西門子810/820系統(tǒng)維修硬件故障診斷方法
來源：昌昇自動化時間：2021-06-24
在長期西門子系統(tǒng)維修的工作中，我們以810/820系統(tǒng)為例，總結(jié)了西門子系統(tǒng)常見硬件故障的診斷方法，其他西門子系統(tǒng)的故障診斷方法與此類似。
一、西門子電源模塊維修的故障診斷。
SIEMENS810與820系統(tǒng)電源模塊的區(qū)別僅在于輸入電壓不同，模塊的輸出電壓及外部接口一致。810系統(tǒng)電源模塊采用的是直流24V輸入，顯示器電源為直流15V;820采用交流220V輸入，顯示器為交流220V。電源模塊的輸出直流電壓有+5V，-5V，+12V，-12V，+15V等，具有過電流、短路等保護功能。測量、控制端有+5V電壓測量孔、電源正常(POWERSUPPLY.
OK)信號輸出端子、系統(tǒng)啟動(NC-ON)信號輸入端子及復(fù)位按鈕(RESET)等。
電源模塊的工作過程如下：
1. 外部直流24V或交流220V電壓加入;
2. 通過短時接通系統(tǒng)啟動(NC-ON)信號，接通系統(tǒng)電源;
3. 若控制電路正常，直流輸出線路中無過電流，“電源正常”輸出觸點信號閉合;否則輸出信號斷開。
電源模塊的故障通常可以通過對+5V測量孔的電壓測量進行判斷，若接通NC-ON信號后，+5V測量孔有+5V電壓輸出，則表明電源模塊工作正常。
若無+5V電壓輸出，則表明電源模塊可能損壞。維修時可取下電源模塊，檢查各電子元器件的外觀與電源輸入熔絲是否熔斷;在此基礎(chǔ)上，再根據(jù)原理圖逐一檢查各元器件。
當系統(tǒng)出現(xiàn)開機時有+5V電壓輸出，但幾秒鐘后+5V電壓又斷開的故障時。一般情況下，電源模塊本身無損壞，故障是由于系統(tǒng)內(nèi)部電源過載引起的。維修時可以將電源模塊拔出，使其與負載斷開，再通過接通NC-ON正常上電，若這種情況下+5V電壓輸出正常且電源正常信號輸出觸點閉合，則證明電源模塊本身工作正常，故障原因?qū)儆谙到y(tǒng)內(nèi)部電源過載。這時可以逐一取下系統(tǒng)各組成模塊，進一步檢查判斷故障范圍。若電源模塊取下后，無+5V輸出或仍然只有幾秒的+5V電壓輸出，可能是電源模塊本身存在過載或內(nèi)部元器件損壞，可根據(jù)原理圖進行進一步的檢查。
二、西門子顯示系統(tǒng)維修的故障診斷。
810/820系統(tǒng)顯示控制主要由CRT、視頻板等部件組成。CRT的作用是將視頻信號轉(zhuǎn)換為圖像進行顯示;視頻板的作用是將字符及圖像點陣轉(zhuǎn)換為視頻信號進行輸出。
1. CRT故障時一般有以下幾種現(xiàn)象：
(1) 屏幕無任何顯示，系統(tǒng)無法啟動。當按住系統(tǒng)面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標記的鍵)接通系統(tǒng)電源啟動，在系統(tǒng)啟動時，面板上方的4個指示燈閃爍：
(2) 屏幕顯示一條水平或垂直的亮線;
(3) 屏幕左右圖像變形;
(4) 屏幕上下線性不一致，或被壓縮，或被擴展;
(5) 屏幕圖像發(fā)生傾斜或抖動。
以上故障一般為顯示驅(qū)動線路的不良引起的，維修時應(yīng)重點針對顯示驅(qū)動線路進行檢查。
2. 視頻板故障時一般有以下幾種現(xiàn)象：
(1) 屏幕無任何顯示，系統(tǒng)無法啟動。當按住系統(tǒng)面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標記的鍵)接通系統(tǒng)電源啟動，在系統(tǒng)啟動時，面板上方的4個指示燈閃爍;
(2) 屏幕圖像不完整;
(3) 顯示器有光柵，但屏幕無圖像。
三、西門子CPU板維修的故障診斷。
CPU板是整個系統(tǒng)的核心，它包括了PLC、CNC的控制、處理線路。CPU板上主要安裝有80186處理器、插補器、RAM、EPROM、通信接口、總線等部件。系統(tǒng)軟件固化在EPROM中。PLC程序、NC程序、機床數(shù)據(jù)可通過兩個V.24口用編程器或計算機進行編輯、傳輸;同時，NC程序、機床數(shù)據(jù)亦可通過V.24接口進行輸入/輸出操作。在系統(tǒng)內(nèi)部，CPU板通過系統(tǒng)總線與存儲板、接口板、視頻板、位置控制板進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)對這些部件的控制。
當CPU板故障時，一般有如下現(xiàn)象：
1. 屏幕無任何顯示，系統(tǒng)無法啟動，CPU板上的報警指示紅燈亮;
2. 系統(tǒng)不能通過自檢，屏幕有圖像顯示，但不能進入CNC正常畫面;
3. 屏幕有圖像顯示，能進入CNC畫面，但不響應(yīng)鍵盤的任何按鍵：
4. 通信不能進行。
當CPU板故障時，一般情況下只能更換新的CPU備件板。
四、西門子接口板維修的故障診斷。
810/820接口板上主要安裝有系統(tǒng)軟件子程序模塊、兩個數(shù)字測頭的信號輸入端、PLC輸入/輸出模塊的接口部件等。
接口板故障時，一般有如下幾種現(xiàn)象：
(1) 系統(tǒng)死機，無法啟動;
(2) 接口板上系統(tǒng)軟件與CPU板上系統(tǒng)軟件不匹配，導致系統(tǒng)死機或報警;
(3) PLC輸入/輸出無效;
(4) 電子手輪無法正常工作。
此板發(fā)生故障時，通常應(yīng)更換一塊新的備件板。
五、西門子存儲器板維修的故障診斷。
810/820存儲器板上安裝有UMS用戶存儲子模塊、系統(tǒng)存儲器子模塊等，其中UMS可以是固化用戶WS800A開發(fā)軟件的用戶程序子模塊，或是西門子提供的固定循環(huán)子模塊，或是RAM子模塊。
存儲器板故障時，一般有如下幾種現(xiàn)象：
(1) 系統(tǒng)死機，無法啟動：
(2) 存儲器上的軟件與CPU板上系統(tǒng)軟件不匹配，導致系統(tǒng)死機或報警。
存儲器板發(fā)生故障時，若通過更換軟件仍然不能排除故障，一般應(yīng)更換一塊新的備件板。
六、西門子位置控制板維修的故障診斷。
位置控制板是CNC的重要組成部分，它由位置控制、編碼器接口、光柵尺的前置放大(EXE)等部件組成。
位置測量系統(tǒng)板故障時，一般有如下現(xiàn)象：
(1) CNC不能執(zhí)行回參考點動作，或每次回參考點位置不一致;
(2) 坐標軸、主軸的運動速度不穩(wěn)定或不可調(diào);
(3) 加工尺寸不穩(wěn)定;
(4) 出現(xiàn)測量系統(tǒng)或接口電路硬件故障報警;
(5) 在驅(qū)動器正常的情況下，坐標軸不運動或定位不正確。
位置控制板發(fā)生故障時，一般應(yīng)先檢查測量系統(tǒng)的接口電路，包括編碼器輸入信號的接口電路、位置給定輸出的D/A轉(zhuǎn)換器回路等，在現(xiàn)場不能修理的情況下，一般應(yīng)更換一塊新的備件板。
