梁 毅 王志鵬 劉 盛

(中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所，四川綿陽(yáng) 621900)

一銑削加工中心配置為ACRAMATIC 2100E控制系統(tǒng)和Kollmorgen伺服系統(tǒng)。ACRAMATIC 2100E是一種基于Windows NT平臺(tái)的SOFT型開(kāi)放式CNC數(shù)控系統(tǒng)，使用雙PC母板及雙80486微處理器分別進(jìn)行運(yùn)算和機(jī)床實(shí)時(shí)控制，具有豐富的人機(jī)界面和低成本升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，但由于Windows NT文件易丟失或遭破壞，易引起系統(tǒng)崩潰，曾經(jīng)兩次重裝系統(tǒng)，給我們維護(hù)造成很多困難?，F(xiàn)介紹其由于系統(tǒng)軟件錯(cuò)誤導(dǎo)致CNC特殊故障的排除過(guò)程及方法。

1 故障現(xiàn)象

操作者在使用過(guò)程中出現(xiàn)紅色報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容如下:

System Fail 8004E:

Power Supply malfunction

Cause:There appears to have been a malfunction of the power supply for the control system，causing the Real－time Processor to reset and restart.

Remedy:Turn the control off and on again.If the problem occurs again，consult the control maintenance manual for procedures to determine which component is at fault and for replacement instructions.

2 故障分析與查找

根據(jù)報(bào)警提示，需要關(guān)機(jī)重啟機(jī)床。重新開(kāi)機(jī)后機(jī)床能進(jìn)入到機(jī)床操作界面，但伺服系統(tǒng)不能得電，不出現(xiàn)任何報(bào)警提示。通過(guò)啟動(dòng)自診斷查看系統(tǒng)硬件自檢發(fā)現(xiàn)很多硬件沒(méi)有通過(guò)，結(jié)果如表1所示。

從診斷信息可知Bridge Board(RT)接口和Bridge Board橋接板上的所有插件板以及實(shí)時(shí)處理器PC主板都無(wú)法識(shí)別。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

計(jì)算機(jī)電源連接在WS工作處理器母板上，BB橋接板與插件板以及RT實(shí)時(shí)處理器母板都通過(guò)總線插槽獲得電源和通訊。查看BB橋接板上的LED顯示，Power指示燈未亮，紅色故障指示燈BB、RT、WS都被點(diǎn)亮。由于很多硬件沒(méi)有通過(guò)自檢，而計(jì)算機(jī)電源正常，眾多硬件同時(shí)壞的可能性很小，因此判斷硬件連接可能松動(dòng)。將所有的插接板都拆下對(duì)其連接件的金手指清洗、去氧化膜、檢查各硬件連接板元器件無(wú)異常后安裝回原位。重啟系統(tǒng)后BB板Power指示燈點(diǎn)亮，紅色故障指示燈BB、RT、WS不亮，硬件自檢通過(guò)，但伺服系統(tǒng)還是不能得電。伺服驅(qū)動(dòng)電源得電控制邏輯如圖2所示。其原理是:系統(tǒng)硬件自檢通過(guò)且軟件正確時(shí)，NC準(zhǔn)備好繼電器CR1得電，為繼電器模塊ESR1正常工作做好準(zhǔn)備，機(jī)床準(zhǔn)備好繼電器CR2同時(shí)得電。當(dāng)按伺服得電按鈕時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)電源獲得驅(qū)動(dòng)使能信號(hào)TR2，驅(qū)動(dòng)電源接觸器M20得電，伺服驅(qū)動(dòng)電源正常工作。檢查伺服系統(tǒng)上電回路邏輯電路，上電輸入信號(hào)回路中包括急停、硬限位和繼電器模塊ESR1，輸出信號(hào)回路中則有NC READY繼電器、MACHINE READY繼電器和驅(qū)動(dòng)電源接觸器。通過(guò)信號(hào)模擬發(fā)現(xiàn)輸入信號(hào)回路無(wú)任何問(wèn)題，但NC READY繼電器、MACHINE READY繼電器和驅(qū)動(dòng)電源接觸器不得電。NC READY繼電器、MACHINE READY繼電器得電是驅(qū)動(dòng)電源得電的前提條件。通過(guò)I/O診斷進(jìn)行在線監(jiān)控時(shí)，I/O菜單欄下全部功能都為灰色，無(wú)法使用。出現(xiàn)這種軟件問(wèn)題讓人有些費(fèi)解，聯(lián)想到該系統(tǒng)5月份因Windows系統(tǒng)崩潰，代理商重裝系統(tǒng)，可能系統(tǒng)軟件又存在問(wèn)題導(dǎo)致NC READY繼電器不得電，伺服驅(qū)動(dòng)電源接觸器M20因無(wú)驅(qū)動(dòng)使能信號(hào)TR2而不得電，聯(lián)系其代理商。在代理商的提示下查看其機(jī)床應(yīng)用軟件的相關(guān)信息，結(jié)果如下:

表1 Hardware diagnostic startup status

從系統(tǒng)的安裝時(shí)間變化判斷出其機(jī)床應(yīng)用軟件存在問(wèn)題，我們按代理商提供方法嘗試系統(tǒng)應(yīng)用軟件修復(fù)。

3 軟件故障修復(fù)方法

(1)將機(jī)床關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)A2100 system load界面時(shí)點(diǎn)擊界面右下腳按鈕“EMERGENCY uninstall”，稍等片刻將出現(xiàn)NC系統(tǒng)軟件管理界面，其內(nèi)容有Machine Application Software、NC Extensions Software、Base System Software，藍(lán)色顯示為當(dāng)前使用版本，灰色為可選用版本，在Machine Application Software項(xiàng)目下有一可選用版本，其相關(guān)信息如下:

(2)點(diǎn)擊軟件按鈕SWITCH切換Machine Application Software項(xiàng)目下軟件版本，點(diǎn)軟件按鈕COMMIT確認(rèn)，系統(tǒng)將自行操作完成，此過(guò)程需幾分鐘且可能失敗，失敗后可重試，通過(guò)反復(fù)的幾次操作后軟件版本切換成功，系統(tǒng)準(zhǔn)備好和機(jī)床準(zhǔn)備好繼電器都得電了。

(3)機(jī)床開(kāi)機(jī)進(jìn)入操作界面所有軸都沒(méi)有顯示，須恢復(fù)機(jī)床軸配置，進(jìn)入System configuration界面點(diǎn)擊AXES/SERVO→Back up/Restore，選擇 Restore命令進(jìn)行軸數(shù)據(jù)恢復(fù)。

(4)再次關(guān)機(jī)重啟后，機(jī)床可正常運(yùn)行，一切功能正常。

4 結(jié)語(yǔ)

因此伺服系統(tǒng)不得電的故障原因就是NC軟件出現(xiàn)錯(cuò)誤，很有可能是操作者誤操作引起。由于系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)可以通過(guò)操作清除和修改，給機(jī)床調(diào)整帶來(lái)了方便，但如果管理不善，就會(huì)人為造成故障。特別是系統(tǒng)的初始化操作，極有可能刪除系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)通過(guò)設(shè)置密碼與制定相應(yīng)的制度，防止誤操作。此外，修改機(jī)床數(shù)據(jù)、進(jìn)行機(jī)床初始化調(diào)整工作，必須通過(guò)專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行，對(duì)于軟、硬按鍵的功能不熟悉的也不能隨便亂按，以防止人為故障。