利用西門子840D TOOLBOX改造修復德國數控車床

袁　敬（南車眉山車輛有限公司，四川 眉山 620032）

利用西門子840D TOOLBOX改造修復德國數控車床

袁敬
（南車眉山車輛有限公司，四川 眉山 620032）

南車眉山公司機械車間的德國柏林格數控車軸車床出現西門子PROFIBUS數據總線報警故障，而故障模塊來自非西門子制造的接口模塊，通過利用西門子840D TOOLBOX軟件成功實現了對非西門子模塊的改造并成功修復設備。

840D；TOOLBOX；PROFIBUS

1 引言

數控車軸車床采用的是西門子840D數控系統，其包含的下位機西門子S7-300的PLC采用的是317-2DP 2AJ10型號的CPU模塊，這種CPU模塊可以很好的通過西門子PROFIBUS現場總線與非西門子生產商制造的現場應用模塊實現網絡通信，共同完成對該機床的整體控制。在本機中，設備制造商就引用了德國穆爾公司生產的一種現場總線模塊來控制機床頂尖部分的液壓控制信號，雖然穆爾與西門子公司之間沒有任何關系，但通過PROFIBUS這種開放的現場總線，它們之間還是實現了完美的互連和控制，但這次也正是其穆爾模塊的部分PROFIBUS信號出現故障，造成了整機停機，該模塊國內無替代品，要購買備件替換，不但周期長﹑且價格高，因該模塊上有空閑備用接口，因此想改造模塊修復，以下詳述排除故障的原理和方法。

2 機床硬件組態及軟件改造修復詳解

2.1設備故障情況概述。該機床在加工中出現報警號為700101的報警，報警內容為“Profibus failure”，即PROFIBUS總線失敗，關機重啟仍無法消除故障。經過進一步仔細檢查，發現報警來源于控制尾座頂尖動作的模塊。該模塊為穆爾公司的56640數字I/O塊，它通過西門子PROFIBUS-DP總線與主機相連，實現數據交換。

圖1

2.2模塊介紹。通過西門子STEP 7可看到整個機床的硬件組態狀況。在圖1中顯示出該穆爾56640模塊的在該設備中被容許分配的輸入﹑輸出地址。從圖中可以看出在DP總線模塊上被分配的輸入﹑輸出地址均從60開始，該穆爾模塊與一般普通I/O模塊有一個很大的區別在與，該模塊上有8個I/O接口，每一個I/ O接口都可以通過組態定義作為輸入接口或輸出接口，初始默認均作為輸入接口。

圖2

3 設備軟﹑硬件改造修復詳解

3.1 軟件方面，首先利用840D TOOLBOX改造穆爾模塊接口。840D系統的PLC和現場控制模塊，以及連接它們的PROFIBUS現場總線，同樣要STEP 7組態及編程使它們連接起來并共同發揮作用。但STEP7是針對西門子S7-300的組態和編程軟件，它只能完成基礎自動化部分的功能，對應于控制系統的現場級和車間級，而840D TOOLBOX則是西門子專為數控系統用STEP 7 開發的配套工具。因此要調試840D的PLC，則應在電腦中先安裝STEP 7，再安裝840D TOOLBOX才能使STEP 7 在西門子840D系統中發揮完全作用。不然，一些非西門子制造的模塊即使通過PROFIBUS接入設備，但在STEP 7編程軟件組態下則無法正常顯示（非標準模塊會顯示紅色驚嘆號），更無法操作或修改。首先在原有西門子編程軟件STEP 7的基礎上，新安裝正版840D TOOLBOX，成功安裝840D TOOLBOX后，點擊56640地址能打開該模塊的屬性區，進入參數賦值界面，將60.0地址由默認的輸入改為輸出地址（如圖2所示）。

由圖2中可看出，由原屬性“NO input”變為“Output”（其中“NO”即為開點屬性，如改為閉點屬性則為“NC”）保存退出設置，至此，組態屬性已經修改完畢。

3.2軟件方面，其次對該數控機床西門子S7-300程序進行改造。利用交差參考檢索到負責原頂尖前進的輸出點Q60.1在背景數據塊FB255，將原程序語句屏蔽，新增輸出Q60.0，將新硬件組態和改造程序全部重新下裝到機床里，軟件部分改造完成。

3.3硬件部分改造。將軟件部分組態和程序改造成功后，硬件部分改造就比較簡單，就是將原56640模塊上1號位的插頭改插到空閑的0號位插座上，重新開機，對報警進行復位操作，報警解除，故障排除，改造獲得圓滿成功。

結語

本次改造性修復是在深入研究﹑分析西門子840D下的S7-300程序和模塊性質的基礎上取得的，不僅修復了公司的關鍵進口設備，也為以后維修改造其它西門子840D系統的數控設備提供很好的借鑒和指導。

[1]譚紅．用西門子840D數控系統改造4．5×17m龍門銑鏜床[D]．重慶大學，2008．

TG61

A