馮 旭

（中國(guó)航發(fā)哈爾濱東安發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司，黑龍江哈爾濱 150066）

1 BERTHIEZ TVM1400PLCDO模塊故障

BERTHIEZ TVM1400數(shù)控立車使用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，在加工時(shí)突然出現(xiàn)3000號(hào)急停報(bào)警。由于機(jī)床急停是在機(jī)床加工過(guò)程中發(fā)生的，因此，可以排除急停開關(guān)被誤按。打開一個(gè)急停按鈕，測(cè)量按鈕觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)急停按鈕上沒(méi)有24V電壓。這臺(tái)立式車床共有3個(gè)急停按鈕，通過(guò)查閱圖紙（圖1）發(fā)現(xiàn)，3個(gè)急停按鈕是串聯(lián)連接，其24V和0V供電由安全集成單元K0100（Piiz PNOZ11）的 S21和 S31輸出，最終返回 K0100的S22和S32。正常情況下，S21和S31擁有24V的電勢(shì)差，經(jīng)過(guò)串聯(lián)的3個(gè)急停按鈕到達(dá)S22和S32端，如果3個(gè)急停按鈕都沒(méi)有被按下，那么S22和S32端的電勢(shì)差降為0V，則系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生急停報(bào)警。

圖1 安全集成K0100電路

通過(guò)測(cè)量S21和S31，發(fā)現(xiàn)安全集成K0100沒(méi)有輸出24V急停信號(hào)。S21和S31之間電勢(shì)差為零的現(xiàn)象可能是由于發(fā)生急停后沒(méi)有得到復(fù)位或者機(jī)床存在其他故障使急停信號(hào)沒(méi)有輸出。從電路圖中發(fā)現(xiàn)K0100的S33與S34是這個(gè)安全集成的急停復(fù)位，2個(gè)點(diǎn)外接按鈕S0112。在操作面板上找到S0112后按下，發(fā)現(xiàn)急停報(bào)警仍未消除。這說(shuō)明急停報(bào)警不是由于急停按鈕被按下或者急停按鈕損壞所致，而是機(jī)床存在其他故障，使急停不能復(fù)位。

繼續(xù)查看K0100的S11和S12，這是安全集成K0100的SUPPLY AND SAFETY GUARDS OK（安全保護(hù)功能正常）功能，24V從S11輸出，經(jīng)過(guò)繼電器K0050的11，14觸點(diǎn)和繼電器K0890的13，14觸點(diǎn)后，通過(guò)I/O輸出板（A4340）返回S12。K0890是DRIVESSAFETYRELAY信號(hào)的線圈，其中包括機(jī)床操作門、軸準(zhǔn)備好信號(hào)、刀庫(kù)門鎖止信號(hào)、刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備好信號(hào)等。K0050是SUPPLYOK信號(hào)的線圈，是供電準(zhǔn)備好信號(hào)。24V由S11輸出回到S12，如果S12擁有24V電壓，那么以上所述所有信號(hào)都正常。經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，K0050和K0890都已吸和，并且相關(guān)觸點(diǎn)已經(jīng)閉合。這說(shuō)明軸安全使能信號(hào)和電源準(zhǔn)備好信號(hào)都正常，K0050與K0890的觸點(diǎn)也正常閉合。但是，盡管S11擁有24V信號(hào)，S12卻沒(méi)有24V信號(hào)返回。這說(shuō)明從S11輸出至S12輸入之間信號(hào)出現(xiàn)了中斷。

經(jīng)過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)信號(hào)經(jīng)過(guò)K0890的13，14觸點(diǎn)后（圖1），由309線進(jìn)入 I/O輸出板的31腳（圖2），再經(jīng)過(guò) I/O輸出板內(nèi)部繼電器后通過(guò)34腳輸出，I/O輸出板內(nèi)部繼電器由S7-300的DO模塊（6ES7322-1BL00-0AA0）控制，控制位是A32.2。在PLC診斷中觀察A32.2為1，發(fā)現(xiàn)I/O模塊的31腳有輸入，但是34腳無(wú)輸出。當(dāng)I/O輸出板上的繼電器吸合時(shí)，對(duì)應(yīng)的LED燈會(huì)亮起，在PLC診斷中觀察控制字A32，發(fā)現(xiàn)A32.0、A32.1、A32.2都有信號(hào)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)該有3個(gè)連續(xù)的LED燈亮起，但是發(fā)現(xiàn)I/O輸出板上沒(méi)有1個(gè)LED燈亮起。因此可以不用懷疑I/O板上的繼電器，而是懷疑I/O模塊的供電出現(xiàn)問(wèn)題。I/O輸出板上共有4個(gè)24V和4個(gè)0V供電端口，測(cè)量發(fā)現(xiàn)24V和0V供電正常。繼續(xù)向上檢查PLC輸出的信號(hào)來(lái)源，發(fā)現(xiàn)雖然A32.2有輸出，但是在S7-300的DO模塊上測(cè)不出24V電壓。這說(shuō)明，雖然在PLC中A32.0，A32.1，A32.2的3個(gè)控制位都有輸出，但是在實(shí)際PLC的DO模塊上測(cè)不出輸出的24V信號(hào)，因此不能驅(qū)動(dòng)I/O輸出板上相應(yīng)的繼電器吸合，最終使K0100的S11發(fā)出的24V信號(hào)不能返回S12。更換這個(gè)DO模塊后機(jī)床恢復(fù)正常。

圖2 I/O輸出板電路圖

2 BERTHIEZ TVM1400短路保護(hù)繼電器故障

BERTHIEZ TVM1400數(shù)控立車出現(xiàn)過(guò)702432FB54 Cooling：ReturnPumpCircuitBreakerIsTripped（冷卻：回流泵斷路器跳閘）（QB0601）報(bào)警。報(bào)警中明確指出了報(bào)警的來(lái)源是由于電流保護(hù)器（QB0601）斷開產(chǎn)生的。但是觀察QB0601，發(fā)現(xiàn)其空氣開關(guān)沒(méi)有跳斷，而且由QB0601的控制單元所控制的電機(jī)M0601也能夠正常運(yùn)行。查閱圖紙發(fā)現(xiàn)，報(bào)警的來(lái)源是E33.7，發(fā)現(xiàn)E33.7有信號(hào)但是按HMI的復(fù)位鍵依然存在這個(gè)報(bào)警信息。

由于BERTHIEZ TVM1400將REST按鍵從HMI的標(biāo)準(zhǔn)功能鍵改為自定義功能鍵，使得標(biāo)準(zhǔn)的REST按鍵失去了功能。按下BERTHIEZ TVM1400的自定義報(bào)警清除按鈕，可以清除報(bào)警，但是沒(méi)過(guò)多久報(bào)警又出現(xiàn)了，再查看E33.7仍然為1。通過(guò)翻閱相關(guān)圖紙（圖3），發(fā)現(xiàn)24V經(jīng)過(guò)QB0601的1對(duì)常閉觸點(diǎn)（96和95）和常開觸點(diǎn)（17和 18）到達(dá)PLC的輸入點(diǎn)E33.7。當(dāng)短路保護(hù)器接通時(shí)，常開觸點(diǎn)閉合，當(dāng)短路保護(hù)器斷開時(shí)，常開觸點(diǎn)斷開，在這2種情況下，常閉觸點(diǎn)一直閉合。測(cè)量時(shí)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)表筆接觸觸點(diǎn)17時(shí)機(jī)床極易產(chǎn)生報(bào)警。最后觀察到，雖然短路保護(hù)器閉合，但是觸點(diǎn)17沒(méi)有24V電壓測(cè)出，而這時(shí)E33.7為0。雖然短路保護(hù)器沒(méi)有斷開，但是實(shí)際上，位于17和18的常開觸點(diǎn)已經(jīng)斷開，因此PLC認(rèn)為短路保護(hù)器已經(jīng)斷開，并產(chǎn)生702432報(bào)警。

圖3 電流保護(hù)器QB0601相關(guān)電路