西门子数控系统维修，西门子801系统维修、工控机维修故障包括：维修故障包括：按键损坏，电源板故障、高压板故障，液晶故障、主板坏、上电黑屏、花屏、暗屏、触摸失灵，不能正常开机、触摸问题、按键问题、屏幕显示问题（屏碎、花屏、白屏、黑屏等）、通讯问题（触摸无反应、触摸反应慢等）、电源故障、主板问题、系统问题等工控机无法安装操作系统；工控机按下开关，可以看到指示灯亮，但屏幕无显示；工控机开机屏幕出现英文或数字报错，无法进入系统；工控机不识别光驱、硬盘、软驱、串口、并口、网卡口等；工控机按下开关，没有任何反应（无法开机）；工控机经常死机、掉电或自动重启；工控机密码遗忘，无法进入系统；工控机电池无法充电；西门子数控系统维修
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西门子数控系统的维修方法：西门子数控系统维修
1）电源接通后无基本画面显示
（a）电路板03840号板上无监控灯显示
（b）03840号电路板上监控灯亮西门子数控系统维修
①监控灯闪烁。如果监控灯闪烁频率为1Hz，则EPROM有故障；如果闪烁频率为2Hz，则PLC有故障；如以4Hz频率闪烁，则保持电池报警，表示电压已不足。
②监控灯左灭右亮。表示操作面板的接口板03731板有故障或CRT有故障。
③监控灯常亮。这种故障，通常的原因有：CPU有故障；EPROM有故障；系统总线（即背板）有故障、电路板上设定有误、机床数据错误、以及电路板（如存储器板、耦合板、测量板）的硬件有故障。
2）CRT上显示混乱西门子数控系统维修
（a）保持电池（锂电池）电压太低，这时一般能显示出711号报警。
（b）由于电源板或存储曾被拔出，从而造成存储区混乱。这是一种软故障，只要将CNC内部程序清除并重新输入即可排除故障。
（c）电源板或存储器板上的硬件故障造成程序显示混乱。
（d）如CRT上显示513号报警，表示存储器的容量不够。
3）在自动方式下程序不能启动
（a）如此时产生351号报警，表示CNC系统启动之后，未进行机床回基准点的操作。
（b）系统处于自动保持状态。
（c）禁止循环启动。检查PLC与NC间的接口信号Q64.3。
4）进给轴运动故障
（a）进给轴不能运动。造成此故障的原因有：
①操作方式不对；
②从PLC传至NC的信号不正常；西门子数控系统维修
③位控板有故障（如03350，03325，03315板有故障）。
④发生22号报警，它表示位置环未准备好。
⑤测量系统有故障。如产生108，118，128，138号报警，这是测量传感器太脏引起的。如产生104，114，124，134报警，则位置环有硬件故障。
⑥运动轴处于软件限位状态。只要将机床轴往相反方向运动即可解除。
⑦当发生101，111，121，131号报警时，表示机床处于机械夹紧状态。
（b）进给轴运动不连续。
（c）进给轴颤动。
①进给驱动单元的速度环和电流环参数没有进行最佳化或交流电机缺相或测速元件损坏，均可引起进给轴颤动。
②CNC系统的位控板有故障。
③机构磨擦力太大。
④数控机床数据有误，有关机床数据的正确设定如下。西门子数控系统维修
（d）进给轴失控。
①如有101，111，121，131号报警请对夹紧进行检查。
②如有102，112，122，132号报警，则说明指令值太高。
③进给驱动单元有故障。
④数控机床数据设定错误，造成位置控制环路为正反馈。
⑤CNC装置输至驱动单元的指令线极性错误。
（e）103～133号报警。这是轮廓监控报警。速度环参数没有最佳化或者KV系数太大。
（f）105～135号报警。位置漂移太大引起的。移量超过500mv，检查漂移补偿参数N230～N233。
5）主轴故障西门子数控系统维修
如果实际主轴转速超过所选齿轮的最高转速，则产生225号报警；如主轴位置环监控发生故障，则发生224号报警。
6）V?24串行接口报警
（a）20秒内仍未发送或接收到数据时：
①外部设备故障；
②电缆有误；
③03840板有故障。
（b）穿孔纸带信息不能输入，其原因有：
①操作面板上钥匙开关在关的位置，从而造成纸带程序不能输入；
②如果0384号板上的数据保护开关不在释放位置时，不能输入数据纸带；
③如果不能输入L80～L99和L900～L999号子程序，则多是由于PLC与NC接口信号Q64?3为“1”（循环禁止）引起的。进口泵阀门
（c）停止位错误。
①波特率设定错误；
②阅读机有故障；西门子数控系统维修
③机床数据错误。
西门子数控840D案例西门子840D数控系统本身性能稳定，故障率极低。配置西门子840D系统的数控设备调试和维修实践中，大部分故障源于设备的安装调试和使用出现的问题，以下列举几个不同类型的维修实例以供参考。
例1一台840D系统的TH5840加工中心，在调试出现NCU报警，PS和PF红灯亮，报警是“12460通道%1程序段%2超出%3的符号最大数目”和“15175通道%1程序段%2程序%3接口不能建立”，并且出现频次没有规律。查阅诊断手册，提示报警来自“用于循环程序定义扩展的内存不足（PROC-指令）”。经修改并删除新的加工程序，报警未能消除，调整程序数目等相关机床参数故障依旧，基本排除是程序内存本身的原因。根据报警出现的频次，且IM361接口模块的SF灯亮，怀疑故障和信号干扰有关，经检查IM361连接电缆，发现电缆屏蔽不良，重新做IM361的连接电缆屏蔽层，报警消除。
例2一台840D系统的TH6363卧式加工中心，全闭环控制，在调试中Z轴坐标值显示漂移，实际上Z轴并没有移动，报警是“25050轴%1轮廓监控”。该报警产生的直接原因是NCK对于坐标轴的每个插补点（设置点），根据内部模型计算出实际值，如果计算的实际值与真实的机床实际值之间的差别大于机床数据36400CONTOUR_TOL中给定的值，西门子数控系统维修则程序中止，并发出警报信息。诊断过程是：检查机床数据36400及32200的设置值正常；将Z轴的伺服、电缆、光栅尺与X轴对调，报警出现在X轴；取消将Z轴全闭环，设置为半闭环，报警消除，判断是因为全闭环控制引起的报警，检查Z轴光栅尺的测量头及光栅尺电缆的连接均正常，但电缆的屏蔽线连接不良，重新做好电缆的屏蔽后，报警消除，机床恢复正常。
例3一台840D系统的TH42160龙门加工中心，具有X、Y、Z三个进给和一个刀库T四个伺服轴。出现Z轴电机超温报警，伺服驱动器上报警红灯亮。诊断过程是：系统监控页面显示Z轴电机温度150℃，而用手触碰感觉Z轴电机和环境温度相差不大，说明系统没有正确检测到Z轴电机的真实温度，判断是Z轴电机温度传感器不良或Z轴电机反馈电缆连接问题。将Z轴电机的动力及信号电缆与Y轴做对调，Z轴伺服驱动器上报仍然闪亮，说明Z轴电机及电缆是正常的。将Z轴伺服驱动器与一台正常工作的同型号TH42160龙门加工中心对调，疑是故障的Z轴伺服驱动器报警红灯熄灭，可以运行，而对调过来好的Z轴伺服驱动器出现了报警红灯，说明也不是Z轴伺服驱动器的问题。至此，Z轴伺服驱动器、电机、电缆等硬件均检查正常，而此故障又和机床参数无关，经观察，刀库T轴和Z轴共用一块双轴伺服驱动器，故怀疑是刀库轴的故障而误造成Z轴的报警显示。检查T轴电机连接，发现电缆插头中渗进很多的冷却液，进一步把电机的后盖打开，发现其中也渗进很多的冷却液，连电机编码器都被浸泡腐蚀。更换T轴电机后，故障消除，机床恢复正常。此故障案例说明在使用双轴模块时，一个轴的故障可能会反映到另一个轴上，造成误判。西门子801系统维修
例4一台840D系统的TOM850立式加工中心，机床在回参考点方式下旋动倍率开关时，会突然出现3000号急停报警，同时伴有%1轴回参考点异常报警；在自动方式下运行程序时，调整倍率机床明显抖动。诊断过程是：通过对故障现象的观察和分析，故障均是在倍率发生变化时出现，检查并清洗倍率开关后，故障依然存在。检查PLC输入输出信号状态，发现倍率开关从一个倍率挡位旋转到下一个倍率挡位的过渡过程中存在输入信号全都为零的瞬间状况，机床瞬时速度信号失而复得，电机频繁加减速，造成机床抖动。经重新编制倍率控制PLC程序，在倍率开关切换过程中保持上一状态，机床恢复了正常。因此，建议在使用操作面板倍率开关为格雷码时，应避免开关调整瞬间产生的误动作。
例5一台840D系统的TK42200龙门数控镗铣床，主轴低速运行正常，实际转速和指令转速匹配，在大于1000r/min，实际转速只有700r/min左右，并且指令转速增加而实际转速也基本不变化；更换主轴伺服放大器，故障仍然出现，检查电缆的连接也正常；因工件的加工方式为齿状排刀在钢件上开槽，冲击较大，故怀疑是电机编码器经长期冲击造成损坏，经更换电机编码器后，故障消除，机床恢复正常。
综上所述，充分掌握信息、仔细分析对机床调试维修非常重要。系统自诊断功能越强大，给调试维修提供的帮助和参考也越大，但不能完全受其束缚，有很多的故障和报警信息并没有直接的关联，应根据现场情况仔细观察，开阔思路，冷静思考，提高调试维修效率。

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1 西门子数控系统装调与维修 
西门子数控系统概述 
一、西门子数控系统组成 西门子数控系统主要包括：控制及显示单元、PLC 输入/输出单元（PP）、PROFIBUS 总线单元、伺服驱动单元、伺服电机等部分。 
二、西门子数控系统的发展历程 
1． SINUMERIK 802S/C 系统 SINUMERIK 802S/C 系统专门为低端数控机床市场而开发的经济型CNC 控制系统。802S/C 两个系统具有同样的显示器，操作面板，数控功能，PLC 编程方法等，所不同的只是SINUMERIK 802S 带有步进驱动系统，控制步进电机，可带3 个步进驱动轴及一个?10V 模拟伺服主轴； SINUMERIK 802C 带有伺服驱动系统,它采用传统的模拟伺服?10V 接口,最多可带3 个伺服驱动轴及一个伺服主轴。 
2． SINUMERIK 802D 系统 该系统属于中低档系统，其特点是：全数字驱动，中文系统，结构简单(通过PROFIBUS 连接系统面板、I/O 模块和伺服驱动系统)，调试方便。具有免维护性能的SINUMERIK 802D 核心部件-控制面板单元（PCU）具有CNC、PLC、人机界面和通讯等功能，集成的PC 硬件可使用户非常容易地将控制系统安装在机床上。 
3．SINUMERIK 840D/810D/840Di 系统 840D/810D 是几乎同时推出的，具有非常高的系统一致性，显示/操作面板、机床操作面板、S7-300PLC、输入/输出模块、PLC 编程语言、数控系统操作、工件程序编程、参数设定、诊断、伺服驱动等许多部件均相同。 SINUMERIK 810D 是840D 的CNC 和驱动控制集成型，SINUMERIK 810D 系统没有驱动接口， SINUMERIK 810D NC 软件选件的基本包含了840D 的全部功能。 采用PROFIBUS-DP 现场总线结构西门子840Di 系统，全PC 集成的SINUMERIK 840Di 数控系统提供了一个基于PC 的控制概念。 
4．SINUMERIK 840C 系统 SINUMERIK 840C 系统一直雄居 ** 数控系统水平之首，内装功能强大的PLC 135WB2，可以控制SIMODRIVE 611A/D 模拟式或数字式交流驱动系统，适合于高复杂度的数控机床。 
三、西门子交流驱动系统 
1. SIMODRIVE611A：模拟式伺服，配合1FT5 系列进给驱动电机(600V)和1PH7 主轴电机, 可控制主轴，进给轴，及普通异步电机。 
2. SIMODRIVE 611D：数字式伺服，配合1FT6/1FK6 系列进给驱动电机和1PH7 主轴电机，可控制主轴，进给轴等，只能配合810D、840D、840C 数控系统。 
3. SIMODRIVE 611U：通用型伺服，可接收模拟信号或数字信号（PROFIBUS）,可以进行位置控制、速度控制及转矩控制。配合1FT6/1FK6 和1PH7 电机，是理想的驱动系统解决方案之一。 
4. SIMODRIVE 611UE：通用E 型伺服，通过PROFIBUS 接连，其余同611U。 
SINUMERIK 802D 数控系统的部件连接 
一、连接总图及各个功能部件功能、接口介绍 数控单元(PCU)中集成了人机界面、数控运算和可编程控制系统（PLC）三个功能软件。 2 与之配套的有：数控编程键盘、手轮、机床控制面板、数字量输入输出模块以及伺服驱动系统。 
1、802D 基本组件及功能介绍: 
1.系统控制及显示单元（PCU）:系统单元与显示单元合为一体,既紧凑又方便连接。 此单元为核心单元有一块486工控机作主控CPU,其负责数控运算、界面管理、PLC逻辑运算等。其显示单元为一10.4吋真彩液晶显示屏（OP），与键盘输入单元组成人机界面。 该单元与系统其他单元间的通讯采用 PROFIBUS 现场总线，另有2个RS232接口与外界通讯。
2.PLC 输入/输出单元（PP）: 最大144点输入，96点输出。由 PROFIBUS 完成与PCU 的通讯（2块）。
3.PROFIBUS 总线单元：由PROFIBUS子模块、各单元上相应的PROFIBUS接口以及 PROFIBUS总线电缆组成。PROFIBUS 总线连接时要求各接点进出方向正确，两根线不交叉且连接可靠，屏蔽接牢。各接点插头上的设置开关严格遵循终端为“ON”，中间各接点为“OFF” 的原则。 
4.SIMODIVE611U 数字伺服驱动单元：由电源模块、功率模块、611U控制模块组成。其中电源模块负责将380V交流电转换成600V直流母线电压。 
5.伺服电机：通常有1FK6/1FK7/1FT6，主轴电机：1PH7等。 2、802D 各单元间的连接: SINUMERIK 802D数控系统是基于PROFIBUS总线的数控系统。信号都是通过PROFIBUS传送的。  
三、供电与接地 
1. 数控系统供电：1.数控系统采用24V 直流供电，要选择好直流稳压电源的容量。 
2.数控系统中需要直流24V 供电部件有：数控系统和键盘、机床控制面板、数字输入输出模块等。 
3.尽可能采用单独的24V DC 电源为数字输出外部供电。 
4．驱动电源供电 驱动电源模块将三相交流进线电源转化为600V 直流，并通过直流母线为功率模块供电，电源模块中没有制动电阻，采用向电网馈电方式制动，必须对其上电与断电的时序进行控制。为了保证驱动器就绪信号有效，端子NS1 与NS2 必须短接。 
5．接地.数控系统的电源共地连接指24V 直流电源的0V 与保护地PE 连接.
6.需将电动机的动力电缆的屏蔽层与驱动器的屏蔽连接架连接，或将伺服电动机电缆的屏蔽网与接地体保持良好接触。 
四、部件连接,按照图纸要求，完成部件连接。 
五、连接操作注意事项 通电前，要认真检查模块的接线，确保连接正确无误。 实验内容: 
1.802D的各部件的正确连接 
2.了解PROFIBUS现场总线的连接要点 6 实训练习 实验步骤: a. 
系统连接步骤说明： 
① 系统核心部分PCU 通过连接插座X9，PROFIBUS 电缆6XV1 830-0EH10，与PP72/48、 SIMODRIVE 等设备连接； 
②系统操作面板OP020 与机床操作面板MCP 之间有专用扁平电缆将X111 与X1201；X222 与X1202 相连； 
③PCU 通过X8 与电源相连接； 
④PCU 通过X14/X15/X16 连接手轮； 
⑤PCU 通过X10 与键盘连接； 
⑥PP72/48 通过X1 与电源连接； 
⑦PP72/48 通过X333 与机床信号； 
⑧电机通过电缆6FX* 002-5****-1**0 与功率模块相连接； 
⑨电机通过电缆6FX* 002-2CA31-1**0 与伺服模块611UE 相连接； 
⑩611 电源模块通过直流母线给功率模块供电； 
b.实验台上的线路连接； 
c. 通电前的线路检查 通电前，首先测量各电源电压是否正常。 ?用万用表ACV 档测量AC380V 是否正常：断开各变压器次级，用万用表ACV 档测量各次级电压是否正常，如正常将电路恢复。 ?用万用表DCV 档测量开关电源输出电压是否正常（DC24V）：断开DC24V 输出端，给开关电源供电，用万用表DCV 档测量其电压，如正常即可进行下一步。 ?断开电源，用万用表电阻档测量各电源输出端对地是否短路。 ?按图纸要求将电路恢复。 
思考题： 
1、802D 系统由那些部分组成？各部分分别起什么作用？ 
2、数控系统内置可编程控制器起什么作用 
3. PROFIBUS 现场总线的连接要点 
单元三 西门子PLC 应用编程 
一、 西门子PLC 应用程序设计规范 
1. PLC 应用程序的模块化和文档化 
2. PLC 应用程序的版本管理 
3. PLC 基本指令说明 1） PLC 编程语言Micro/Win 的基本操作符号 2） PLC 基本指令说明：位逻辑指令、整数算术运算指令、比较指令、计数计时指令等。 
二、西门子PLC 编程工具介绍 
Programming Tool PLC 802 Version 3.1 软件的应用。 在PLC 编程工具中有许多操作窗口：
1.梯形图编辑窗口，
2.符号表窗口，
3.状态图窗口， 
4.交叉引用窗口，
5.诊断窗口等。 
三、西门子PLC 软件编程 PLC 应用程序采用主程序OB1 和子程序SBR 结构。一个PLC 应用程序程序由许多PLC 梯形图网络构成。通常将隶属于同一功能的网络集成到一起构成一个PLC 子程序。 其中主程序OB1 起到组织作用，来调用各种功能的子程序。子程序SBR 来完成各个功能。并由主程序来调用。 
1、主程序（MAIN）结构分析 
2、子程序结构分析 四、西门子PLC 程序传送（下载） PLC 程序的下载与上载通过系统和 PC 机上的RS232 接口进行的（注意：在作PLC 传输时，请一定将系统上STEP7 连接激活，使其变成有效，否则会传输失败）。 
1、在计算机与数控系统断电的情况下，将RS232 电缆与802D PCU 模块上的串行口（X6）以及计算机的COM1 口相连；然后打开计算机与802D。 
2、在电脑侧打开PT802 V3.1，并打开需要下载的程序，在Communication 栏内，选择： Interface Com1 Remote address 2 Transmission Rate 38.4 kbps 在802D 侧的PLC 菜单里将“STEP7 连接”激活为有效(其他设置均为缺省值)。 
3、点击 “Done load”菜单，下载程序，此间需使PLC 停止运行。 当计算机侧出现“Done load was successful”时，下载结束。点击“RUN”菜单，重新运行PLC。 8 单元四 基本控制逻辑的实现 
一、伺服驱动器使能控制 为了保证数控系统与伺服驱动系统的安全可靠运行，其中有许多使能控制信号，只有当所有的使能条件全部满足后，伺服电机与伺服主轴才能工作。
二、急停和限位控制 
1.急停控制：其目的是在紧急情况下，使机床上所有运动部件制动，并在最短的时间内停止。 
2.限位控制：限位控制也是数控机床的一个基本安全功能。可分为：硬限位、软限位，其中硬限位是数控机床的外部安全措施，而软限位则是数控系统的内部安全功能。加工区域限制属于另一种形式上的软限位。 
三、机床面板基本操作功能控制 
1.进给倍率和主轴倍率：在机床控制面板上的倍率选择开关用于进给轴或主轴的速度修调。通常采用编码式旋转波段开关作为倍率选择开关。其编码方式有：格林码或二进制码两种。 
2.电子手轮：利用电子手轮可在手动方式下移动坐标轴，进行工具原点和刀具参数的设定，手轮每一刻度称为1 个增量，其硬件接口采用RS-422 标准的差分协议。 
3.进给轴的手动控制：手动移动坐标轴时，既可以采用连续点动方式，也可以采用增量点动方式。 
4.程序运行控制选项：数控系统均配备了零件程序运行的控制选项，这些选项既可通过人机界面的选择窗口激活，也可通过机床控制面板上的选择键激活。 
四、车床刀架控制 
1.电动刀架控制原理：数控系统发出换刀信号，刀架电机正转继电器动作，电机正转，通过减速机构和升降机构将上刀体上升至一定位置，离合盘起作用，带动上刀体旋转到所选择刀位，发讯盘发出刀位信号，刀架电机反转继电器动作，电机反转，完成初定位后上刀体下降，齿牙盘啮合，完成精确定位，并通过升降机构锁紧刀架。 
2.电动刀架设定：电动刀架可为四或六工位（即刀架上可装四或六把刀具），机床数据MD14510[20]所设定的数据应与刀架工位相吻合。每把刀具都有一固定刀号，通过霍尔开关进行到位检测。到位信号经故障设置引至I/O 演示板下方的接插件上。刀架电机顺时针旋转时为选刀过程，逆时针旋转时为锁紧过程，锁紧时间由机床数据MD14510[22]决定（一般根据具体刀架，可设为1～1.6S 左右）。 
2. 电动刀架PLC 控制程序：梯形图程序参见多媒体课件。 
9 单元五 西门子数控系统参数 
一、 机床参数的功能 
1.机床数据是数控系统与机床以及伺服驱动之间匹配的媒介。 
2.机床数据是数控系统功能管理和开放的钥匙。 
3．机床数据是机床动态特性的调节阀门。 
4.机床数据为PLC 逻辑控制提供灵活的方式。 
二、机床参数分类与设定 
1．通用机床数据 
2．轴机床数据 主要是与机床各运行轴相关的机械电气参数。 1）机床进给轴及相关机床数据； 2）机床主轴及相关机床数据。 
3．PLC 机床数据 与PLC 相关的机床数据。 
4．伺服驱动数据 MD880: 电机转速； 10 MD918: PROFIBUS 地址； MD1005: 电机编码器每转脉冲数； MD1120：电流环增益； MD1121: 电流环积分时间； MD1407/MD1408:速度环增益； MD1409/MD1410:速度环积分时间。 
5．其他机床数据 显示机床数据。 单元六 西门子数控系统的数据保护 SINUMERIC 802D 系统配备了32M 静态存储器SRAM 与16M 高速闪存FLASH ROM 两种存储器，静态存储器区存放工作数据（可修改），高速闪存区存放固定数据，通常作为数据备份区，以及存放系统程序。 
一、 西门子802D 数控系统数据存储方法 
1.机内存储 
2.机外存储 
3.PC 卡存储 
二、西门子802D 数控系统两种起动方法 
1. 冷启动: S1 开关选择。 
2. 热启动 操作面板选择。 
三、西门子802D 数控系统三种起动方法 
1.方式0：正常上电启动。 
2.方式1：缺省值上电启动。 
3.方式2：按存储数据上电启动。 
四、机床数据的保护 
1.机内存储 机内存储即将静态存储器SRAM 区已修改过的有用数据存放到高速闪存 FLASH ROM 区保存。通常系统断电后，SRAM 区的数据由高能电容C 上的电压进行保持，对于长期不通电的机床，SRAM 区的数据将丢失。当重新上电时，系统启动过程中自动调用备份数据区上一次存储的机床数据，若没有做过数据存储则在启动过程中自动调用出厂数据。机内存储即数据存储功能是一种不需任何工具的方便快速的数据保护方法。