一例加工中心軟件故障分析與排除

梁 毅 王志鵬 劉 盛

(中國工程物理研究院機械制造工藝研究所，四川綿陽 621900)

一銑削加工中心配置為ACRAMATIC 2100E控制系統和Kollmorgen伺服系統。ACRAMATIC 2100E是一種基于Windows NT平臺的SOFT型開放式CNC數控系統，使用雙PC母板及雙80486微處理器分別進行運算和機床實時控制，具有豐富的人機界面和低成本升級等優點，但由于Windows NT文件易丟失或遭破壞，易引起系統崩潰，曾經兩次重裝系統，給我們維護造成很多困難。現介紹其由于系統軟件錯誤導致CNC特殊故障的排除過程及方法。

1 故障現象

操作者在使用過程中出現紅色報警，報警內容如下:

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

根據報警提示，需要關機重啟機床。重新開機后機床能進入到機床操作界面，但伺服系統不能得電，不出現任何報警提示。通過啟動自診斷查看系統硬件自檢發現很多硬件沒有通過，結果如表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時處理器PC主板都無法識別。控制系統結構如圖1所示。

計算機電源連接在WS工作處理器母板上，BB橋接板與插件板以及RT實時處理器母板都通過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都被點亮。由于很多硬件沒有通過自檢，而計算機電源正常，眾多硬件同時壞的可能性很小，因此判斷硬件連接可能松動。將所有的插接板都拆下對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異常后安裝回原位。重啟系統后BB板Power指示燈點亮，紅色故障指示燈BB、RT、WS不亮，硬件自檢通過，但伺服系統還是不能得電。伺服驅動電源得電控制邏輯如圖2所示。其原理是:系統硬件自檢通過且軟件正確時，NC準備好繼電器CR1得電，為繼電器模塊ESR1正常工作做好準備，機床準備好繼電器CR2同時得電。當按伺服得電按鈕時，伺服驅動電源獲得驅動使能信號TR2，驅動電源接觸器M20得電，伺服驅動電源正常工作。檢查伺服系統上電回路邏輯電路，上電輸入信號回路中包括急停、硬限位和繼電器模塊ESR1，輸出信號回路中則有NC READY繼電器、MACHINE READY繼電器和驅動電源接觸器。通過信號模擬發現輸入信號回路無任何問題，但NC READY繼電器、MACHINE READY繼電器和驅動電源接觸器不得電。NC READY繼電器、MACHINE READY繼電器得電是驅動電源得電的前提條件。通過I/O診斷進行在線監控時，I/O菜單欄下全部功能都為灰色，無法使用。出現這種軟件問題讓人有些費解，聯想到該系統5月份因Windows系統崩潰，代理商重裝系統，可能系統軟件又存在問題導致NC READY繼電器不得電，伺服驅動電源接觸器M20因無驅動使能信號TR2而不得電，聯系其代理商。在代理商的提示下查看其機床應用軟件的相關信息，結果如下:

表1 Hardware diagnostic startup status

從系統的安裝時間變化判斷出其機床應用軟件存在問題，我們按代理商提供方法嘗試系統應用軟件修復。

3 軟件故障修復方法

(1)將機床關機重新啟動，當出現A2100 system load界面時點擊界面右下腳按鈕“EMERGENCY uninstall”，稍等片刻將出現NC系統軟件管理界面，其內容有Machine Application Software、NC Extensions Software、Base System Software，藍色顯示為當前使用版本，灰色為可選用版本，在Machine Application Software項目下有一可選用版本，其相關信息如下:

(2)點擊軟件按鈕SWITCH切換Machine Application Software項目下軟件版本，點軟件按鈕COMMIT確認，系統將自行操作完成，此過程需幾分鐘且可能失敗，失敗后可重試，通過反復的幾次操作后軟件版本切換成功，系統準備好和機床準備好繼電器都得電了。

(3)機床開機進入操作界面所有軸都沒有顯示，須恢復機床軸配置，進入System configuration界面點擊AXES/SERVO→Back up/Restore，選擇 Restore命令進行軸數據恢復。

(4)再次關機重啟后，機床可正常運行，一切功能正常。

4 結語

因此伺服系統不得電的故障原因就是NC軟件出現錯誤，很有可能是操作者誤操作引起。由于系統軟件和數據可以通過操作清除和修改，給機床調整帶來了方便，但如果管理不善，就會人為造成故障。特別是系統的初始化操作，極有可能刪除系統軟件和數據。因此，應通過設置密碼與制定相應的制度，防止誤操作。此外，修改機床數據、進行機床初始化調整工作，必須通過專業維修人員進行，對于軟、硬按鍵的功能不熟悉的也不能隨便亂按，以防止人為故障。