西門子840D數控系統故障診斷與維修

朱兆偉

摘要：數控機場技術不斷推陳出新，加快了機械制造工業發展進程，在新技術和新設備涌現的同時，也對設備的穩定性提出了更高的要求。西門子840D數控系統結構較為復雜，運行過程中容易出現故障問題，影響到設備整體運行性能，甚至造成連鎖反應，導致設備使用壽命縮短，增加維護成本。因此，文章重點分析西門子840D數控系統的故障具體問題所在，在精準診斷故障基礎上，提出合理有效的維修措施落實到實處，確保西門子840D數控系統安全穩定運行，提升設備的整體使用性能和使用壽命。

Abstract： Numerical control airport technology continues to bring forth the new through the old， accelerate the process of the development of machinery manufacturing industry， in the emergence of new technology and new equipment at the same time， but also put forward higher requirements for the stability of equipment. Siemens 840D numerical control system structure is more complex， the operation process is prone to failure problems， affect the overall performance of the equipment， and even cause chain reaction， resulting in equipment service life shortened， increase maintenance costs. Therefore， the article focuses on the analysis of Siemens 840D CNC system fault specific problems， on the basis of accurate fault diagnosis， put forward reasonable and effective maintenance measures to implement， to ensure the safe and stable operation of Siemens 840D CNC system， improve the overall performance and service life of equipment.

關鍵詞：西門子840D;設備故障;故障診斷;數控系統;維修

Key words： siemens 840D;equipment failure;fault diagnosis;numerical control system;maintenance

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0157-02

0? 引言

機械制造行業是我國國民經濟發展支柱產業之一，隨著社會生產力水平逐步增加，開始涌現出大量的新技術和新工藝。西門子840D數控系統作為機械制造企業生產中廣泛應用的一種數控機場技術，可以提升生產效率和效益，推動機械制造企業高水平發展。盡管西門子840D數控系統優勢鮮明，但由于系統結構較為復雜，各模塊聯系密切，任何一個模塊功能故障，都會產生連鎖反應，所以對工作人員的操作和維修技術要求較高。因此，應該做好西門子840D數控系統故障診斷工作，制定切實可行的方法來維修設備故障，確保西門子840D數控系統安全穩定運行，促進機械制造企業核心競爭力高水平發展。

1? 西門子840D數控系統的結構

數控管理作為西門子840D數控系統的核心內容，追要是用于收集信息和處理信息，通過文字和圖片形式呈現，便于直觀了解西門子840D數控系統的運行情況。將西門子840D數控系統進一步細化，包含硬件數控系統與控制系統，決定了西門子840D數控系統的性能和功能。由于數控系統類型不同，因此，相應的功能和故障也不盡相同，如果僅僅采用同一種故障診斷方法，是難以及時發現和解決故障問題，應制定針對性故障診斷方式來降低故障幾率，保證西門子840D數控系統穩定運行。西門子840D數控系統自身的結構高度模塊化與規范化，編程、操作和監控較為便捷[1]。因此，應進一步加強西門子840D數控系統的故障診斷和維修工作，便于提高機械制造企業生產效率。

2? 西門子840D數控系統的故障分析

2.1 定位模糊不清? 基于數控機床加工從產品中，Z軸振動可能會誘發定位模糊不清，精準度不高的問題。契合實際情況，如果機械設備發生故障問題，西門子840D數控系統無法聽從控制指令，致使系統后期工作運行中出現故障問題。對此，通過初步判斷故障所在，如螺絲、齒輪等結構連接不牢固等，可能受到外部作用力出現齒輪錯位情況，影響設備正常運行[2]。

2.2 連接位置不緊密? 部分企業的西門子840D數控系統運行中，受到不可控因素影響，長時間關閉的數控系統可能會出現指示燈無法正常關閉。而此類故障多是由于電源電壓問題導致，而深層次的原因則是連接故障，致使西門子840D數控系統運行性能下降，無法正常進行生產活動[3]。

2.3 旋轉速度故障? 在對西門子840D數控系統的主軸測試中，要求控制數控系統旋轉速度在合理范圍內，無論速度大小，都可能會影響到西門子840D數控系統的安全穩定運行[4]。結合實際情況發現，如果設備的旋轉速度偏低，設備會有噪音出現，致使機械頻率起伏過大，而此類故障原因是由于變速箱齒輪摩擦碰撞出現雜音，進而影響到西門子840D數控系統正常運行。

3? 西門子840D數控系統故障診斷方法

3.1 自我診斷預警? 西門子840D數控系統運行中，通過液晶顯示器來自我診斷預警，在系統發生故障時，可以自我診斷和分析，收集設備故障相關數據信息，為后續的設備維修工作開展提供數據支持[5]。

3.2 感官分析法? 西門子840D數控系統運行中，系統故障類型多樣，最為簡單的方式是工作人員通過五官觀察和分析，判斷故障類型和位置所在，并結合設備的觸摸溫度和氣味來判斷故障類型，適用于一些簡單、常見的故障診斷[6]。如，部分設備在運行中出現不同于正常運行時的氣味，或是形狀有所改變，通過直接處理法可以快速定位故障位置，尋求合理措施及時有效的予以處理，保障設備正常運行。

3.3 參數校對? 西門子840D數控系統的參數較為復雜，參數是否合理會直接影響數控系統的功能使用，產生連鎖反應。所以，設備運維人員要定期檢查和維護西門子840D數控系統，對參數進行校對，全方位把握參數變化來判斷故障位置和原因所在，確保設備故障診斷精準可靠。

3.4 更換備份元件? 如果數控系統發生故障問題，發現部分元件損壞導致系統無法運行，可以及時更換備用元件來定位故障位置，及時檢修和維護，最大程度上降低設備故障問題[7]。

3.5 邏輯分析法? 邏輯分析法在西門子840D數控系統故障診斷中應用，需要充分結合數控系統運行原理來分析和調整相關參數，及時判斷故障位置，剖析具體原因所在基礎上，為后續設備故障診斷提供精準、可靠數據信息。此種故障診斷方法優勢鮮明，對運維人員的專業素養提出了更高的要求，需要深層次剖析系統內部各部件所在，保證邏輯分析法精準可靠。

3.6 模式測試法? 模式測試法在數控系統故障維護中，主要是由于系統發生異常錯亂情況，可能會導致故障信息帶入到正常工作狀態中。所以，應充分結合數控系統的功能特點和運行要求，確定合理的測試模式來控制數控系統，規避系統混亂故障問題出現。基于此種模式，可以進一步完善系統功能，提升數控系統運行精度，降低系統故障幾率。

4? 西門子840D數控系統的故障維修方法

4.1 零點調整? 西門子840D數控系統長時間運行中，可能出現故障問題，應選擇合理的維修技術進行處理，提升故障維修效率。其中零點調整技術較為常見，實際應用中，需要拆卸設備后蓋后，觀察內部編碼器運行情況，基于編碼器實現零點調整;重新校對和調整編碼器參數信息，但是由于設備參數同以往參數有差距，應將二者差距信息作為依據，輸入信息到編碼器調整設備運行情況，實現西門子840D數控系統的運行控制。

4.2 功率模塊功能檢查? 西門子840D數控系統故障類型多樣，其中功率模塊是常見故障位置，受主客觀因素影響較大，要求運維人員定期、深入檢查功率模塊使用情況，基于萬能表檢查模塊運行是否穩定。通過檢測功率模塊電壓值和電力值等參數信息，與標準參數對比分析來判斷故障位置所在，把握故障原因來對比參數信息，確定故障實際情況下來及時維修[8]。需要注意的是，正常運行狀態下，西門子840D數控系統的測量電阻值為無窮大。

4.3 優化驅動? 為了及時發現和處理西門子840D數控系統故障問題，應在把握數控系統工作原理基礎上，積極優化驅動，具體表現在位置環、電流環以及速度環等各項參數。其中電流環的優化處理難度不大，出廠參數設置時，依據最有原則來配置參數，并積極進行電流環參數實驗活動。速度環維修和優化，從材料和速度角度切入設置最佳速度，保證參數合理性，最優速度大概為10m/s左右，并且保證速度環所使用的材料符合標準要求，增強設備驅動性能。位置環優化，要求運維人員具備豐富工作經驗，結合以往設備運行情況來制定優化措施予以處理。

4.4 電氣元件故障處理? 就西門子840D數控系統內部結構來看，其中包含電池和繼電器等裝置，長時間觀察和分析下，發現電氣元件位置經常出現故障問題，需要予以高度關注和重視，重點檢查數控系統電氣硬件運行情況，規避長時間停機故障出現。電柜空調運行故障，要求維修人員及時查找報警信息，定期運行檢查電箱空調的使用情況。由于密封性較差，可能出現繼電器觸頭燒蝕情況，因此需要檢修人員及時清理繼電器接口灰塵和雜質，避免敷衍了事增加維護成本。電柜空調運行故障，內部元器件工作溫度較高，接觸不良，因此定期檢查電柜空調運行狀態，及時清理干凈過濾網來保證數控系統正常運行。如果是一種常見的傳感器故障問題，重點檢查24V直流電源運行狀態，如果出現NCU電源電壓低報警信號，可以維持在開機狀態下更換電池，并對數據信息進行備份，避免停機時間過長出現較大的損失。

4.5 通信故障處理? 西門子840D數控系統很容易出現通信故障問題，其原因較為多樣，所選擇的維修方式較為復雜多樣。為了及時發現故障源頭位置，基于數控系統故障診斷來逐步排查設備故障，并遵循先易后難原則來排查故障，首先排查硬件問題，基于替代法來使用正常的模塊代替故障模塊，保證西門子840D數控系統正常運行。需要注意的是，故障排查耗費時間較多，要求檢查人員保持高度認知和重視，嚴謹細致的檢查各個環節，并在檢查前數據備份來避免停機出現數據丟失情況，在提升數控系統運行效率方面具有積極作用。另外，制造商在生產中應多方考慮影響系統穩定性的因素，以及后期可能由于人才操作不當出現的異常故障問題，提供參數校對標準，重新優化參數下即可解決故障問題。如，設備器件松動故障，可能由于潤滑暫停發出預警信號，系統無法正常運行。系統狀態監控功能較強，全面監控系統潤滑體系，及時檢查油箱潤滑部分，清理干凈堵塞雜物來保證系統正常運行。

5? 結論

綜上所述，機械制造企業生產中，在合理運用西門子840D數控系統中，應綜合考量具體的系統運行情況，及時發現和分析故障問題，通過參數校對以及合理的故障診斷方法，快速定位故障位置及時處理，確保生產活動高效有序進行。

參考文獻：

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