李 昀

（寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司，寧夏石嘴山 753000）

西門子840D中MPI總線故障分析與處理

李 昀

（寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司，寧夏石嘴山 753000）

在維修西門子840D系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床中，經(jīng)常遇到一些與MPI總線有關(guān)的通信故障，處理起來比較麻煩。840D/810D系統(tǒng)中MPI總線的理解、故障分析與處理，提高維修效率及時(shí)縮短設(shè)備停機(jī)時(shí)間。

MPI總線；故障；840D 系統(tǒng)

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.10.20

1 MPI總線地址分配原則

在840D系統(tǒng)中，操作部件與NCU通過MPI多點(diǎn)總線接口連接（圖1），帶有MPI總線接口的功能單元都可以掛在總線上，與NCK一起構(gòu)成一個(gè)MPI網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)功能單元作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而且各個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的地址是唯一的，如機(jī)床操作面板的地址是1，機(jī)床控制面板的地址是14（車床版），PLC的地址為2等。節(jié)點(diǎn)地址是由系統(tǒng)規(guī)定的，用戶只能按照這些地址進(jìn)行設(shè)置，原則上不允許修改。常用操作部件的MPI地址分配見表1。

圖1 操作部件的連接

表1 常用操作部件的MPI地址

2 MPI總線連接規(guī)則

（1）MPI總線兩端必須以終端電阻結(jié)束，也就是說接通第一個(gè)和最后一個(gè)MPI插頭的終端電阻，把插頭上的開關(guān)扳到ON位置。切斷其MPI插頭上的終端電阻，把開關(guān)扳到OFF位置。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只允許有兩個(gè)使用終端電阻。手持單元和手持編程器單元中已經(jīng)內(nèi)置終端電阻。

（2）在網(wǎng)絡(luò)連接所有的終端中，必須有一個(gè)為總線提供+5 V的電源、帶終端電阻的MPI插頭連接到已經(jīng)開啟的設(shè)備上。

（3）使用的總線要盡可能短。

（4）每個(gè)MPI終端必須先插上，然后使能，分離MPI終端時(shí)，應(yīng)先關(guān)掉電源，然后再拔出MPI插頭。

（5）每個(gè)總線區(qū)段可以連接手持單元、手持編程器單元，不允許總線終端插入到手持單、手持編程器單元的分線盒中。如果有多個(gè)手持單元和手持編程器單元連接到總線區(qū)段，則需要一個(gè)中繼器連接。

（6）在不使用中繼器的情況下，波特率為187.5 kbps時(shí)，MPI總線電纜長(zhǎng)度應(yīng)≤1000 m；波特率為1.5 Mbps時(shí)，OPI總線電纜的長(zhǎng)度應(yīng)≤2000 m。

3 故障處理實(shí)例

（1）2012年5月，沙曼加工中心在運(yùn)行中出現(xiàn)“120202”報(bào)警，檢查PCU50顯示的MMC，NCK，PLC地址和波特率，發(fā)現(xiàn)NCK地址從13變?yōu)?。因?yàn)樵撓到y(tǒng)NCK是2.4版本，改回13后報(bào)警解除，機(jī)床運(yùn)行正常。同樣的問題在其他機(jī)床上發(fā)生過。此類故障是由MPI地址錯(cuò)誤引起的。

（2）2013年 8月，PC50加工中心，機(jī)床加工時(shí)出現(xiàn)“120202”報(bào)警，頁面空白，軟鍵灰色，數(shù)據(jù)不能加載。先檢查PCU50顯示的MMC，NCK，PLC地址和波特率，再檢查電纜、手輪均正常，更換NCU板后報(bào)警解除。此類故障是由NCU，MMC，HHU等部件或部件的MPI接口損壞引起的。

（3）2014年11月，TK6513數(shù)控鏜銑床，因原通信電纜（約20 m長(zhǎng)）損毀更換新的通信電纜（約50 m長(zhǎng)）后，出現(xiàn)“120202”，“120201”報(bào)警，幾秒后恢復(fù)正常，故障復(fù)現(xiàn)。檢查PCU50顯示的MMC，NCK，PLC地址、波特率、終端電阻、電纜、手輪均正常，更換NCU板，NCUbox模塊，故障依舊。對(duì)比更換前后的通信電纜，發(fā)現(xiàn)比原來的長(zhǎng)了很多，懷疑故障原因是更換電纜較長(zhǎng)，造成信號(hào)衰減。將其多余部分剪去重新接入機(jī)床，開機(jī)運(yùn)行正常。此類故障原因是由通信電纜太長(zhǎng)，造成信號(hào)衰減引起的。

（4）2015年6月，TJK6919數(shù)控落地鏜銑床，機(jī)床運(yùn)行中間斷出現(xiàn)出“120202”，“120201”報(bào)警，檢查發(fā)現(xiàn)通信電纜外層磨破，屏蔽層與機(jī)身接觸，用絕絕緣膠帶包扎后，開機(jī)運(yùn)行正常。此類故障原因是由信號(hào)屏蔽不好，干擾引起。

（5）2016年4月，TK6513數(shù)控鏜銑床，在處理該機(jī)其他故障時(shí)，維修人員無意中將一個(gè)MPI插頭上的開關(guān)從OFF位置扳倒ON位置，故障處理完后，開機(jī)運(yùn)行，間斷出現(xiàn)“120202”，“120201”報(bào)警，幾秒后恢復(fù)正常，故障復(fù)現(xiàn)。檢查MPI電纜、手輪、NCU、地址、波特率等相關(guān)部件均正常，上述故障一直得不到解決，持續(xù)了大半年。在一次維修該機(jī)床時(shí)，才發(fā)現(xiàn)該MPI插頭上的開關(guān)的位置扳錯(cuò)，恢復(fù)后故障消除。此類故障是由MPI插頭上的開關(guān)扳錯(cuò)位置引起的。

（6）2016年5月，TK6516數(shù)控刨臺(tái)鏜銑床，因車間突然斷電，機(jī)床重新上電后出現(xiàn)故障現(xiàn)象：等待NCPLC連接，操作面板黃燈閃爍。首先檢查MPI電纜，MMC的通信設(shè)置以及地址和MCP上的撥碼開關(guān)等都正確，NCU狀態(tài)也顯示為6。在這種狀況下，對(duì)NCU進(jìn)行一次總清，重新下裝了備份程序后，故障消除。此類故障是由機(jī)床突然斷電造成程序丟失引起的。因此，要做好機(jī)床NC，PLC程序備份。

4 結(jié)束語

由以上幾個(gè)故障案例可以看出來，西門子840D中MPI總線故障與它相關(guān)的軟件、硬件都有關(guān)系，只要熟知MPI總線地址分配原則、MPI總線連接規(guī)則、部件連接結(jié)構(gòu)等，在處理故障時(shí)，就會(huì)有的放矢，提高維修效率。

TG659

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〔編輯 凌 瑞〕