数控龙门镗铣床ATT识码系统维修探讨

刘清

（中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司，四川 成都 610100）

2017年5月我公司一台数控龙门镗铣床，加工过程中，出现在1号直角附件铣头无法转位的问题。当转位程序进行到附件系统识别的M49指令时，发生停顿，无法读取铣头数据，程序不能继续往下执行。该机床为某机床厂生产的XKA2425×60型数控龙门镗铣床，此时需要操作的附件铣头为XHA2430×80-92B型直角附件铣头。数控系统采用的是SINUMERIK 840DSL系统，附件铣头的转位程序，由操作者在界面里输入附件铣头号和转位角度后，系统自动生成，可以排除软件问题，因此初步诊断为该机床的附件铣头识码系统硬件部分出现故障，造成附件铣头度数无法读取。

该机床的附件铣头识码系统，采用的是CONTRINEX瑞士科瑞公司一套专用传感器。科瑞公司的产品，以长检测距离、小型化、全金属封装等为特色。该机床的附件铣头识码系统如图1。在该系统中，附件铣头的铣头号及附件头角度信息存储在载码器上，分别安装在附件铣头上端面0°、90°、180°、270°的方向上，识别器安装在主轴的端面上与载码器的相对位置。识别器通讯网关负责为识别器提供直流24V电源，并利用MPI电缆与数控系统NC通讯。在系统正常工作时，识别器读取载码器的信息，通过通讯网关，传送给数控系统NC，协助机床数控系统完成对附件铣头号及角度的识别。同时，我们也可以通过这套系统将附件铣头号及角度的信息，从数控系统写入载码器芯片。

图1 附件头识别系统

针对该机床1号直角附件铣头无法转位的故障，我们将数控系统复位，手动操作将机床1号附件铣头放回，再抓取2号附件铣头，进行转位操作，发现2号铣头动作正常。因此可以判断识别系统的识别器及通讯网关工作正常，问题应出在1号铣头的载码器芯片上。

通过SIMATIC Manager S7-300软件，我们查阅机床PLC程序，了解到下列关于本机床附件铣头识别系统所涉及的内部参数有：DB99.DBX 66.6 （附件头码封锁标志位）、 DB305.DBW74 (写入的附件头号 )、DB305.DBW76 (写入的附件头角度 )、DB305.DBX80.0 (读取 OK)、DB305.DBX80.1 (读取错误 )、DB305.DBX80.2 (写入 OK)、DB305.DBX80.3 （写入错误 )、DB305.DBX80.4 (报警：需检查硬件 )、DB305.DBW196 (读取附件头号 )、DB305.DBW198(读取附件头角度 )、DB305.DBX260.0 (识别器已经识别 )。

我们将1号铣头上的载码器分别取下，用手将载码器贴在主轴端面识别器上，此时DB305.DBX260.0应为1，表示载码器上信息，识别器可以识别。如果DB305.DBX260.0应为0，表示无法识别载码器上信息，则可能是载码器芯片上信息丢失或者是芯片损坏。在检查过程中，我们发现1号附件铣头0角度载码器异常，我们先用M49指令，对芯片信息进行读取，系统无法读取到数据，且DB305.DBX80.1为1，表示读取错误。读取多次后，DB305.DBX80.4为1，提示检查硬件。为了判断是否是芯片信息丢失的问题，我们还需要对载码器芯片进行重新写入操作。我们在机床PLC程序中查询到关于机床附件铣头ATT调试写入附件铣头ATT号码和角度值时使用的程序，正常情况需要进行如下操作。

第一步：先将DB99.DBX66.6置1，但切记完成写入后一定要将该参数清零；

第二步：将附件头号码写入到DB305.DBW74里，附件头角度写入到DB305.DBW76里；

第三步：用手将载码体，贴在主轴端面识别器上，此时 DB305.DBX260.0 为 1，按下写入按键 I7.6，即写入OK，信号位DB305.DBX80.2为1，拿开芯片；

第四步：再贴上，在机床MDA方式下通过M49指令或者自定义按键来读取数据，DB305.DBW74和DB305.DBW76内的数据自动被传入到DB305.DBW196 、 DB305.DBW198中，读OK信号DB305.DBX80.0为1，即完成写入、读取功能。

按照上面的步骤，我们先将DB99.DBX66.6置1，再将附件头号码“1”写入到DB305.DBW74里，附件头角度“0”写入到DB305.DBW76里；然后用手将载码体，贴在主轴端面识别器上，此时DB305.DBX260.0 为 0，按下写入按键 I7.6，DB305.DBX80.3为1，芯片写入错误，连续写入几次后，DB305.DBX80.4为1，提示检查硬件。因此得出结论，该载码器芯片硬件已经损坏，已无法进行读写操作，需要更换。购买到新的载码器芯片，按照正常情况下步骤写入载码器芯片信息，1号铣头恢复正常，可以进行转位操作。

2017年8月，我公司另外一台同厂生产同型号的的数控龙门镗铣床，所有的附件铣头都出现角度无法识别，无法转位的故障。在初步排除操作和程序上的软件问题以后，我们把重心还是放在对附件铣头识码系统硬件部分的检查上。由于是所有的附件铣头都出现不能识别的情况，所以，我们应可以暂时排除附件铣头上载码器芯片的问题，于是先检查识别系统直流24V电源和MPI通讯电缆，一切正常。接着采用替代的方式，依次对识别器通讯网关和识别器进行检查，发现原来的识别器通讯网关已经损坏，所以不能完成正常的通讯。在系统中换上新的通讯网关后，机床附件铣头可以正常完成转位操作。

通过对数控龙门镗铣床ATT识码系统维修作业，我们体会到，维修SINUMERIK数控机床时，我们应能熟练使用SIMATIC Manager S7软件进行故障诊断，因为通过阅读并分析机床的PLC程序，可以快捷地了解各种内部功能参数变化，大大提高维修效率。

另外每个厂家的机床设计者在进行机床的设计时，都有自己的思路，所以在功能实现方法上会有很大的差距，本文中所例举的内部参数及维修方法，只针对同厂家同类型的机床适用，在其他厂家的设备中，参数会有所调整，需要去摸索。因此更说明了在维修时，掌握SIMATIC Manager S7软件的重要。

现在的机床设备，采用进口配件的比例越来越高，当配件损坏时，往往配件的购买周期会占到维修周期的90%以上，极大的影响了机床的使用效能和维修效率。在此次维修作业中，我公司利用了1个多月，才采购到了配件，而实际现场故障判断、维修的时间其实只有一到两天。可以看出，因地制宜的制定常用维修件的备件计划，开拓灵活、高效的配件采购渠道，对保障公司的设备运行的重要作用。

做维修工作，除了必须有认真负责的工作态度，还必须要有探索新知识、新技术，接受新生事物的勇气和信心。而现在，网络和计算机就是我们最好的老师。只有不断的学习，不断的实践，不断的总结，才能让我们适应新时代的维修工作的需要。