過(guò)低，急暫停。
檢查與分析：核對(duì)源文件的格式，正確。檢查CNC系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)通訊的硬件連接和參數(shù)設(shè)置，都沒(méi)問(wèn)題。用單步執(zhí)行檢查發(fā)現(xiàn)：原代碼開(kāi)頭并無(wú)直接下刀的Z—10語(yǔ)句，甚至Z—1.0也沒(méi)有。又懷疑載體軟盤(pán)介質(zhì)有錯(cuò)，換盤(pán)重拷貝再傳，系統(tǒng)毫無(wú)接收外部程序的反應(yīng)。按“循環(huán)啟動(dòng)”單步執(zhí)行才發(fā)現(xiàn)，機(jī)床執(zhí)行的是默認(rèn)的內(nèi)部同名程序（開(kāi)頭有G0 Z—10 語(yǔ)句），顯然A盤(pán)程序并沒(méi)有真正傳過(guò)來(lái)。原來(lái)，加工程序放在軟盤(pán)中受讀取速度慢影響，不能進(jìn)行邊傳邊做！
解決方法：刪掉系統(tǒng)內(nèi)的同名文件，將A盤(pán)文件拷至主機(jī)F: SiemensNC目錄內(nèi)，重新傳輸成功，PC屏幕上程序行快速上移，傳完有響鈴提示。CNC系統(tǒng)出現(xiàn)加工程序名0001.REF和首行。
四、結(jié)束語(yǔ)
Siemens數(shù)控系統(tǒng)控制單元集成度高帶來(lái)屏顯信息多、層次深的特點(diǎn)，習(xí)慣Fanuc（仿Fanuc）系統(tǒng)的人仕依經(jīng)驗(yàn)操作引致系統(tǒng)工作失常，對(duì)軟故障如何處理手冊(cè)也語(yǔ)多不詳。掌握上面匯總的典型分析解決方法，可以避免波及硬件之誤時(shí)誤事甚至千里搬救兵的失策。
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