BERTHIEZ TVM1400數控立車電氣故障維修

馮 旭

（中國航發哈爾濱東安發動機有限公司，黑龍江哈爾濱 150066）

1 BERTHIEZ TVM1400 PLC DO模塊故障

BERTHIEZ TVM1400數控立車使用西門子840D數控系統，在加工時突然出現3000號急停報警。由于機床急停是在機床加工過程中發生的，因此，可以排除急停開關被誤按。打開一個急停按鈕，測量按鈕觸點，發現急停按鈕上沒有24 V電壓。這臺立式車床共有3個急停按鈕，通過查閱圖紙（圖1）發現，3個急停按鈕是串聯連接，其24 V和0 V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24 V的電勢差，經過串聯的3個急停按鈕到達S22和S32端，如果3個急停按鈕都沒有被按下，那么S22和S32端的電勢差降為0 V，則系統會產生急停報警。

圖1 安全集成K0100電路

通過測量S21和S31，發現安全集成K0100沒有輸出24 V急停信號。S21和S31之間電勢差為零的現象可能是由于發生急停后沒有得到復位或者機床存在其他故障使急停信號沒有輸出。從電路圖中發現K0100的S33與S34是這個安全集成的急停復位，2個點外接按鈕S0112。在操作面板上找到S0112后按下，發現急停報警仍未消除。這說明急停報警不是由于急停按鈕被按下或者急停按鈕損壞所致，而是機床存在其他故障，使急停不能復位。

繼續查看K0100的S11和S12，這是安全集成K0100的SUPPLY AND SAFETY GUARDS OK（安全保護功能正常）功能，24 V從S11輸出，經過繼電器K0050的11，14觸點和繼電器K0890的13，14觸點后，通過I/O輸出板（A4340）返回S12。K0890是DRIVES SAFETY RELAY信號的線圈，其中包括機床操作門、軸準備好信號、刀庫門鎖止信號、刀庫驅動準備好信號等。K0050是SUPPLY OK信號的線圈，是供電準備好信號。24 V由S11輸出回到S12，如果S12擁有24 V電壓，那么以上所述所有信號都正常。經過測量發現，K0050和K0890都已吸和，并且相關觸點已經閉合。這說明軸安全使能信號和電源準備好信號都正常，K0050與K0890的觸點也正常閉合。但是，盡管S11擁有24 V信號，S12卻沒有24 V信號返回。這說明從S11輸出至S12輸入之間信號出現了中斷。

經過測量，發現信號經過K0890的13，14觸點后（圖1），由309線進入 I/O輸出板的31腳（圖 2），再經過 I/O輸出板內部繼電器后通過34腳輸出，I/O輸出板內部繼電器由S7-300的DO模塊（6ES7 322-1BL00-0AA0）控制，控制位是A32.2。在PLC診斷中觀察A32.2為1，發現I/O模塊的31腳有輸入，但是34腳無輸出。當I/O輸出板上的繼電器吸合時，對應的LED燈會亮起，在PLC診斷中觀察控制字A32，發現A32.0、A32.1、A32.2都有信號，對應的應該有3個連續的LED燈亮起，但是發現I/O輸出板上沒有1個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模塊的供電出現問題。I/O輸出板上共有4個24 V和4個0 V供電端口，測量發現24 V和0 V供電正常。繼續向上檢查PLC輸出的信號來源，發現雖然A32.2有輸出，但是在S7-300的DO模塊上測不出24 V電壓。這說明，雖然在PLC中A32.0，A32.1，A32.2的3個控制位都有輸出，但是在實際PLC的DO模塊上測不出輸出的24 V信號，因此不能驅動I/O輸出板上相應的繼電器吸合，最終使K0100的S11發出的24 V信號不能返回S12。更換這個DO模塊后機床恢復正常。

圖2 I/O輸出板電路圖

2 BERTHIEZ TVM1400短路保護繼電器故障

BERTHIEZ TVM1400數控立車出現過702432 FB54 Cooling：Return Pump Circuit Breaker Is Tripped（冷卻：回流泵斷路器跳閘）（QB0601）報警。報警中明確指出了報警的來源是由于電流保護器（QB0601）斷開產生的。但是觀察QB0601，發現其空氣開關沒有跳斷，而且由QB0601的控制單元所控制的電機M0601也能夠正常運行。查閱圖紙發現，報警的來源是E33.7，發現E33.7有信號但是按HMI的復位鍵依然存在這個報警信息。

由于BERTHIEZ TVM1400將REST按鍵從HMI的標準功能鍵改為自定義功能鍵，使得標準的REST按鍵失去了功能。按下BERTHIEZ TVM1400的自定義報警清除按鈕，可以清除報警，但是沒過多久報警又出現了，再查看E33.7仍然為1。通過翻閱相關圖紙（圖3），發現24 V經過QB0601的1對常閉觸點（96和95）和常開觸點（17和 18）到達PLC的輸入點E33.7。當短路保護器接通時，常開觸點閉合，當短路保護器斷開時，常開觸點斷開，在這2種情況下，常閉觸點一直閉合。測量時還發現，當表筆接觸觸點17時機床極易產生報警。最后觀察到，雖然短路保護器閉合，但是觸點17沒有24 V電壓測出，而這時E33.7為0。雖然短路保護器沒有斷開，但是實際上，位于17和18的常開觸點已經斷開，因此PLC認為短路保護器已經斷開，并產生702432報警。

圖3 電流保護器QB0601相關電路