奥地利数控车810D系统CCU板故障处理

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摘要：数控系统的控制板在使用中出现局部损坏的情况很常见，如果因此而更换了几万元的控制板或停产等备件，都会增加生产成本。本文介绍了810D数控系统控制板局部损坏的处理方法，为其他同类情况提供技术参考。

关键词：数控车 810D CCU 数字驱动

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0011-02

玉柴曲轴线奥地利数控车，采用SINUMERIK　810d控制系统，数控核心被称为ccu（Compact　control　unit）单元，内部集成了NC　CPU　和PLC　CPU。

CCU单元包括SINUMERIK　810D数控软件PLC软件，带有MPI接口，手轮及测量接口和SIMODRIVE　611D驱动器的控制模块，体现了数控及驱动的高度集成。

SIMODRIVE　611D是新一代数字控制总线驱动的交流伺服驱动，分为双轴驱动和单轴驱动，奥地利数控车采用了双轴驱动。（图1）

故障现象：设备在正常加工过程中，操作者听到爆炸响，机床跳闸断电。

维修过程：首先用观察比较法进行检查，发现主轴驱动器有烧黑现象；用万用表检测主轴、X轴、Z轴驱动器，确认主轴与进给轴驱动器损坏。更换了新的驱动器后开机，　SINUMERIK　810D控制系统报警电池电压过低，NC数据及PLC程序不能存储。

初步分析判定：在轴驱动器爆炸的强电冲击下，系统CCU板局部损坏。我们使用备件替换法进行确认，即把正常使用的系统CCU板交换后到本机上，开机一切正常，确认了原来的系统CCU板已经损坏，我们只有一块曾维修过的CCU板，更换后系统报主轴温度超温，调用系统自诊断程序监控发现主轴电机检测温度无信号。

是模快接口有问题还是电机有问题？我们又采用了模拟信号法：用外接电阻模拟热电隅阻值排除了热电隅损坏可能，对主轴反馈X414端口检测，发现该端口输出的电压过低。检查线路正常，最终确定CCU板上的主轴反馈X414端口是损坏的。

SINUMERIK　810D　的CCU　单元有两轴和三轴两种规格；2轴用于带两个最大不超过11N.m（9/18A）进给电机的驱动；3轴用于带两个最大不超过9N.m（6/12A）进给电机的驱动和一个9kW（18/36AFDD），奥地利数控车使用的是2轴的CCU，CCU上有6　个反馈接口，最大可带6轴包括1主轴（带位置环），根据需要可在CCU右侧扩展SIMODRIVE　611D，配置很方便，很灵活。因此，在没有完好CCU情况下必须修改主轴反馈的端口才能用。

此前没有做过这类工作，只能边看资料边研究边做试验。在做试验前确认数据已经有备份或重新做一遍备份，同时打上了急停开关及倍率置零，防止发生飞车损坏机床。我们确认了通道参数、轴参数不需改变，需对驱动参数进行重新配置。我们偿试了几次均失败了。

我们反复研究发现，端口X411--X416：是系统的六路位置反馈，这些反馈获得可以直接也可以间接。位置反馈信号源于机床的光栅编码器的，称为第二测量系统，全闭环控制。位置反馈信号来源于电机或丝杆上的光电编码器的，是半闭环，称为第一测量系统。X411：用于进给轴或主轴的位置反馈，与A1电机对应；X412、X413：只能用于进给轴的位置反馈，分别用于A2、A3电机。X414--X416则用于扩展轴（轴扩展连接X304与X414对应、X305与X415对应、X306与X416对应），输出与输入（反馈）是一一对应的，而我们先前都没有接上输出，导致修改参数后硬件并没有接入。因此前面的几次失败，均为某一环节出错所至：或只改软件配置、或只改硬件接口未改软件配置、或只把反馈线由X414口改至X415口，主轴驱动板的通讯线没有由X304改至X305。

最后我们把X414反馈线改接X415，轴扩展线由X305改X306，驱动器配置参数同样修改后，NCK_复位一次，机床可正常启动加工。

软件修改操作步骤为：FDD　Motor--Controller--Motor　Selection--按电机铭牌选择相应电机--OK--OK--Calculation。用Drive+或Drive-切换下一轴

MSDMotor--Controller--Motor　Selection--按电机铭牌选择相应电机--OK--OK--Calculation。

最后Boot　File　--Save　Boot　File--Save　All。　做一次　NCK复位（图2）

说明：上述仅为配置及修改的步骤，因原来已经配置好，并没有更换电机等硬件，只把端口更换，所以只需把原来数据记下，重新写上去即可（特别注意，在激活项里选No，则该插槽已经无意义、参数亦无意义）。

附前后设置，如表1，表2。

参考文献

[1]SINUMERIK_810D_840D简明调试指南.西门子公司，2006.

[2]840D-810D-FM-NC　操作指南（中文）.西门子公司，2006.

[3]840D_810Di_810D　SIMODRIVE　611　digital.西门子公司，2001.