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Sinumerik 802D系統軟故障分析與處理
在國內進口數控系統中，Siemens系統僅次于Fanuc，約占25%，列第二位。Sinumerik 802系列是Siemens針對中國市場進行性價比優化的產品。系統具備中文界面的高質量顯示面板，易于操作和編程；控制單元集成于一體，無電池、風扇，免維護等特點，適合于車間級加工應用。本文就西門子的Sinumerik 802D數控系統因人為誤操作造成的軟故障的現象，展開分析討論并給出了相關的解決方案。
雖然Sinumerik 802D系統的開發者宣稱：“曾經使用過其他控制系統的操作人員可以快速輕松地適應操作”，但是熟悉Fanuc系統類型的加工人員如果不辨明兩者的差別，操作中常常造成“假死”之類的軟故障。
一、誤操控故障
1. 主軸無法啟動
現象：手動方式或自動方式下主軸不轉。
分析與處理:檢查主軸修調有效，S轉速數值可以改變，但按正、反轉啟動鍵無效。重開總使能，再按下“主軸使能開”鍵鈕，主軸開始轉動。
由于Sinumerik 802D上電進入系統后需要先開啟總使能，再按“主軸使能開”才能啟動主軸，而系統的 “主軸使能開”和“主軸使能關”兩鍵沒有標示，造成以上現象。有時按復位鍵解除某些故障或報警后，也會影響總使能和主軸使能，需要重新打開一次。自動加工方式，對于主軸帶變頻調速的機床，M03后必須指定轉速S值，主軸才開動，這點應引起編程者注意。
2. 工作狀態
現象：開機進入系統并解除報警，按下“總使能”鍵后，在“手動REF”（回零）方式按+Z、+X、+Y鍵均不能啟動回零動作（有“復位”二字）；手動方式按 “主軸使能開”后，開主軸不轉；手動X、Y、Z向移動工作臺和主軸均不動作，屏幕出現“等待：缺少軸使能”字樣。
分析:復位系統，重啟“總使能”；開電器柜檢查各軸驅動保險，KA繼電器等硬件均正常。后來才發現，系統竟然被人誤設置成“程序測試”狀態！屏幕信息如圖1所示。
解決方法：換至自動方式，進入“程序控制”畫面，按“PRT”鍵解除程序測試狀態。同樣，設置SKP（跳轉），DRY（空運行），ROV（手動修調對快速有效）等操作類似。
3. 單位設置問題
現象：據操作者反映，調程序加工時按下“循環啟動”鍵，不能運行。光標停在程序N102行，提示錯誤信息：“010720 通道1程序段N102軸Y1軟件限位開關”。
N100 G54 G90
N102 M3 S1000 .
N104 G0 X54.9 Y—49.9
N106 Z29.3
…
分析與處理:其他方式都正常，工作狀態也非“程序測試”。加工程序是運行過合格的，并無被人刪改。經過反復分析檢查，核對用戶坐標系G54時發現：X、Y的值及刀具半徑單位都變成了英寸。換算可知：Y方向49.9 inch等于49.9×25.4 = 1267.46 (以下均為mm)， 遠遠超過工作臺寬度。公英制轉換方法如下：
二、坐標及刀具參數設定
1. 用戶坐標G54不能正確輸入
現象：實際測量的工件零點坐標值輸入第一用戶坐標系G54后自動改變。輸入G55~ G59都如此。
分析與處理：比較坐標值差發現：正好等于Basis（基本）坐標系的數值。例如：設基本坐標X10、Y20、Z30，實際測量工件零點：X—10、Y—20、Z—30，輸入G54內變成：X—20、Y—40、Z—60。可見，工件零點存入G54之前，應按“零點偏移”按鍵將“基本坐標”清零，否則將包含基本坐標的偏移量。
2. 刀偏設定
現象：自動存入的G54數值與實際值有偏差。
分析與處理：802D系統測量工件零點后，選坐標軸按“計算”鍵，可以自動存入G54。顯示X和Y軸的數值，以及刀具偏置表中X、Y值始終與機床實際移動距離有偏差，但Z值相同。查基本坐標已清零。調出刀具表，第一把刀具（默認）半徑不是0，被人改成3.696 ——正好等于G54 X、Y與測量坐標的差值。由于CAM自動編程多采取計算機補償，加工前應當查對刀具半徑是否設為零。擬改刀具半徑出現“無存取權限”的警告，按組合鍵[Alt]+[N]，輸入密碼 ，將當前刀偏置零，G54也能正常輸入了。另外，修改參數后最好存儲數據一次。
三、后處理與通訊傳輸問題
Siemens數控系統NC程序的格式比較特殊，程序代碼的開始要添加一個文件頭：
%__N__WORK001__MPF
; $PATH =/__N__MPF__DIR
程序中也不能直接用R指定圓弧插補的半徑，給自動編程的后處理帶來諸多不便。加工傳輸和運行前，系統提示無效文件或非法G代碼，往往是程序格式問題。許多軟故障與此有關。
Sinumerik 802D系統配有RS232串行通信口，與計算機或ECU到ECU的數據交換非常方便。在進行程序傳輸特別是實時傳輸、實施加工時，注意以下幾點，可以避免很多周折發生：
（1）系統與PC機及通訊軟件的傳輸口、波特率、數據位等參數的設定應保持一致，并與物理連接相符；
（2）文件大小和格式必須符合系統要求。通訊有誤再傳時，系統提示：“不能重復傳輸”，需進入“程序管理”刪除壞文件，再重新傳輸；
（3）進行通訊時，切記不能帶電拔插電纜；
（4）邊傳邊做的加工程序，只能以 .nc作擴展名。
現象：進行邊傳邊做加工，把整理好的程序用通訊軟件傳入系統，剛運行就發現刀具的下刀位置明顯過低，急暫停。
檢查與分析：核對源文件的格式，正確。檢查CNC系統與計算機通訊的硬件連接和參數設置，都沒問題。用單步執行檢查發現：原代碼開頭并無直接下刀的Z—10語句，甚至Z—1.0也沒有。又懷疑載體軟盤介質有錯，換盤重拷貝再傳，系統毫無接收外部程序的反應。按“循環啟動”單步執行才發現，機床執行的是默認的內部同名程序（開頭有G0 Z—10 語句），顯然A盤程序并沒有真正傳過來。原來，加工程序放在軟盤中受讀取速度慢影響，不能進行邊傳邊做！
解決方法：刪掉系統內的同名文件，將A盤文件拷至主機F: SiemensNC目錄內，重新傳輸成功，PC屏幕上程序行快速上移，傳完有響鈴提示。CNC系統出現加工程序名0001.REF和首行。
四、結束語
Siemens數控系統控制單元集成度高帶來屏顯信息多、層次深的特點，習慣Fanuc（仿Fanuc）系統的人仕依經驗操作引致系統工作失常，對軟故障如何處理手冊也語多不詳。掌握上面匯總的典型分析解決方法，可以避免波及硬件之誤時誤事甚至千里搬救兵的失策。
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