一例加工中心软件故障分析与排除

梁 毅 王志鹏 刘 盛

(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳 621900)

一铣削加工中心配置为ACRAMATIC 2100E控制系统和Kollmorgen伺服系统。ACRAMATIC 2100E是一种基于Windows NT平台的SOFT型开放式CNC数控系统，使用双PC母板及双80486微处理器分别进行运算和机床实时控制，具有丰富的人机界面和低成本升级等优点，但由于Windows NT文件易丢失或遭破坏，易引起系统崩溃，曾经两次重装系统，给我们维护造成很多困难。现介绍其由于系统软件错误导致CNC特殊故障的排除过程及方法。

1 故障现象

操作者在使用过程中出现红色报警，报警内容如下:

System Fail 8004E:

Power Supply malfunction

Cause:There appears to have been a malfunction of the power supply for the control system，causing the Real－time Processor to reset and restart.

Remedy:Turn the control off and on again.If the problem occurs again，consult the control maintenance manual for procedures to determine which component is at fault and for replacement instructions.

2 故障分析与查找

根据报警提示，需要关机重启机床。重新开机后机床能进入到机床操作界面，但伺服系统不能得电，不出现任何报警提示。通过启动自诊断查看系统硬件自检发现很多硬件没有通过，结果如表1所示。

从诊断信息可知Bridge Board(RT)接口和Bridge Board桥接板上的所有插件板以及实时处理器PC主板都无法识别。控制系统结构如图1所示。

计算机电源连接在WS工作处理器母板上，BB桥接板与插件板以及RT实时处理器母板都通过总线插槽获得电源和通讯。查看BB桥接板上的LED显示，Power指示灯未亮，红色故障指示灯BB、RT、WS都被点亮。由于很多硬件没有通过自检，而计算机电源正常，众多硬件同时坏的可能性很小，因此判断硬件连接可能松动。将所有的插接板都拆下对其连接件的金手指清洗、去氧化膜、检查各硬件连接板元器件无异常后安装回原位。重启系统后BB板Power指示灯点亮，红色故障指示灯BB、RT、WS不亮，硬件自检通过，但伺服系统还是不能得电。伺服驱动电源得电控制逻辑如图2所示。其原理是:系统硬件自检通过且软件正确时，NC准备好继电器CR1得电，为继电器模块ESR1正常工作做好准备，机床准备好继电器CR2同时得电。当按伺服得电按钮时，伺服驱动电源获得驱动使能信号TR2，驱动电源接触器M20得电，伺服驱动电源正常工作。检查伺服系统上电回路逻辑电路，上电输入信号回路中包括急停、硬限位和继电器模块ESR1，输出信号回路中则有NC READY继电器、MACHINE READY继电器和驱动电源接触器。通过信号模拟发现输入信号回路无任何问题，但NC READY继电器、MACHINE READY继电器和驱动电源接触器不得电。NC READY继电器、MACHINE READY继电器得电是驱动电源得电的前提条件。通过I/O诊断进行在线监控时，I/O菜单栏下全部功能都为灰色，无法使用。出现这种软件问题让人有些费解，联想到该系统5月份因Windows系统崩溃，代理商重装系统，可能系统软件又存在问题导致NC READY继电器不得电，伺服驱动电源接触器M20因无驱动使能信号TR2而不得电，联系其代理商。在代理商的提示下查看其机床应用软件的相关信息，结果如下:

表1 Hardware diagnostic startup status

从系统的安装时间变化判断出其机床应用软件存在问题，我们按代理商提供方法尝试系统应用软件修复。

3 软件故障修复方法

(1)将机床关机重新启动，当出现A2100 system load界面时点击界面右下脚按钮“EMERGENCY uninstall”，稍等片刻将出现NC系统软件管理界面，其内容有Machine Application Software、NC Extensions Software、Base System Software，蓝色显示为当前使用版本，灰色为可选用版本，在Machine Application Software项目下有一可选用版本，其相关信息如下:

(2)点击软件按钮SWITCH切换Machine Application Software项目下软件版本，点软件按钮COMMIT确认，系统将自行操作完成，此过程需几分钟且可能失败，失败后可重试，通过反复的几次操作后软件版本切换成功，系统准备好和机床准备好继电器都得电了。

(3)机床开机进入操作界面所有轴都没有显示，须恢复机床轴配置，进入System configuration界面点击AXES/SERVO→Back up/Restore，选择 Restore命令进行轴数据恢复。

(4)再次关机重启后，机床可正常运行，一切功能正常。

4 结语

因此伺服系统不得电的故障原因就是NC软件出现错误，很有可能是操作者误操作引起。由于系统软件和数据可以通过操作清除和修改，给机床调整带来了方便，但如果管理不善，就会人为造成故障。特别是系统的初始化操作，极有可能删除系统软件和数据。因此，应通过设置密码与制定相应的制度，防止误操作。此外，修改机床数据、进行机床初始化调整工作，必须通过专业维修人员进行，对于软、硬按键的功能不熟悉的也不能随便乱按，以防止人为故障。