意大利產成型磨床過濾系統維修

王貴勇，張愛國

（內蒙古第一機械集團有限公司精密設備維修安裝公司，內蒙古包頭 014030）

0 引言

2003年購置1臺意大利SAMPUTENSILI成型磨床，型號S375G。設備主要用于各類齒輪、花鍵軸的精密加工。控制系統采用西門子840D系統，伺服驅動為SIMODRIVE 611D系列。

機床主要結構由3個進給軸（X，Y，Z）、2個旋轉軸（A軸及C軸）組成，整體采用臥式布置。其中直線軸采用直線電機驅動，沒有絲杠傳動機構。C軸為加工件分度軸，整體采用電主軸驅動，最大程度減少了機械間隙，提高整體加工精度與效率。

由于操作不慎，砂輪主軸與尾座發生了碰撞，造成加工齒輪精度不合格。因此從2014年至今一直處于封存狀態，在此期間缺乏有效管理，部分開關零件也出現了缺失。上電后機床黑屏，已無法正常啟動。

1 維修過程

設備封存期間長期缺乏維護保養，故障點非常多，呈現出來的故障現象也互相交疊。經過對PCU50硬盤做ghost鏡像恢復，更換數控系統風扇及電池，恢復出廠備份，清洗光柵尺等一系列維修操作后，機床可以上電啟動。然后執行返回參考點操作，選擇手動輸入方式，輸入M8M3S200執行循環啟動。面板顯示“700004□□□□”，這是由于人機接口報警文本缺失，因此不能正常顯示報警信息。

由于使用說明書已經丟失，需要通過分析機床可編程邏輯控制器程序，確定故障原因。西門子840D系統集成S7-300PLC，7系列報警為用戶報警，即機床制造商利用系統接口信號設計的報警。700004號報警對應的地址為 DB2.DBX180.4，通過查看程序交叉列表，是由FC31功能調用FB101功能塊產生該報警，如圖1所示。

圖1 調用FB101功能塊

監控機床可編程邏輯控制器運行，I60.0此時狀態為1。因為沒有圖紙，從DI（Data Input，數據輸入）模塊上找到該輸入點，順著信號線查找，發現該信號來自機床外圍的過濾系統輸出。因此下一步需重點排查該部位是否正常工作。

圖2 過濾系統外形

過濾系統由德國KNOLL公司制造，型號為VRF 700/3900。該系統集成過濾、冷卻功能為一體，為磨齒機循環提供不同壓力的磨削用油，整套裝置另由1套S7-300可編程邏輯控制器控制，外形如圖2所示。

前文提到，機床輸入信號I60.0目前狀態為“1”，是由于VRF單元上的高壓泵沒能啟動，過濾系統控制柜內的故障繼電器閉合輸出（輸出地址為Q124.6），導致機床報警。

重新上載過濾單元可編程邏輯控制器，通過程序交叉參考，找到該信號輸出點。位于FC40程序中，如圖3所示。

圖3 過濾單元FC40程序

在FC40程序中，M30.0是一系列故障邏輯運存結果的最終輸出，是由功能FC41調用功能FC126，給實際參數 M41.3賦值，將M30.0置位。如圖4，在FC41功能的調用中，FC126的形式參數“SP”此刻賦值為地址M41.3，因此需要打開FC126，分析其中的邏輯。

圖4 FC41功能的調用

圖5 FC126程序

圖5為FC126中的程序，其中形參#SDW2的值要介于-500.0到+500.0之間，否則#SP條件滿足，從而觸發報警。#SDW2對應的實參是DB12.DBD22。這是一個雙字32位地址，通常模擬量信號輸入為浮點數，需要32位存儲位地址。因此推測很有可能是某個壓力傳感器異常導致過濾裝置不能啟動。此時可以通過繼續確定是哪一路模擬量輸入模塊信號異常，從而順著接線找到有問題的開關。最終故障原因是在設備封存期間，為了盡快恢復其他設備的故障，有維修工從過濾裝置上拆走了1塊壓力傳感器卻沒有及時恢復造成的。

更換圖6所示的壓力傳感器，監控該段程序，從圖7可以看到此刻#SDW2的值在程序要求的范圍內，報警信號沒有觸發，過濾裝置成功啟動。

2 結語

這臺意大利產成型磨床過濾裝置的維修，在資料圖紙不完整的情況下去開展維修，使維修工作變得非常曲折，最終結果卻僅僅是由一個壓力傳感器被人為拆卸所致。進口設備可編程邏輯控制器的控制程序往往非常復雜，一個簡單的開關故障都會造成多種報警交疊的故障現象。即使設備處于封存狀態，仍然有必要加強設備資料和設備本身的完整管理，做好日常的保護工作，否則小故障變成大故障。一旦決定重新啟用設備，徒增很多不必要的維修工作，甚至出現無法修復的情況。

圖6 壓力傳感器

圖7 #SDW2值