西门子802D系统黑屏故障维修实例

奥 翔

（中冶陕压重工设备有限公司，陕西富平 711711）

0 引言

SINUMERIK 802D作为西门子公司的经济型数控系统，以结构简单、调试维护方便、性能可靠、价位低等多方优势，在经济型数控机床上得到了广泛运用。但由于机床工作环境及长时间使用，导致硬件故障造成黑屏，并且802D系统储存数据的方式较为特殊，操作中如果处理不当，很容易造成机床参数的丢失，严重者会出现由系统原因造成的黑屏故障，无法进入系统。

1 故障现象

中冶陕压重工设备有限公司有多台沈阳机床厂生产的VM1260型立式铣镗加工中心，采用西门子公司的SINUMERIK 802D数控系列及SIMODRVE 611UE伺服驱动系统，控制三坐标轴及一个主轴。这些立式加工中心工作的九年期间，有过多次黑屏故障，有的是因为硬件原因导致，例如PCU的供电DC 24 V电源故障，或者显示器灯管不亮等原因，其中几次因机床数控系统参数丢失造成。

2 硬件原因造成黑屏故障的判断与处理

（1）电源故障。机床黑屏多由硬件问题导致，其中以PCU的DC 24 V电源故障最为突出。DC 24 V电源故障原因有两种可能：一是电源自身问题，开关电源自身损坏导致输入侧有交流电源而输出侧没有直流电源；二是输出侧DC 24 V的线路有接地，导致DC 24 V电压被拉掉。两种原因的判断，通用的方法是先将机床总开关断开，再将开关电源的输出侧（DC 24 V端）的接线断开，用万用表交流750 V档测量输入侧是否有220 V交流，交流电源正常，再用万用表的直流200 V档测量是否存在DC 24 V，如果没有DC 24 V，可以判断是开关电源自身问题；如果存在DC 24 V，需要检查输出端线路。检查方法：用万用表电阻档2M档位测量DC 24 V的正电源是否存在接地，一般DC 24 V的正电源会有多条线路，需要测出哪一条线路存在接地，例如在有一次维修中，断开 开关电源输出侧后，单独测量DC 24 V电缆时，发现松、夹刀开关电缆接地，直接将DC 24 V电源拉掉，将这条线路断开，其他线路恢复后重新送电，屏幕正常启动。处理故障线路时，发现电缆在Z轴电缆拖链中有破损，将破损处修复后重新送电，显示器恢复正常。因电缆在电缆拖链中经常往复运动，在半径处受力最大，导致电缆破损出现接地现象。总结多次维修经验后，提出处理方案：加一个开关电源，将去PCU，MCP等关键电器部分的DC 24 V电源单独接到另一个开关电源，即使有类似于限位开关电缆，松刀夹刀按钮等线路接地，也不会造成黑屏现象，而且屏幕还能准确报出故障。

（2）显示器故障。显示器故障也会造成黑屏现象，例如显示器上下方的灯管损坏，供给灯管电压的高压板损坏也会造成黑屏，但这种原因造成黑屏的概率不大。在一次维修黑屏故障时，先检查外部DC 24 V正常，仔细观察发现屏幕和平时的黑屏状态不同，在手电强光的照射下，屏幕会有阴影显示，而且MCP的指示灯亮，判断可能是显示器自身问题，外接一个显示器工作正常，判断可能是显示器的高压板或者灯管问题，因为高压板的高压输出端无法测量，决定先更换灯管，结果发现显示器上端的灯管有问题，需要注意的是，显示器上端和下端各有一根灯管，无论哪一根灯管有问题，都会造成屏幕不亮，如黑屏一般。这种显示器灯管与液晶显示器通用，更换简便。

3 系统参数的恢复方法及步骤

由参数丢失造成黑屏故障的几率很小，即使参数丢失，屏幕也会显示正常，不会出现黑屏现象。只是机床有些功能丢失，可以利用备份数据直接进行数据的恢复。

802D系统长时间停用再次启动时，由于保持数据用的电容失电，在启动过程中，执行到系统检测时出现黑屏死机，无法进入操作界面。例如在一次维修中，由于机械的主轴减速箱齿轮损坏，机械重新加工减速箱内部齿轮，导致机床停机半个月左右，减速箱修好后，重新启动机床，出现黑屏现象。在判断硬件没问题后，判断为机床数据丢失导致。恢复数据步骤：（1）在操作过程中需要用到4个软键，软键1：屏幕下方第一个软键上键；软键2：屏幕下方第三个软键键；软键3：屏幕右侧垂直第二个软键键；软键4：屏幕下侧第十个软键扩展键。如果使用外接键盘，则软键1为F9，软键2为F2，软键 3为shift+F2,软键 4为shift+F9。（2）系统重新送电，按顺序依次按下软键1、软键2、软键3，然后等大约30 s后，屏幕会显示提示：”defaultdateready?”（是否按缺省值模式启动）。此时按下软键4，系统就可以正常启动。（3）系统启动画面正常后，PLC工作不正常，启动器显示A831报警，T64信号无法输出。此时进入802D调试界面，即同时按MCP上的alt键+N键，输入口令”sunrise”进入专家模式，再选择执行“按储存器数据启动”。执行完上述操作后，系统恢复。一般来说，在机床安装调试后会有数据的完整备份，所以按储存器数据启动后，数据可以恢复正常。

4 系统参数丢失原因

（1）机床长期停机，会出现后备电池失效或保持数据的电容失电。为防止此类故障发生，应定期为机床通电，即使由于某些原因不能空运行，也要在按下急停按钮后开机一段时间，让电池和电容进行充放电，延长后备电池使用寿命。

（2）参数储存器故障或元器件老化。参数储存器故障或电气元器件老化都会造成参数变化或不可用，在一次维修中，发现存储板的部分电容鼓包，如果机床停机时间超过24 h，数据就会丢失，需要重新恢复数据，更换鼓包的电容后，这种现象再没有出现。

（3）操作者误操作。由于操作者不熟悉机床操作系统，在操作过程中，人为造成系统参数的改动或丢失，使机床不能正常工作。

5 防范黑屏及数控系统参数丢失的建议

（1）防止由电缆接地造成的DC 24 V丢失而引发的黑屏，需要保护好电缆工作环境，并定期更换电缆。

（2）为802D数控系统硬件系统提供恒温、整洁的工作环境，定期清理系统硬件灰尘，保证空调正常工作。

（3）为防止系统储存数据的电容和电池失电，数控机床停机后，也要定期为机床通电，每周两次通电，每次通电时间≥4 h。

（4）防止误操作，加强操作者和维修工的上岗前培训及业务能力，严格执行机床操作规程。

6 结语

根据802D数控系统维修的实际经验，分析了802D数控系统的机床中出现黑屏故障的原因，硬件的解决方法及参数的恢复方法，但具体应对黑屏故障，需根据实际情况处理。另外，在平时维护和对操作工的培训也至关重要，保证良好的工作环境，从而降低数控机床故障，保证数控稳定高效的运行。