西门子802 D加工中心故障维修实例

　　Profibus-DP总线是西门子数控系统里常用通信技术，而Profibus总线报警是西门子系统数控机床维护维修经常要处理的问题。

　　某西门子802D加工中心在运行过程中，出现Profibus总线报警。报警号为380500，报警信息为:Profibus-DP报警，驱动Y1，代码504，数值0，时间11211xxx。并且提示伺服未准备好。由于这个故障，导致机床无法动作，为此安排以下分析排杳过程。

1 SINUMERIK 802D数控系统

　　SINUMERIK 802D数控系统主要由PCU(面板控制单元)、KB( Keyboard键盘)、手轮、MCP(机床控制面板)、PP 72/48 (PLC外接vo模块)、SIMODRIVE611 UE控制模块、Profibus一DP模块等部分组成。PCU作为SINUMERIK 802D数控系统核心部件，集成了NCK ,PLC,HMI和通讯模块，并通过Profibus-DP总线与PP 72/48及SIMODRIVE 611 UE控制模块进行组态，实现数控单元与机床电气及驱动部件之间的通信，其中PCU为Profibus总线主站，PP72/48及SIMODRIVE 611 UE为从站川。该西门子802D加工中心使用一块PP 72/48，有效总线地址:9;两块双轴SIMO-DRIVE 611UE，有效总线地址分别为:12,13。相关Profibus设备连接如图1所示。

2  Profibus总线故障维修

　　2.1   Profibus总线单元

　　由于PROFIBUS-DP总线协议采用的是OSI的第一层物理层、第二层数据链路层和第七层用户接口，而该机床故障发生前一直正常工作，数控系统各部件均采用西门子公司产品，总线通信技术比较成熟，故初步判断Profibus总线通讯错误应是物理层的问题，作以下分析。

图1 Profibus总线连接图

　　该加工中心PROFIBUS-DP现场总线的物理层采用RS485异步RNZ传送，采用屏蔽双绞线作为传送介质，没有中继器的情况下，传输长度和传输速度之间关系如表1所示:

　　PROFIBUS-DP现场总线拓扑为总线型，为确保通讯的稳定性，要保证通讯电缆的屏蔽和接地，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。总线内各主、从站通过总线插座接至传送介质(如图1所示)，插座上的设置开关严格遵循终端为“ON"，中间为“OFF”的原则。Profibus总线插座的结构如图2所示。

图2 Profibus总线插座的结构

　　总线的开头和结尾必须有终端，以确保在运行期间接人和断开一个或多个站而不影响其他站。Profibus总线插座设置开关为“ON”和“OFF'，时对应状态如图3所示。

图3 Profibus总线终端电阻连接图

　　220Ω 为终端电阻，390Ω 为偏置电阻，其作用如下：

　　终端电阻：在线型网络两端，并联在一对通信线上的电阻。根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波，有效地增强信号强度。两个终端电阻并联后的值应当基本等于传输线在通信频率上的特性阻抗。

　　偏置电阻：偏置电阻用于在电气情况复杂时确保A、B信号的相对关系，保证“0”、“1”信号的可靠性。