西門子840D數(shù)控系統(tǒng)報(bào)21612 故障處理方法及案例分析

西門子840D數(shù)控系統(tǒng)報(bào)21612 故障處理及分析：

21612 通道%1 軸%2：復(fù)位使能，原因%3

參數(shù)：%1 = 通道號(hào)

  %2 = 軸名稱，主軸編號(hào)

說(shuō)明：引起報(bào)警的原因%3：

0: 報(bào)警原因不能夠有系統(tǒng)確定；

1: 接口信號(hào)"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1) 丟失；

2: 接口信號(hào)"脈沖使能" (DB31 - 61, DBX 21.7) 丟失；

3: 驅(qū)動(dòng)信號(hào) "使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 未被置位；

4: 驅(qū)動(dòng)信號(hào)"驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備好" (DB31 - 61, DBX 93.5) 未被置位。

只要有這些運(yùn)動(dòng)使能信號(hào)（"伺服控制使能"、"使能脈沖"、Parking/編碼器、或驅(qū)動(dòng)使能，比如T663端子）被復(fù)位丟失，相應(yīng)的軸就會(huì)報(bào)21612報(bào)警。

即使幾何組內(nèi)某個(gè)軸在運(yùn)動(dòng)，接口信號(hào)“控制器使能”（db3*.dbx2.1）已為顯示軸設(shè)為0。在MD 數(shù)組20050AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB 中輸入的軸作為幾何組的軸計(jì)數(shù)。不管運(yùn)動(dòng)與否，所有幾何軸必須存在控制器使能。

反應(yīng)：NC 轉(zhuǎn)換為跟蹤模式。

本通道NC 啟動(dòng)禁止。

已設(shè)置接口信號(hào)。

報(bào)警顯示。

報(bào)警時(shí)NC 停止。

處理： 檢驗(yàn)接口信號(hào)"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)、"脈沖使能" (DB31 - 61, DBX 21.7)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)"使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 、驅(qū)動(dòng)信號(hào)"驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備好" (DB31 - 61, DBX 93.5)，可以利診斷操作區(qū)內(nèi)的PLC 狀態(tài)顯示）。

檢查編碼器部分，以及模塊上的使能信號(hào)，比如T663端子。當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊的使能端子失效，檢查相應(yīng)的接線以及硬件，比如繼電器等。同時(shí)檢查端子信號(hào)連接的PLC 戶程序段中。

程序繼續(xù)：清除鍵或NC 啟動(dòng)鍵清除報(bào)警。

報(bào)警號(hào)：300608軸 %1 驅(qū)動(dòng) %2 速度控制輸出被限制

參數(shù)： %1 = NC 軸號(hào)

%2 = 驅(qū)動(dòng)號(hào)

說(shuō)明：速度控制器輸出時(shí)間超過(guò)允許的限制時(shí)間（MD1605:$MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME）。扭矩設(shè)定值超過(guò)扭矩限定值或者電流設(shè)定值超過(guò)電流限定值。只有當(dāng)速度設(shè)定值小于速度極限 MD 1606 $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD時(shí)監(jiān)控才是有效的。

反應(yīng)：- BAG 沒(méi)有準(zhǔn)備就緒。

- 通道沒(méi)有準(zhǔn)備就緒。

- 通道沒(méi)有準(zhǔn)備就緒。

- 本通道NC 啟動(dòng)禁止。

- 報(bào)警時(shí)NC 停止。

- NC 轉(zhuǎn)換為跟蹤模式。

- 報(bào)警顯示。

- 已設(shè)置接口信號(hào)。

處理： • 電極被卡住、負(fù)載過(guò)重或剎車關(guān)閉？

• 如果功率模塊允許，調(diào)高旋轉(zhuǎn)扭矩限制、功率限制和電流限制；

• 電機(jī)接地了嗎？

• 檢查電機(jī)變頻器的連接（缺少相位，旋轉(zhuǎn)區(qū)域錯(cuò)誤）

• 檢測(cè)編碼器線數(shù)。

• 檢測(cè)編碼器、編碼器電纜和保護(hù)屏是否接觸不良或電纜斷開(kāi)。

• 檢測(cè)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向（比如編碼器MD 1011: $MD_ACTUAL_VALUE_CONFIG Bit1)。

• 編碼器電纜與編碼器類型相配嗎？

• 檢測(cè)控制器設(shè)置（比如根據(jù)軟件交換）。

• 檢測(cè)電機(jī)的防護(hù)；

• 檢查DC_Link電壓是否正常。

• 檢查DC_Link連接端子是否正常（檢查螺釘是否緊固）。

• Uce監(jiān)控激活（通過(guò)供電電源關(guān)和開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位）。

• 機(jī)床數(shù)據(jù)MD 1605: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME（和MD 1606: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD （制動(dòng)器上的極限控制器）與軸的機(jī)械和動(dòng)力可能性相匹配。

• 標(biāo)準(zhǔn)值VSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 8000 1/min

• 標(biāo)準(zhǔn)值HSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 30 1/min

• 交換電機(jī)（編碼器已壞，電機(jī)指示線圈短路，接地或短路）。

• 在直線電機(jī)中：

• 檢測(cè)實(shí)際值方向。

• 檢測(cè)電機(jī)較大電流的減小MD 1105 MD_MOTOR_MAX_CURRENT_REDUCTION，在可能的情況下擴(kuò)大它的值。

• 檢測(cè)電機(jī)連接。

• 在連接中電機(jī)正確通電了嗎？

程序繼續(xù)：復(fù)位鍵在該方式組中所有通道中刪除報(bào)警。重新啟動(dòng)零件程序。

25201軸 %1 伺服故障

參數(shù)： %1 = 軸名稱、主軸號(hào)

說(shuō)明：驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出信號(hào)，告訴存在一個(gè)嚴(yán)重的故障（狀態(tài)等級(jí)1  ZK1）。故障的準(zhǔn)確原因可以識(shí)別出來(lái)，方法是評(píng)估下列驅(qū)動(dòng)裝置報(bào)警，它們被另外輸出）：

報(bào)警 300 500,

報(bào)警300 502 - 300 505,

報(bào)警300 508,

報(bào)警300 515,

報(bào)警300 608,

報(bào)警300612,

報(bào)警300 614,

報(bào)警300 701 - 300 761,

報(bào)警300 799

該報(bào)警也可以編制在MD11412：ALARM_REACTION_CHAN_NOREADY （通道未準(zhǔn)備就緒）中。

反應(yīng)： - BAG 沒(méi)有準(zhǔn)備就緒。

- 通道沒(méi)有準(zhǔn)備就緒。

- 如果導(dǎo)致發(fā)生報(bào)警的是一單個(gè)軸，則報(bào)警僅對(duì)這一軸有效（不影響通道或該方式組）。

- 通道沒(méi)有準(zhǔn)備就緒。

- 本通道NC 啟動(dòng)禁止。

- 報(bào)警時(shí)NC 停止。

- NC 轉(zhuǎn)換為跟蹤模式。

- 報(bào)警顯示。

- 已設(shè)置接口信號(hào)。

處理：對(duì)以上所列驅(qū)動(dòng)裝置警報(bào)的評(píng)價(jià)。

程序繼續(xù)：復(fù)位鍵在該方式組中所有通道中刪除報(bào)警。重新啟動(dòng)零件

處理故障的案例分析與經(jīng)驗(yàn)

21612故障分析

軸在運(yùn)動(dòng)中被復(fù)位，出現(xiàn)21612: Channel %1 axis %2 VDI signal servo enable reset during motion，即通道1的軸2的VDI驅(qū)動(dòng)使能信號(hào)在運(yùn)動(dòng)中復(fù)位。

21612的報(bào)警通常都是隨著其他的報(bào)警出現(xiàn)，由于滿足機(jī)床運(yùn)動(dòng)的某個(gè)條件在運(yùn)動(dòng)中突然丟失，因此PLC的"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)被復(fù)位為0，相應(yīng)的軸運(yùn)動(dòng)停止。21612報(bào)警是出現(xiàn)的結(jié)果，而不是原因，通常末尾出現(xiàn)，所以顯示在OP上。因此這種情況下一定需要在報(bào)警紀(jì)錄中檢查其他出現(xiàn)的報(bào)警，一起分析處理。

之所以出現(xiàn)21612這個(gè)報(bào)警，是使能被去掉了，有兩種情況：一種是系統(tǒng)報(bào)警，從內(nèi)部斷開(kāi)使能，通常還會(huì)有其他報(bào)警；另一種是使能的某個(gè)條件不滿足，PLC程序斷開(kāi)使能，比如液壓壓力低于閥值。如果是后一種，編寫PLC程序的時(shí)候，應(yīng)該多做些報(bào)警提示信息，這樣戶就知道是什么原因引起的，便于維護(hù)。比如某臺(tái)龍門機(jī)床，Z軸往下走時(shí)出現(xiàn)21612報(bào)警，檢查發(fā)現(xiàn)是C軸夾緊信號(hào)丟失，打開(kāi)看是線松了，往下走拉緊線就接觸不了。

案例分析

例1：DMG DMC635V 加工中心，數(shù)控系統(tǒng)為西門子SINUMERIK 840D POWER LINE 在自動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，突然停止運(yùn)行而轉(zhuǎn)到急停狀態(tài)，屏幕顯示如下報(bào)警信息：

27001   Axis SP1 error in a monitoring channel, code 3…44, value: NCK-296573690, drive-296573509

300911   Axis SP1 drive 6 error in one monitoring channel

27023    Axis SP1 stop B triggered

27024    Axis SP1 stop B triggered

300508    Axis SP1 drive 6 zero mark monitoring of motor measuring system

21612   Channel 1 axis S1/SP1 VDI signal “server enable” reset during motion

25201    Axis SP1 drive fault

其中25201報(bào)警是由于其它故障信號(hào)觸發(fā)而產(chǎn)生的，可以暫時(shí)不管它。

21612通道1 軸SP1正在運(yùn)動(dòng)時(shí)VDI信號(hào)“伺服使能”被復(fù)位，主軸如果正在高速旋轉(zhuǎn)，一般情況下突然停機(jī)都會(huì)導(dǎo)致各個(gè)模塊掉電的時(shí)間差，CPU（NCK-PLC）單元沒(méi)有停止的情況下，伺服驅(qū)動(dòng)模塊連接電機(jī)的功率模塊先失電，而伺服驅(qū)動(dòng)模塊連接CPU的控制模塊仍舊正常工作，這樣的情況就會(huì)導(dǎo)致CPU發(fā)出使能復(fù)位信號(hào)（VDI信號(hào)），而這時(shí)由于慣性主軸仍舊高速旋轉(zhuǎn)。所以往往21612不會(huì)是硬件損壞所致的嚴(yán)重報(bào)警，而是極短暫的電源缺失故障，重啟后一般能消失，因此這個(gè)報(bào)警號(hào)也可以排除出的視線。

報(bào)警號(hào)27001顯示驅(qū)動(dòng)軸實(shí)際位置信號(hào)值和通道位置監(jiān)控值之間存在的差異（MD1305~MD1363）超出監(jiān)控公差值（MD36905~MD36963）的范圍。對(duì)于這種報(bào)警，只要設(shè)定的機(jī)床數(shù)據(jù)沒(méi)有被改動(dòng)，一般來(lái)說(shuō)通過(guò)啟動(dòng)復(fù)位仍無(wú)法解決就應(yīng)該考慮硬件損壞的可能。但是，這個(gè)報(bào)警號(hào)涉及的硬件較多，幾乎涵蓋整個(gè)控制回路，因此可以同時(shí)結(jié)合其他的報(bào)警號(hào)來(lái)分析處理。

報(bào)警號(hào)27001出現(xiàn)后重啟系統(tǒng)，如果隨即出現(xiàn)27023、27024報(bào)警即可斷定存在硬件故障。伺服系統(tǒng)控制下的電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)候，肉眼看到的是一動(dòng)不動(dòng)的，然而實(shí)際上“靜止”的電機(jī)是不斷的運(yùn)動(dòng)著的。

原理如下，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)繞組而形成一個(gè)力矩，這個(gè)力矩使電動(dòng)機(jī)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)并產(chǎn)生一個(gè)微小的動(dòng)作，此時(shí)位置反饋系統(tǒng)檢測(cè)到這個(gè)動(dòng)作，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)運(yùn)算后發(fā)出一個(gè)反向的動(dòng)作信號(hào)以補(bǔ)償這個(gè)微動(dòng)過(guò)程，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與先前相反的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。微動(dòng)著的電動(dòng)機(jī)在人們的感知下就是一個(gè)有著強(qiáng)勁輸出力矩的靜止的電動(dòng)機(jī)，而要保持系統(tǒng)要求的靜止?fàn)顟B(tài)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師要為這個(gè)微動(dòng)設(shè)定一個(gè)范圍，這個(gè)范圍就是電動(dòng)機(jī)“靜”與“動(dòng)”的分水嶺，也就是27023，27024報(bào)警號(hào)得以觸發(fā)的“安全靜止公差”，一旦超差，即觸發(fā)報(bào)警。

報(bào)警號(hào)300508是監(jiān)控軸的零標(biāo)志監(jiān)控信號(hào)，一般是反饋信號(hào)弱、反饋回路受到電磁干擾、反饋回路硬件損壞等原因。一般通過(guò)重啟機(jī)器是否可以暫時(shí)消除報(bào)警來(lái)判斷是否為電磁干擾或硬件損壞，重啟報(bào)警消除那么多數(shù)是電磁干擾所致，后續(xù)要仔細(xì)檢查周圍電環(huán)境，或者加裝隔離穩(wěn)壓電源（有源穩(wěn)壓）來(lái)解決。

重啟報(bào)警消除不掉，那么多數(shù)是硬件原因，首先檢查編碼器光柵尺連接電纜是否老化或虛接，可以更換電纜（比較便宜），如果有接近開(kāi)關(guān)、BERO、之類的檢測(cè)元件先試著調(diào)近檢測(cè)間距，如果這些都已經(jīng)確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題，那么，只剩下兩種可能：（1）611D驅(qū)動(dòng)控制板損壞了，（2）編碼器或光柵尺等檢測(cè)器件損壞了。611D驅(qū)動(dòng)控制板可以通過(guò)交換法與其他軸交換，如果報(bào)警號(hào)跟著控制板走，那么購(gòu)買相應(yīng)型號(hào)控制板換上就可以了；如果報(bào)警信號(hào)仍然停留在原來(lái)的軸上，那么，該換的就是反饋器件（編碼器或光柵尺等）了。

• 使西門子原裝的編碼器電纜（有更高的屏蔽等級(jí)）。

• 檢測(cè)編碼器、編碼器電纜和屏蔽連接是否接觸不良或電纜斷掉。

• 檢測(cè)控制模塊（屏蔽連接）前板上面的螺釘。

• 若使齒輪編碼器，檢查齒輪和編碼器之間的間距。

• 更換編碼器、編碼器電纜或者控制模塊。

• 檢查直流母線的金屬涂層。

• 在使BERO時(shí)，被監(jiān)控的不是 BERO信號(hào)而是零標(biāo)記。

檢查控制模塊（屏蔽連接）前板上面的螺釘，是為了確保屏蔽接觸良好，保證屏蔽效果。檢查直流母線的金屬涂層，是為了保證直流母線接觸良好，使模塊供電穩(wěn)定，不至于產(chǎn)生干擾或者工作不穩(wěn)定。

在使BERO時(shí)被監(jiān)控的不是 BERO信號(hào)而是零標(biāo)記。 BERO信號(hào)就是零標(biāo)志信號(hào)，檢查一下電氣圖紙，驅(qū)動(dòng)模塊的BERO端子是不是連接一個(gè)開(kāi)關(guān)，這個(gè)開(kāi)關(guān)應(yīng)該是軸的零位開(kāi)關(guān)。

例2 某臺(tái)磨床有一段時(shí)間經(jīng)常出現(xiàn)21612報(bào)警，磨削中砂輪自動(dòng)停止，消除報(bào)警后再啟動(dòng)又正常。查找緊接著21612之前的報(bào)警為700113：砂輪轉(zhuǎn)速報(bào)警。數(shù)字轉(zhuǎn)速表檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)報(bào)警前瞬間檢測(cè)出來(lái)的砂輪轉(zhuǎn)速比程序中數(shù)值高出150rpm以上，因此可以判斷NC認(rèn)為砂輪超速而停止砂輪軸。檢查原因：砂輪不平衡量過(guò)大，重新調(diào)整后故障消除。

例3：二軸數(shù)控鉆銑床，Z2 軸在加工中頻繁出現(xiàn)25050 Z2軸輪廓監(jiān)控，21612 通道2 Z2 軸伺服使能運(yùn)動(dòng)過(guò)程中被復(fù)位報(bào)警，機(jī)床停止加工。

分析處理：手動(dòng)狀態(tài)下操作，發(fā)現(xiàn)Z2 軸向+方向移動(dòng)一定距離，都會(huì)出現(xiàn)報(bào)警。報(bào)警后查看Z2 軸接口信號(hào)伺服使能（DB31－48，DBX21）復(fù)位為0，Z 軸伺服驅(qū)動(dòng)模塊X34 報(bào)警燈亮。

因?yàn)閆1 與Z2 軸伺服系統(tǒng)采用相同的電機(jī)，伺服驅(qū)動(dòng)模塊，所以對(duì)Z1 軸與Z2 軸進(jìn)行觀察、比較。發(fā)現(xiàn)Z2 軸電機(jī)實(shí)時(shí)電流參數(shù)MD1708 在啟動(dòng)后，馬上從百分之十幾變成40%以上，之后機(jī)床出現(xiàn)報(bào)警。而Z1 軸則沒(méi)有出現(xiàn)這樣的情況。打開(kāi)Z2 軸罩殼，發(fā)現(xiàn)Z2 軸塞鐵未固定，造成Z2 軸在往+方向移動(dòng)時(shí)，塞鐵越卡越緊，以致Z2 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中抗力過(guò)大，電機(jī)電流超過(guò)報(bào)警值，并復(fù)位Z2 軸伺服驅(qū)動(dòng)的伺服使能，機(jī)床停機(jī)。拆下?lián)p壞的塞鐵，修復(fù)并重新安裝，報(bào)警消失，故障排除。

西門子840D數(shù)控系統(tǒng)報(bào)21612 故障處理及分析