西門(mén)子840D數控系統報21612 故障處理方法及案例分析

西門(mén)子840D數控系統報21612 故障處理及分析：

21612 通道%1 軸%2：復位使能，原因%3

參數：%1 = 通道號

  %2 = 軸名稱(chēng)，主軸編號

說(shuō)明：引起報警的原因%3：

0: 報警原因不能夠有系統確定；

1: 接口信號"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1) 丟失；

2: 接口信號"脈沖使能" (DB31 - 61, DBX 21.7) 丟失；

3: 驅動(dòng)信號 "使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 未被置位；

4: 驅動(dòng)信號"驅動(dòng)準備好" (DB31 - 61, DBX 93.5) 未被置位。

只要有這些運動(dòng)使能信號（"伺服控制使能"、"使能脈沖"、Parking/編碼器、或驅動(dòng)使能，比如T663端子）被復位丟失，相應的軸就會(huì )報21612報警。

即使幾何組內某個(gè)軸在運動(dòng)，接口信號“控制器使能”（db3*.dbx2.1）已為顯示軸設為0。在MD 數組20050AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB 中輸入的軸作為幾何組的軸計數。不管運動(dòng)與否，所有幾何軸必須存在控制器使能。

反應：NC 轉換為跟蹤模式。

本通道NC 啟動(dòng)禁止。

已設置接口信號。

報警顯示。

報警時(shí)NC 停止。

處理： 檢驗接口信號"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)、"脈沖使能" (DB31 - 61, DBX 21.7)、驅動(dòng)信號"使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 、驅動(dòng)信號"驅動(dòng)準備好" (DB31 - 61, DBX 93.5)，可以利診斷操作區內的PLC 狀態(tài)顯示）。

檢查編碼器部分，以及模塊上的使能信號，比如T663端子。當驅動(dòng)模塊的使能端子失效，檢查相應的接線(xiàn)以及硬件，比如繼電器等。同時(shí)檢查端子信號連接的PLC 戶(hù)程序段中。

程序繼續：清除鍵或NC 啟動(dòng)鍵清除報警。

報警號：300608軸 %1 驅動(dòng) %2 速度控制輸出被限制

參數： %1 = NC 軸號

%2 = 驅動(dòng)號

說(shuō)明：速度控制器輸出時(shí)間超過(guò)允許的限制時(shí)間（MD1605:$MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME）。扭矩設定值超過(guò)扭矩限定值或者電流設定值超過(guò)電流限定值。只有當速度設定值小于速度極限 MD 1606 $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD時(shí)監控才是有效的。

反應：- BAG 沒(méi)有準備就緒。

- 通道沒(méi)有準備就緒。

- 通道沒(méi)有準備就緒。

- 本通道NC 啟動(dòng)禁止。

- 報警時(shí)NC 停止。

- NC 轉換為跟蹤模式。

- 報警顯示。

- 已設置接口信號。

處理： • 電極被卡住、負載過(guò)重或剎車(chē)關(guān)閉？

• 如果功率模塊允許，調高旋轉扭矩限制、功率限制和電流限制；

• 電機接地了嗎？

• 檢查電機變頻器的連接（缺少相位，旋轉區域錯誤）

• 檢測編碼器線(xiàn)數。

• 檢測編碼器、編碼器電纜和保護屏是否接觸不良或電纜斷開(kāi)。

• 檢測編碼器的旋轉方向（比如編碼器MD 1011: $MD_ACTUAL_VALUE_CONFIG Bit1)。

• 編碼器電纜與編碼器類(lèi)型相配嗎？

• 檢測控制器設置（比如根據軟件交換）。

• 檢測電機的防護；

• 檢查DC_Link電壓是否正常。

• 檢查DC_Link連接端子是否正常（檢查螺釘是否緊固）。

• Uce監控激活（通過(guò)供電電源關(guān)和開(kāi)來(lái)實(shí)現復位）。

• 機床數據MD 1605: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME（和MD 1606: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD （制動(dòng)器上的極限控制器）與軸的機械和動(dòng)力可能性相匹配。

• 標準值VSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 8000 1/min

• 標準值HSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 30 1/min

• 交換電機（編碼器已壞，電機指示線(xiàn)圈短路，接地或短路）。

• 在直線(xiàn)電機中：

• 檢測實(shí)際值方向。

• 檢測電機較大電流的減小MD 1105 MD_MOTOR_MAX_CURRENT_REDUCTION，在可能的情況下擴大它的值。

• 檢測電機連接。

• 在連接中電機正確通電了嗎？

程序繼續：復位鍵在該方式組中所有通道中刪除報警。重新啟動(dòng)零件程序。

25201軸 %1 伺服故障

參數： %1 = 軸名稱(chēng)、主軸號

說(shuō)明：驅動(dòng)裝置發(fā)出信號，告訴存在一個(gè)嚴重的故障（狀態(tài)等級1  ZK1）。故障的準確原因可以識別出來(lái)，方法是評估下列驅動(dòng)裝置報警，它們被另外輸出）：

報警 300 500,

報警300 502 - 300 505,

報警300 508,

報警300 515,

報警300 608,

報警300612,

報警300 614,

報警300 701 - 300 761,

報警300 799

該報警也可以編制在MD11412：ALARM_REACTION_CHAN_NOREADY （通道未準備就緒）中。

反應： - BAG 沒(méi)有準備就緒。

- 通道沒(méi)有準備就緒。

- 如果導致發(fā)生報警的是一單個(gè)軸，則報警僅對這一軸有效（不影響通道或該方式組）。

- 通道沒(méi)有準備就緒。

- 本通道NC 啟動(dòng)禁止。

- 報警時(shí)NC 停止。

- NC 轉換為跟蹤模式。

- 報警顯示。

- 已設置接口信號。

處理：對以上所列驅動(dòng)裝置警報的評價(jià)。

程序繼續：復位鍵在該方式組中所有通道中刪除報警。重新啟動(dòng)零件

處理故障的案例分析與經(jīng)驗

21612故障分析

軸在運動(dòng)中被復位，出現21612: Channel %1 axis %2 VDI signal servo enable reset during motion，即通道1的軸2的VDI驅動(dòng)使能信號在運動(dòng)中復位。

21612的報警通常都是隨著(zhù)其他的報警出現，由于滿(mǎn)足機床運動(dòng)的某個(gè)條件在運動(dòng)中突然丟失，因此PLC的"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)被復位為0，相應的軸運動(dòng)停止。21612報警是出現的結果，而不是原因，通常末尾出現，所以顯示在OP上。因此這種情況下一定需要在報警紀錄中檢查其他出現的報警，一起分析處理。

之所以出現21612這個(gè)報警，是使能被去掉了，有兩種情況：一種是系統報警，從內部斷開(kāi)使能，通常還會(huì )有其他報警；另一種是使能的某個(gè)條件不滿(mǎn)足，PLC程序斷開(kāi)使能，比如液壓壓力低于閥值。如果是后一種，編寫(xiě)PLC程序的時(shí)候，應該多做些報警提示信息，這樣戶(hù)就知道是什么原因引起的，便于維護。比如某臺龍門(mén)機床，Z軸往下走時(shí)出現21612報警，檢查發(fā)現是C軸夾緊信號丟失，打開(kāi)看是線(xiàn)松了，往下走拉緊線(xiàn)就接觸不了。

案例分析

例1：DMG DMC635V 加工中心，數控系統為西門(mén)子SINUMERIK 840D POWER LINE 在自動(dòng)運行過(guò)程中，突然停止運行而轉到急停狀態(tài)，屏幕顯示如下報警信息：

27001   Axis SP1 error in a monitoring channel, code 3…44, value: NCK-296573690, drive-296573509

300911   Axis SP1 drive 6 error in one monitoring channel

27023    Axis SP1 stop B triggered

27024    Axis SP1 stop B triggered

300508    Axis SP1 drive 6 zero mark monitoring of motor measuring system

21612   Channel 1 axis S1/SP1 VDI signal “server enable” reset during motion

25201    Axis SP1 drive fault

其中25201報警是由于其它故障信號觸發(fā)而產(chǎn)生的，可以暫時(shí)不管它。

21612通道1 軸SP1正在運動(dòng)時(shí)VDI信號“伺服使能”被復位，主軸如果正在高速旋轉，一般情況下突然停機都會(huì )導致各個(gè)模塊掉電的時(shí)間差，CPU（NCK-PLC）單元沒(méi)有停止的情況下，伺服驅動(dòng)模塊連接電機的功率模塊先失電，而伺服驅動(dòng)模塊連接CPU的控制模塊仍舊正常工作，這樣的情況就會(huì )導致CPU發(fā)出使能復位信號（VDI信號），而這時(shí)由于慣性主軸仍舊高速旋轉。所以往往21612不會(huì )是硬件損壞所致的嚴重報警，而是極短暫的電源缺失故障，重啟后一般能消失，因此這個(gè)報警號也可以排除出的視線(xiàn)。

報警號27001顯示驅動(dòng)軸實(shí)際位置信號值和通道位置監控值之間存在的差異（MD1305~MD1363）超出監控公差值（MD36905~MD36963）的范圍。對于這種報警，只要設定的機床數據沒(méi)有被改動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)通過(guò)啟動(dòng)復位仍無(wú)法解決就應該考慮硬件損壞的可能。但是，這個(gè)報警號涉及的硬件較多，幾乎涵蓋整個(gè)控制回路，因此可以同時(shí)結合其他的報警號來(lái)分析處理。

報警號27001出現后重啟系統，如果隨即出現27023、27024報警即可斷定存在硬件故障。伺服系統控制下的電機處于靜止狀態(tài)的時(shí)候，肉眼看到的是一動(dòng)不動(dòng)的，然而實(shí)際上“靜止”的電機是不斷的運動(dòng)著(zhù)的。

原理如下，伺服系統驅動(dòng)的動(dòng)力電流流過(guò)電動(dòng)機繞組而形成一個(gè)力矩，這個(gè)力矩使電動(dòng)機有一個(gè)旋轉的趨勢并產(chǎn)生一個(gè)微小的動(dòng)作，此時(shí)位置反饋系統檢測到這個(gè)動(dòng)作，經(jīng)過(guò)系統運算后發(fā)出一個(gè)反向的動(dòng)作信號以補償這個(gè)微動(dòng)過(guò)程，這樣就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)與先前相反的運動(dòng)趨勢。微動(dòng)著(zhù)的電動(dòng)機在人們的感知下就是一個(gè)有著(zhù)強勁輸出力矩的靜止的電動(dòng)機，而要保持系統要求的靜止狀態(tài)，系統設計師要為這個(gè)微動(dòng)設定一個(gè)范圍，這個(gè)范圍就是電動(dòng)機“靜”與“動(dòng)”的分水嶺，也就是27023，27024報警號得以觸發(fā)的“安全靜止公差”，一旦超差，即觸發(fā)報警。

報警號300508是監控軸的零標志監控信號，一般是反饋信號弱、反饋回路受到電磁干擾、反饋回路硬件損壞等原因。一般通過(guò)重啟機器是否可以暫時(shí)消除報警來(lái)判斷是否為電磁干擾或硬件損壞，重啟報警消除那么多數是電磁干擾所致，后續要仔細檢查周?chē)姯h(huán)境，或者加裝隔離穩壓電源（有源穩壓）來(lái)解決。

重啟報警消除不掉，那么多數是硬件原因，首先檢查編碼器光柵尺連接電纜是否老化或虛接，可以更換電纜（比較便宜），如果有接近開(kāi)關(guān)、BERO、之類(lèi)的檢測元件先試著(zhù)調近檢測間距，如果這些都已經(jīng)確認沒(méi)有問(wèn)題，那么，只剩下兩種可能：（1）611D驅動(dòng)控制板損壞了，（2）編碼器或光柵尺等檢測器件損壞了。611D驅動(dòng)控制板可以通過(guò)交換法與其他軸交換，如果報警號跟著(zhù)控制板走，那么購買(mǎi)相應型號控制板換上就可以了；如果報警信號仍然停留在原來(lái)的軸上，那么，該換的就是反饋器件（編碼器或光柵尺等）了。

• 使西門(mén)子原裝的編碼器電纜（有更高的屏蔽等級）。

• 檢測編碼器、編碼器電纜和屏蔽連接是否接觸不良或電纜斷掉。

• 檢測控制模塊（屏蔽連接）前板上面的螺釘。

• 若使齒輪編碼器，檢查齒輪和編碼器之間的間距。

• 更換編碼器、編碼器電纜或者控制模塊。

• 檢查直流母線(xiàn)的金屬涂層。

• 在使BERO時(shí)，被監控的不是 BERO信號而是零標記。

檢查控制模塊（屏蔽連接）前板上面的螺釘，是為了確保屏蔽接觸良好，保證屏蔽效果。檢查直流母線(xiàn)的金屬涂層，是為了保證直流母線(xiàn)接觸良好，使模塊供電穩定，不至于產(chǎn)生干擾或者工作不穩定。

在使BERO時(shí)被監控的不是 BERO信號而是零標記。 BERO信號就是零標志信號，檢查一下電氣圖紙，驅動(dòng)模塊的BERO端子是不是連接一個(gè)開(kāi)關(guān)，這個(gè)開(kāi)關(guān)應該是軸的零位開(kāi)關(guān)。

例2 某臺磨床有一段時(shí)間經(jīng)常出現21612報警，磨削中砂輪自動(dòng)停止，消除報警后再啟動(dòng)又正常。查找緊接著(zhù)21612之前的報警為700113：砂輪轉速報警。數字轉速表檢測，發(fā)現報警前瞬間檢測出來(lái)的砂輪轉速比程序中數值高出150rpm以上，因此可以判斷NC認為砂輪超速而停止砂輪軸。檢查原因：砂輪不平衡量過(guò)大，重新調整后故障消除。

例3：二軸數控鉆銑床，Z2 軸在加工中頻繁出現25050 Z2軸輪廓監控，21612 通道2 Z2 軸伺服使能運動(dòng)過(guò)程中被復位報警，機床停止加工。

分析處理：手動(dòng)狀態(tài)下操作，發(fā)現Z2 軸向+方向移動(dòng)一定距離，都會(huì )出現報警。報警后查看Z2 軸接口信號伺服使能（DB31－48，DBX21）復位為0，Z 軸伺服驅動(dòng)模塊X34 報警燈亮。

因為Z1 與Z2 軸伺服系統采用相同的電機，伺服驅動(dòng)模塊，所以對Z1 軸與Z2 軸進(jìn)行觀(guān)察、比較。發(fā)現Z2 軸電機實(shí)時(shí)電流參數MD1708 在啟動(dòng)后，馬上從百分之十幾變成40%以上，之后機床出現報警。而Z1 軸則沒(méi)有出現這樣的情況。打開(kāi)Z2 軸罩殼，發(fā)現Z2 軸塞鐵未固定，造成Z2 軸在往+方向移動(dòng)時(shí)，塞鐵越卡越緊，以致Z2 電機運轉過(guò)程中抗力過(guò)大，電機電流超過(guò)報警值，并復位Z2 軸伺服驅動(dòng)的伺服使能，機床停機。拆下?lián)p壞的塞鐵，修復并重新安裝，報警消失，故障排除。

西門(mén)子840D數控系統報21612 故障處理及分析