西門子840D數(shù)控系統(tǒng)報21612 故障處理方法及案例分析

西門子840D數(shù)控系統(tǒng)報21612 故障處理及分析：

21612 通道%1 軸%2：復(fù)位使能，原因%3

參數(shù)：%1 = 通道號

  %2 = 軸名稱，主軸編號

說明：引起報警的原因%3：

0: 報警原因不能夠有系統(tǒng)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(qū)動信號 "使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 未被置位；

4: 驅(qū)動信號"驅(qū)動準(zhǔn)備好" (DB31 - 61, DBX 93.5) 未被置位。

只要有這些運(yùn)動使能信號（"伺服控制使能"、"使能脈沖"、Parking/編碼器、或驅(qū)動使能，比如T663端子）被復(fù)位丟失，相應(yīng)的軸就會報21612報警。

即使幾何組內(nèi)某個軸在運(yùn)動，接口信號“控制器使能”（db3*.dbx2.1）已為顯示軸設(shè)為0。在MD 數(shù)組20050AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB 中輸入的軸作為幾何組的軸計數(shù)。不管運(yùn)動與否，所有幾何軸必須存在控制器使能。

反應(yīng)：NC 轉(zhuǎn)換為跟蹤模式。

本通道NC 啟動禁止。

已設(shè)置接口信號。

報警顯示。

報警時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(qū)動信號"使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 、驅(qū)動信號"驅(qū)動準(zhǔn)備好" (DB31 - 61, DBX 93.5)，可以利診斷操作區(qū)內(nèi)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(dāng)驅(qū)動模塊的使能端子失效，檢查相應(yīng)的接線以及硬件，比如繼電器等。同時檢查端子信號連接的PLC 戶程序段中。

程序繼續(xù)：清除鍵或NC 啟動鍵清除報警。

報警號：300608軸 %1 驅(qū)動 %2 速度控制輸出被限制

參數(shù)： %1 = NC 軸號

%2 = 驅(qū)動號

說明：速度控制器輸出時間超過允許的限制時間（MD1605:$MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME）。扭矩設(shè)定值超過扭矩限定值或者電流設(shè)定值超過電流限定值。只有當(dāng)速度設(shè)定值小于速度極限 MD 1606 $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD時監(jiān)控才是有效的。

反應(yīng)：- BAG 沒有準(zhǔn)備就緒。

- 通道沒有準(zhǔn)備就緒。

- 通道沒有準(zhǔn)備就緒。

- 本通道NC 啟動禁止。

- 報警時NC 停止。

- NC 轉(zhuǎn)換為跟蹤模式。

- 報警顯示。

- 已設(shè)置接口信號。

處理： • 電極被卡住、負(fù)載過重或剎車關(guān)閉？

• 如果功率模塊允許，調(diào)高旋轉(zhuǎn)扭矩限制、功率限制和電流限制；

• 電機(jī)接地了嗎？

• 檢查電機(jī)變頻器的連接（缺少相位，旋轉(zhuǎn)區(qū)域錯誤）

• 檢測編碼器線數(shù)。

• 檢測編碼器、編碼器電纜和保護(hù)屏是否接觸不良或電纜斷開。

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

• 編碼器電纜與編碼器類型相配嗎？

• 檢測控制器設(shè)置（比如根據(jù)軟件交換）。

• 檢測電機(jī)的防護(hù)；

• 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(jiān)控激活（通過供電電源關(guān)和開來實現(xiàn)復(fù)位）。

• 機(jī)床數(shù)據(jù)MD 1605: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME（和MD 1606: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD （制動器上的極限控制器）與軸的機(jī)械和動力可能性相匹配。

• 標(biāo)準(zhǔn)值VSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 8000 1/min

• 標(biāo)準(zhǔn)值HSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 30 1/min

• 交換電機(jī)（編碼器已壞，電機(jī)指示線圈短路，接地或短路）。

• 在直線電機(jī)中：

• 檢測實際值方向。

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

• 檢測電機(jī)連接。

• 在連接中電機(jī)正確通電了嗎？

程序繼續(xù)：復(fù)位鍵在該方式組中所有通道中刪除報警。重新啟動零件程序。

25201軸 %1 伺服故障

參數(shù)： %1 = 軸名稱、主軸號

說明：驅(qū)動裝置發(fā)出信號，告訴存在一個嚴(yán)重的故障（狀態(tài)等級1  ZK1）。故障的準(zhǔn)確原因可以識別出來，方法是評估下列驅(qū)動裝置報警，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(zhǔn)備就緒）中。

反應(yīng)： - BAG 沒有準(zhǔn)備就緒。

- 通道沒有準(zhǔn)備就緒。

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

- 通道沒有準(zhǔn)備就緒。

- 本通道NC 啟動禁止。

- 報警時NC 停止。

- NC 轉(zhuǎn)換為跟蹤模式。

- 報警顯示。

- 已設(shè)置接口信號。

處理：對以上所列驅(qū)動裝置警報的評價。

程序繼續(xù)：復(fù)位鍵在該方式組中所有通道中刪除報警。重新啟動零件

處理故障的案例分析與經(jīng)驗

21612故障分析

軸在運(yùn)動中被復(fù)位，出現(xiàn)21612: Channel %1 axis %2 VDI signal servo enable reset during motion，即通道1的軸2的VDI驅(qū)動使能信號在運(yùn)動中復(fù)位。

21612的報警通常都是隨著其他的報警出現(xiàn)，由于滿足機(jī)床運(yùn)動的某個條件在運(yùn)動中突然丟失，因此PLC的"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)被復(fù)位為0，相應(yīng)的軸運(yùn)動停止。21612報警是出現(xiàn)的結(jié)果，而不是原因，通常末尾出現(xiàn)，所以顯示在OP上。因此這種情況下一定需要在報警紀(jì)錄中檢查其他出現(xiàn)的報警，一起分析處理。

之所以出現(xiàn)21612這個報警，是使能被去掉了，有兩種情況：一種是系統(tǒng)報警，從內(nèi)部斷開使能，通常還會有其他報警；另一種是使能的某個條件不滿足，PLC程序斷開使能，比如液壓壓力低于閥值。如果是后一種，編寫PLC程序的時候，應(yīng)該多做些報警提示信息，這樣戶就知道是什么原因引起的，便于維護(hù)。比如某臺龍門機(jī)床，Z軸往下走時出現(xiàn)21612報警，檢查發(fā)現(xiàn)是C軸夾緊信號丟失，打開看是線松了，往下走拉緊線就接觸不了。

案例分析

例1：DMG DMC635V 加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為西門子SINUMERIK 840D POWER LINE 在自動運(yùn)行過程中，突然停止運(yùn)行而轉(zhuǎn)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，可以暫時不管它。

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

報警號27001顯示驅(qū)動軸實際位置信號值和通道位置監(jiān)控值之間存在的差異（MD1305~MD1363）超出監(jiān)控公差值（MD36905~MD36963）的范圍。對于這種報警，只要設(shè)定的機(jī)床數(shù)據(jù)沒有被改動，一般來說通過啟動復(fù)位仍無法解決就應(yīng)該考慮硬件損壞的可能。但是，這個報警號涉及的硬件較多，幾乎涵蓋整個控制回路，因此可以同時結(jié)合其他的報警號來分析處理。

報警號27001出現(xiàn)后重啟系統(tǒng)，如果隨即出現(xiàn)27023、27024報警即可斷定存在硬件故障。伺服系統(tǒng)控制下的電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)的時候，肉眼看到的是一動不動的，然而實際上“靜止”的電機(jī)是不斷的運(yùn)動著的。

原理如下，伺服系統(tǒng)驅(qū)動的動力電流流過電動機(jī)繞組而形成一個力矩，這個力矩使電動機(jī)有一個旋轉(zhuǎn)的趨勢并產(chǎn)生一個微小的動作，此時位置反饋系統(tǒng)檢測到這個動作，經(jīng)過系統(tǒng)運(yùn)算后發(fā)出一個反向的動作信號以補(bǔ)償這個微動過程，這樣就會產(chǎn)生一個與先前相反的運(yùn)動趨勢。微動著的電動機(jī)在人們的感知下就是一個有著強(qiáng)勁輸出力矩的靜止的電動機(jī)，而要保持系統(tǒng)要求的靜止?fàn)顟B(tài)，系統(tǒng)設(shè)計師要為這個微動設(shè)定一個范圍，這個范圍就是電動機(jī)“靜”與“動”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(jiān)控軸的零標(biāo)志監(jiān)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。一般通過重啟機(jī)器是否可以暫時消除報警來判斷是否為電磁干擾或硬件損壞，重啟報警消除那么多數(shù)是電磁干擾所致，后續(xù)要仔細(xì)檢查周圍電環(huán)境，或者加裝隔離穩(wěn)壓電源（有源穩(wěn)壓）來解決。

重啟報警消除不掉，那么多數(shù)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），如果有接近開關(guān)、BERO、之類的檢測元件先試著調(diào)近檢測間距，如果這些都已經(jīng)確認(rèn)沒有問題，那么，只剩下兩種可能：（1）611D驅(qū)動控制板損壞了，（2）編碼器或光柵尺等檢測器件損壞了。611D驅(qū)動控制板可以通過交換法與其他軸交換，如果報警號跟著控制板走，那么購買相應(yīng)型號控制板換上就可以了；如果報警信號仍然停留在原來的軸上，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。

• 檢查直流母線的金屬涂層。

• 在使BERO時，被監(jiān)控的不是 BERO信號而是零標(biāo)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。檢查直流母線的金屬涂層，是為了保證直流母線接觸良好，使模塊供電穩(wěn)定，不至于產(chǎn)生干擾或者工作不穩(wěn)定。

在使BERO時被監(jiān)控的不是 BERO信號而是零標(biāo)記。 BERO信號就是零標(biāo)志信號，檢查一下電氣圖紙，驅(qū)動模塊的BERO端子是不是連接一個開關(guān)，這個開關(guān)應(yīng)該是軸的零位開關(guān)。

例2 某臺磨床有一段時間經(jīng)常出現(xiàn)21612報警，磨削中砂輪自動停止，消除報警后再啟動又正常。查找緊接著21612之前的報警為700113：砂輪轉(zhuǎn)速報警。數(shù)字轉(zhuǎn)速表檢測，發(fā)現(xiàn)報警前瞬間檢測出來的砂輪轉(zhuǎn)速比程序中數(shù)值高出150rpm以上，因此可以判斷NC認(rèn)為砂輪超速而停止砂輪軸。檢查原因：砂輪不平衡量過大，重新調(diào)整后故障消除。

例3：二軸數(shù)控鉆銑床，Z2 軸在加工中頻繁出現(xiàn)25050 Z2軸輪廓監(jiān)控，21612 通道2 Z2 軸伺服使能運(yùn)動過程中被復(fù)位報警，機(jī)床停止加工。

分析處理：手動狀態(tài)下操作，發(fā)現(xiàn)Z2 軸向+方向移動一定距離，都會出現(xiàn)報警。報警后查看Z2 軸接口信號伺服使能（DB31－48，DBX21）復(fù)位為0，Z 軸伺服驅(qū)動模塊X34 報警燈亮。

因為Z1 與Z2 軸伺服系統(tǒng)采用相同的電機(jī)，伺服驅(qū)動模塊，所以對Z1 軸與Z2 軸進(jìn)行觀察、比較。發(fā)現(xiàn)Z2 軸電機(jī)實時電流參數(shù)MD1708 在啟動后，馬上從百分之十幾變成40%以上，之后機(jī)床出現(xiàn)報警。而Z1 軸則沒有出現(xiàn)這樣的情況。打開Z2 軸罩殼，發(fā)現(xiàn)Z2 軸塞鐵未固定，造成Z2 軸在往+方向移動時，塞鐵越卡越緊，以致Z2 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中抗力過大，電機(jī)電流超過報警值，并復(fù)位Z2 軸伺服驅(qū)動的伺服使能，機(jī)床停機(jī)。拆下?lián)p壞的塞鐵，修復(fù)并重新安裝，報警消失，故障排除。

西門子840D數(shù)控系統(tǒng)報21612 故障處理及分析