西門子802D系統黑屏故障維修實例

奧 翔

（中冶陜壓重工設備有限公司，陜西富平 711711）

0 引言

SINUMERIK 802D作為西門子公司的經濟型數控系統，以結構簡單、調試維護方便、性能可靠、價位低等多方優勢，在經濟型數控機床上得到了廣泛運用。但由于機床工作環境及長時間使用，導致硬件故障造成黑屏，并且802D系統儲存數據的方式較為特殊，操作中如果處理不當，很容易造成機床參數的丟失，嚴重者會出現由系統原因造成的黑屏故障，無法進入系統。

1 故障現象

中冶陜壓重工設備有限公司有多臺沈陽機床廠生產的VM1260型立式銑鏜加工中心，采用西門子公司的SINUMERIK 802D數控系列及SIMODRVE 611UE伺服驅動系統，控制三坐標軸及一個主軸。這些立式加工中心工作的九年期間，有過多次黑屏故障，有的是因為硬件原因導致，例如PCU的供電DC 24 V電源故障，或者顯示器燈管不亮等原因，其中幾次因機床數控系統參數丟失造成。

2 硬件原因造成黑屏故障的判斷與處理

（1）電源故障。機床黑屏多由硬件問題導致，其中以PCU的DC 24 V電源故障最為突出。DC 24 V電源故障原因有兩種可能：一是電源自身問題，開關電源自身損壞導致輸入側有交流電源而輸出側沒有直流電源；二是輸出側DC 24 V的線路有接地，導致DC 24 V電壓被拉掉。兩種原因的判斷，通用的方法是先將機床總開關斷開，再將開關電源的輸出側（DC 24 V端）的接線斷開，用萬用表交流750 V檔測量輸入側是否有220 V交流，交流電源正常，再用萬用表的直流200 V檔測量是否存在DC 24 V，如果沒有DC 24 V，可以判斷是開關電源自身問題；如果存在DC 24 V，需要檢查輸出端線路。檢查方法：用萬用表電阻檔2M檔位測量DC 24 V的正電源是否存在接地，一般DC 24 V的正電源會有多條線路，需要測出哪一條線路存在接地，例如在有一次維修中，斷開 開關電源輸出側后，單獨測量DC 24 V電纜時，發現松、夾刀開關電纜接地，直接將DC 24 V電源拉掉，將這條線路斷開，其他線路恢復后重新送電，屏幕正常啟動。處理故障線路時，發現電纜在Z軸電纜拖鏈中有破損，將破損處修復后重新送電，顯示器恢復正常。因電纜在電纜拖鏈中經常往復運動，在半徑處受力最大，導致電纜破損出現接地現象。總結多次維修經驗后，提出處理方案：加一個開關電源，將去PCU，MCP等關鍵電器部分的DC 24 V電源單獨接到另一個開關電源，即使有類似于限位開關電纜，松刀夾刀按鈕等線路接地，也不會造成黑屏現象，而且屏幕還能準確報出故障。

（2）顯示器故障。顯示器故障也會造成黑屏現象，例如顯示器上下方的燈管損壞，供給燈管電壓的高壓板損壞也會造成黑屏，但這種原因造成黑屏的概率不大。在一次維修黑屏故障時，先檢查外部DC 24 V正常，仔細觀察發現屏幕和平時的黑屏狀態不同，在手電強光的照射下，屏幕會有陰影顯示，而且MCP的指示燈亮，判斷可能是顯示器自身問題，外接一個顯示器工作正常，判斷可能是顯示器的高壓板或者燈管問題，因為高壓板的高壓輸出端無法測量，決定先更換燈管，結果發現顯示器上端的燈管有問題，需要注意的是，顯示器上端和下端各有一根燈管，無論哪一根燈管有問題，都會造成屏幕不亮，如黑屏一般。這種顯示器燈管與液晶顯示器通用，更換簡便。

3 系統參數的恢復方法及步驟

由參數丟失造成黑屏故障的幾率很小，即使參數丟失，屏幕也會顯示正常，不會出現黑屏現象。只是機床有些功能丟失，可以利用備份數據直接進行數據的恢復。

802D系統長時間停用再次啟動時，由于保持數據用的電容失電，在啟動過程中，執行到系統檢測時出現黑屏死機，無法進入操作界面。例如在一次維修中，由于機械的主軸減速箱齒輪損壞，機械重新加工減速箱內部齒輪，導致機床停機半個月左右，減速箱修好后，重新啟動機床，出現黑屏現象。在判斷硬件沒問題后，判斷為機床數據丟失導致。恢復數據步驟：（1）在操作過程中需要用到4個軟鍵，軟鍵1：屏幕下方第一個軟鍵上鍵；軟鍵2：屏幕下方第三個軟鍵鍵；軟鍵3：屏幕右側垂直第二個軟鍵鍵；軟鍵4：屏幕下側第十個軟鍵擴展鍵。如果使用外接鍵盤，則軟鍵1為F9，軟鍵2為F2，軟鍵 3為shift+F2,軟鍵 4為shift+F9。（2）系統重新送電，按順序依次按下軟鍵1、軟鍵2、軟鍵3，然后等大約30 s后，屏幕會顯示提示：”defaultdateready?”（是否按缺省值模式啟動）。此時按下軟鍵4，系統就可以正常啟動。（3）系統啟動畫面正常后，PLC工作不正常，啟動器顯示A831報警，T64信號無法輸出。此時進入802D調試界面，即同時按MCP上的alt鍵+N鍵，輸入口令”sunrise”進入專家模式，再選擇執行“按儲存器數據啟動”。執行完上述操作后，系統恢復。一般來說，在機床安裝調試后會有數據的完整備份，所以按儲存器數據啟動后，數據可以恢復正常。

4 系統參數丟失原因

（1）機床長期停機，會出現后備電池失效或保持數據的電容失電。為防止此類故障發生，應定期為機床通電，即使由于某些原因不能空運行，也要在按下急停按鈕后開機一段時間，讓電池和電容進行充放電，延長后備電池使用壽命。

（2）參數儲存器故障或元器件老化。參數儲存器故障或電氣元器件老化都會造成參數變化或不可用，在一次維修中，發現存儲板的部分電容鼓包，如果機床停機時間超過24 h，數據就會丟失，需要重新恢復數據，更換鼓包的電容后，這種現象再沒有出現。

（3）操作者誤操作。由于操作者不熟悉機床操作系統，在操作過程中，人為造成系統參數的改動或丟失，使機床不能正常工作。

5 防范黑屏及數控系統參數丟失的建議

（1）防止由電纜接地造成的DC 24 V丟失而引發的黑屏，需要保護好電纜工作環境，并定期更換電纜。

（2）為802D數控系統硬件系統提供恒溫、整潔的工作環境，定期清理系統硬件灰塵，保證空調正常工作。

（3）為防止系統儲存數據的電容和電池失電，數控機床停機后，也要定期為機床通電，每周兩次通電，每次通電時間≥4 h。

（4）防止誤操作，加強操作者和維修工的上崗前培訓及業務能力，嚴格執行機床操作規程。

6 結語

根據802D數控系統維修的實際經驗，分析了802D數控系統的機床中出現黑屏故障的原因，硬件的解決方法及參數的恢復方法，但具體應對黑屏故障，需根據實際情況處理。另外，在平時維護和對操作工的培訓也至關重要，保證良好的工作環境，從而降低數控機床故障，保證數控穩定高效的運行。