西门子810D数控系统故障维修一例

■ 东北工业集团吉林北方捷凯传动轴有限公司 （吉林 132021） 牛志斌 陈贵良 柏 刚

一台采用西门子810D系统的数控外圆磨床开机时出现故障，系统屏幕显示如图1所示的报警“120202 Wait for connection t o N C/P L C（等待连接N C/PLC）”。

这台机床系统P C U模块采用PCU50.1，NC CPU模块采用CCU3.4，伺服采用611D数字伺服系统。

据机床操作人员反映，机床在上次正常工作时由于冷却水管没有锁紧，冷却水管脱落，致使冷却液喷到电气柜上，机床操作人员断电关机下班了。两天后开机就出现这个报警。

图1 西门子810D系统120202报警

打开电气柜进行检查，发现数控系统CCU模块上各种指示灯和状态显示数码管没有任何显示，而CCU模块上方刚好是机床电源电缆线进线口，估计是冷却液从电缆线进线口滴淋到伺服电源模块和数控系统模块上，造成伺服电源模块和数控系统损坏。

这台机床数控部分由5个模块构成，包括伺服电源模块、CCU数控CPU模块、CCU box模块和一套单轴611D伺服驱动模块。机床有X轴、Z轴、C轴和B轴四个伺服轴，其中X轴、Z轴和C轴由CCU box自带的伺服模块控制，B轴由单独的611D伺服控制板和伺服功率模块控制。

首先怀疑伺服电源模块进水烧坏，拆下伺服电源模块，拆开进行检查，发现伺服电源模块部分电路确实已经烧焦。检查负载回路，没有发现问题，更换以前维修过的伺服电源模块，故障依旧，因此怀疑CCU模块和CCU box模块也有问题，订购伺服电源模块、CCU模块和CCU box模块。待新备件到货后，把伺服电源模块、CCU box模块和CCU模块全部安装上，这时通电开机，CCU系统数码管有显示了，这时首先对CCU的NC和PLC进行总清操作。

对N C进行总清：将N C K设定开关S3从“0”拨到位置“1”，参考图2，然后按复位（RESET）键S1，系统热启动，数分钟后数控系统启动完毕，并安装标准机床数据，待CCU模块上数码管显示“6”时，NC总清完毕，将S3开关拨回“0”位，但此时SF指示灯还在亮（这个灯亮指示伺服有问题，也可能是因为没有下载NC系列备份的原因）。

图2 西门子810D系统CCU面板开关与指示元件

对P L C进行总清：将P L C设定开关S4从“0”拨到位置“2”，然后拨到位置“3”，直到PS灯亮起；这时在3s之内，快速将S4开关拨到位置“2”，然后拨回位置“3”，再拨到位置“2”，这个过程PS灯先闪后又亮，PF灯亮；待PS和PF灯都一直亮时，将开关S4拨回“0”位，这时PS和PF灯都不亮了，PR绿灯亮，PLC总清结束。

下载系列备份：NC和PLC总清操作后，需要下载这台机床的NC和PLC系列备份文件。通过系统Service（服务）菜单下扩展子菜单Series start-up（系列备份），按屏幕右侧Read start up archive（读备份文档），选择已经备份在PCU硬盘上的NC系列备份文件进行下载，然后选择PLC系列备份文件进行下载。

备份文件下载后C C U模块上数码管显示6，但SF红灯仍然在亮，伺服模块上的X35红灯亮。数控系统上有报警“300500 Axis B drive7 system error，error codes 000001BH，00020000H（B轴驱动系统错误，错误代码0000001BH，00020000H）”，如图3所示。

图3 B轴300500伺服报警

因为报警指示B轴伺服系统有问题，首先将B轴的611D伺服控制板（6SN1118-0DM33-0AA1）换到其他机床，也出现300500伺服报警，说明伺服控制板损坏。

把另外一台西门子840D机床上好的伺服控制板换上，通电开机，系统不但出现报警“300500 Axis B drive7 system error，error codes 000001BH，00020000H（B轴驱动系统错误，错误代码0000001BH，00020000H）”，还出现报警“300500 Axis C drive1 system error，error codes 000001BH，00010000H（X1轴驱动系统错误，错误代码0000001BH，00010000H）”，如图4所示。B轴伺服报警不但没有消除，还多出一个C轴伺服报警。

将B轴伺服控制板和伺服功率模块都换到另外一台采用西门子840D系统的机床上，机床正常工作没有问题，说明这两个模块都没有问题。把这两个模块再换回到这台机床，还是出现这两个报警。

更换伺服系统控制总线和驱动总线都没有解决问题，至此维修工作陷入困境。

图4 B、C轴300500伺服报警

因为公司只有一台810D系统的机床，无法通过交换法确认新CCU模块和CCU box模块是否有问题。

思前想后，在无计可施的情况下，决定将这台机床换上的新伺服电源模块换到另一台采用840D系统的机床上检测，更换后那台机床也出现伺服报警，说明这个新伺服电源模块有问题，把没有故障机床上的伺服电源模块安装到这台机床，报警消除，CCU模块上的SF灯也熄灭，机床恢复了正常工作。

原来是新伺服电源模块出现问题，导致B、C轴同时出现300500伺服报警。

这次意外故障导致数控系统除B轴伺服功率模块外，其他4个模块全部损坏，并且新购置的伺服电源模块也损坏了，不但损失巨大，维修过程也费尽周折。为防止类似故障再次发生，用密封胶将电缆进线口封住，防止水进入电气柜。

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[1] 牛志斌．图解数控机床－西门子典型系统维修技巧[M]．北京：机械工业出版社，2004．

[2] 牛志斌，等．西门子系统现场故障检修速查手册[M]．北京：机械工业出版社，2010．

[3] 牛志斌．牛工教你学数控机床维修：SIEMENS系统[M]．北京：化学工业出版社，2012．

[4] 牛志斌．图解数控机床维修：从菜鸟到高手[M]．北京：机械工业出版社，2015．