西门子802 D加工中心故障维修实例

　　西门子PROFIBUS总线插座已内置了终端和偏置电阻，通过设置开关可方便地接通或断开。终端和偏置电阻的值完全符合西门子通信端口和PROFIBUS电缆的要求。通过接通或断开总线插座的终端电阻开关，可以非常方便地连接或切断插座后面的部分网络的信号传输。

　　2.2 Profibus总线插座拨档开关位置检查

　　根据以上分析，参考报警提示Profibus总线通讯错误，Y轴伺服未准备好，而X、Z轴伺服驱动没问题，且Y轴故障以前均正常工作，于是先按照图1所示的Profibus总线连接图检查总线(紫色的通讯线)端口拨档开关的“ON”和“OFF”的位置。经检查PCU的总线终端、611Ue的总线终端，I/O板的总线端口，虽然位置都对，但是报警还在，伺服仍然无法起动。

　　2.3 Profibus总线插座终端电阻检查

　　打开各总线插座检查屏蔽双绞线的屏蔽、接地和连接可靠性，确认无误后，采用总线网络二分法”。，按如图3所示，用万用表测量终端电阻的阻值。结果发现611Ue上连接X轴与Y轴控制模块的总线插座接触不良，于是更换了该插座。更换后，机床能启动了，PLC也可以运行了，Profibus报警没有了，但是Y轴不能动，一回参考点，机床就报警Y轴伺服未准备好，报警信息是25000，编码器错误。而驱动器那边显示的是EAS04，也是编码器错误。重新上电后，Y轴依旧不能启动，一动就报警。

3 Y轴伺服系统与编码器

　　3.1 伺服驱动系统

　　伺服驱动系统接受数控系统发出的位移或速度指令，经驱动器后，由伺服电机和机械传动机构驱动机床坐标轴，带动刀架及工作台运动，通过轴联动使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，满足加工需要。SIMODRIVE 611UE伺服驱动系统由电源模块、功率模块、控制板模块及其他附件组成，其中电源模块为独立模块，功率、控制板和其他附件集成为一部件。

　　该加工中心有三根进给轴和一根主轴，X和Y轴由SIMODRIVE 611UE一个双轴功率部件进行控制，Z轴和主轴将分别由SIMODRIVE 611UE一个单轴功率部件控制。SINUMERIK 802D控制系统与SIMODRIVE611UE伺服驱动系统的X、Y双轴功率部件及1FK6伺服电机连接如图4所示。

图4 SINUMERIK 802D与SIMODRIVE 611UE

　　图中绝对EnDat编码器安装在伺服电机轴上，通过检测电机轴的角位移问接地获得位置输出量的等效反馈信号，该反馈信号与指令信号比较后的偏差是伺服系统控制的基础，编码器错误必然导致Y轴伺服无法正常工作。

　　3.2 Y轴伺服电机与编码器故障排查

　　通过以上分析，结合报警信息25000，编码器错误。打开机床防护罩，检查Y轴伺服电机，Y轴编码器。先将y轴编码器航空插座拔了下来，重新插上，然后上电试验，故障依旧。于是采用置换法，将611Ue驱动部件(如图5所示)上的X轴和Y轴的编码器反馈信号线(绿色)及x轴伺服电机与Y轴伺服电机的u、V、W三相电源线(橘红色)对调。确认无误后上电，发现系统正常了，没有任何报警。手动按X轴按钮，Y轴能移动，说明Y轴的伺服电机和编码器都正常。将x轴与Y轴编码器反馈信号线(绿色)和电源线换回来之后，还是出现Y轴伺服报警。这说明Y轴编码器的反馈信号线虚接，把插座拆下来重新拧紧，再次上电之后，故障排除，机床可以正常动作，此故障属信号线插座连接松动。

图5 611Ue的功率部件

4 结束语

　　Profibus-DP总线故障报警是西门子系统数控机床维修当中的常见故障，针对此故障要充分理解Profibus-DP总线的连接原理，总线端口的结构以及工作原理。本次维修当中还发现数控机床在使用当中会经常遇到连接松动的问题，此类问题需要耐心细致的分析才可能排除。