數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護與備份恢復

一、概述

數(shù)控機床在工業(yè)領(lǐng)域承擔著關(guān)鍵部件的加工，大多企業(yè)都把它列為重點維護的關(guān)鍵設(shè)備。建立機床數(shù)據(jù)備份，是應用企業(yè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，也是機床制造企業(yè)為數(shù)控機床所配備的必須隨機技術(shù)文件之一。數(shù)控機床在使用過程中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的丟失具有較大的隨機性;如機床工作期間瞬時掉電與通電的沖擊、系統(tǒng)主板或存儲模塊異常損壞、存儲于系統(tǒng)靜態(tài)存儲器中維持高能量的電容，一旦能量耗盡，數(shù)據(jù)也將丟失。同時外部干擾誘發(fā)系統(tǒng)異常、誤操作、溫濕度變化對系統(tǒng)板帶來的影響等因素，都是引發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，而導致機床不能正常工作的重要根源。因此，建立數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份，同時對系統(tǒng)數(shù)據(jù)采取保護措施，并通過備份數(shù)據(jù)使丟失的數(shù)據(jù)得到恢復，機床功能重新獲得新生，也是機床應用企業(yè)不可缺少的一項長期工作。

二、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護與備份恢復實例分析

一臺機床調(diào)試完成后，需要備份以下數(shù)據(jù)：機床數(shù)據(jù)、螺距誤差補償、試車數(shù)據(jù)、PLC邏輯控制程序、用戶報警文本等。試車數(shù)據(jù)包括：每個軸的反向間隙補償、坐標的軟限位、絲杠螺距誤差補償、驅(qū)動器數(shù)據(jù)等等。機床數(shù)據(jù)在數(shù)控機床出廠時就已設(shè)定。數(shù)據(jù)的備份過程，就是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護過程，如何保護好備份的機床數(shù)據(jù)就成為一個很重要的問題。在實際應用中，經(jīng)常出現(xiàn)以下問題：由于對機床數(shù)據(jù)及其作用認識不足，隨意修改機床數(shù)據(jù)，從而原始備份數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)控機床不能發(fā)揮原有性能;還有的是數(shù)據(jù)備份盤(或CF備份卡)保存不當，使數(shù)據(jù)媒介失效或丟失，機床一旦出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)備份無法正常使用;驗收期間未能提供完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件，機床數(shù)據(jù)丟失時，卻不能發(fā)揮應有的作用;制造企業(yè)由于圖紙及說明書等技術(shù)資料提供不完整，系統(tǒng)口令設(shè)置隨機資料未能涉及，無法進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)定狀態(tài)等等。因此，了解機床數(shù)據(jù)的作用、保護方法和丟失以后通過備份的恢復，就顯得非常重要，也是保證數(shù)控機床正常工作的前提條件。

應用實例1

CKW61125/5M CNC車床采用SIEMENS802D系統(tǒng)，主軸交流伺服控制分檔無級調(diào)速，機床進給軸交流伺服SIEMENS611驅(qū)動，配有光柵尺實現(xiàn)位置調(diào)節(jié)全閉環(huán)控制，電子手輪進給，四工位自動回轉(zhuǎn)刀架，SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，Profibus接口等功能。機床配有集中潤滑裝置及冷卻裝置。

機床運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)510018報警，ROV進給倍率、FST軸進給禁止報警，人機通訊MMC及OP(OP031)板不起作用。機床控制面板MCP主軸啟停、冷卻等輔助功能手動正常。按住復位鍵可執(zhí)行回原點及X、Z軸進給操作等。

原因分析及恢復：從機床產(chǎn)生的現(xiàn)象看，NC系統(tǒng)與MMC和OP板的數(shù)據(jù)通訊進入死循環(huán)，軸進給禁止意味著驅(qū)動軸無使能，報警號510018診斷為通道報井，最初認為硬件問題，既MMC與OP板的數(shù)據(jù)通訊故障。并采取置換MMC、OP(OP031)通訊板的措施，同時更換NC系統(tǒng)主板。但是更換后的結(jié)果，故障未消除與原故障狀態(tài)保持不變。

根據(jù)以上處理情況，又采取如下措施：①試驗Feed使能：按“Feed Start”后，S510118報警消除，但出現(xiàn)700132報警，缺少進給使能。②試驗“Cycle Start”,出現(xiàn)10203通道1報警，無參考軸。③試驗JOG :顯示5100088報警。④試驗Spind Start:顯示600308報警。⑤調(diào)用機床數(shù)據(jù)Data-(x,z,c)，All.Data及Plc程序，無法進入設(shè)置狀態(tài)。

試驗結(jié)果為：報警無法消除，同時報警號5100088和600308超出診斷范圍。

分析原因認為：機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件丟失。

采取的措施及恢復方法：利用機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件，對機床Data-(x,z,c)，All.Data數(shù)據(jù)及Plc程序等文件重新進行

傳輸。方法為：使用802D WinPCIN系統(tǒng)通訊軟件，通過RS232與NC系統(tǒng)之間的機床數(shù)據(jù)文件傳Toolbox→WinPCIN.

(1)Data數(shù)據(jù)的傳送：①進行Data1→RS232接口設(shè)定：設(shè)定通訊接口(comm Part)，選擇COM2;設(shè)定波特率(Baudrate)為9600;選擇Data bits為“8”;選擇stop bits為1;選擇hardware (RTS/CTS)。②完成MD2→Data1的傳遞，利用“Drive 1 Drive X Drive Z”.③格式的選擇：其中，802D選擇二進制數(shù)據(jù)格式;WinPCIN選擇二進制數(shù)據(jù)格式→啟動數(shù)據(jù)讀入。

(2)PLC程序的傳送及狀態(tài)設(shè)置。依次選擇點擊“Simatic Manager”→“aptians”→“pc Adapter(MPI)(顯示)”→“properties”→“狀態(tài)”.其中，“PG/PC is the only maeter on the bes”不選;Address選“0”;“Time-out”選“30S”;“Transmission Rate”選“187.5kbps”;“Highest Station Address”選“63”;7號端子設(shè)置為“+24V”,15號端子設(shè)置為“0V”.

按上述數(shù)據(jù)設(shè)置，并對機床數(shù)據(jù)備份文件傳送后重新開機，機床所有報警消除，同時進行以下試車運行及處理。

(1)返回參考點操作，按下述方法重新設(shè)置調(diào)整。

起動→機床數(shù)據(jù)→軸參數(shù)

34100→X→0 ; 34100→Z→1 ;

第一參考點 設(shè)置 X +502 Z +40 ; 第二參考點 設(shè)置 X +502 Z +3480 ;

(2)機床限位調(diào)整。

X軸：10720報警;設(shè)置位36100、36110 ; Z軸：16621報警;設(shè)置位36100、36110、36120、36130 ;

(3)工件加工時出現(xiàn)G54偏置設(shè)置問題，按如下步驟進行設(shè)置：G54菜單→零點偏置→零點偏置基準→修改參數(shù)設(shè)置。

進行上述處理后，重新啟動CNC系統(tǒng)并試車加工件，機床完全恢復正常。

應用實例2

CKW61100/3M CNC車床SIEMENS802D系統(tǒng)，機床進給交流伺服驅(qū)動，全閉環(huán)控制。主軸通過齒輪傳動，實現(xiàn)無極調(diào)速。機床采用SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，滿足機床系統(tǒng)的控制功能。機床采用四工位電動回轉(zhuǎn)刀架，同時具有CRT 10.4“單色顯示屏、圖形顯示、刀具補償、故障診斷、加工同時編程、Profibus接口等功能。

機床運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)：①MCP面板所有指示燈頻閃輸出。②MMC、OP板顯示正常，但出現(xiàn)Plc ON Start報警。③PLC/OUT輸出沒有顯示，但PLC/INPUT有輸入顯示。④進給、主軸等無動作，有指示燈報警指示。⑤OP板插頭連接器有燒黑跡象，經(jīng)檢查連接及通訊正常。[!--empirenews.page--]

原因分析及恢復：雖然沒有系統(tǒng)報警提示，但故障現(xiàn)象比較直觀，機床操作面板指示燈頻閃，說明與其NC通訊有問題，PLC、F進給、主軸S功能存在異常。分析認為，故障與PLC程序及機床數(shù)據(jù)有關(guān)，因系統(tǒng)狀態(tài)無法對機床數(shù)據(jù)參數(shù)進行調(diào)用調(diào)整，故采取對機床數(shù)據(jù)備份文件重新傳送的方法，相關(guān)設(shè)定及傳送同應用實例1.

采取上述處理措施后，機床故障現(xiàn)象消除，但仍有以下問題：①主軸不能運行。②刀具T功能不正常。③限位有問題。④G54偏置位同應用實例1問題。修改以下數(shù)據(jù)設(shè)置：重新設(shè)置刀具T、主軸(Smin/ Smax)、(X,Z)軸限位位功能參數(shù)，修改后，T功能、主軸S功能、(X,Z)軸限位功能恢復正常，G54偏置設(shè)置同應用實例一處理方法。上述工作完成后，重新試車運行，機床所有報井消除，試件加工件也完全恢復正常。

從應用實例1和應用實例2可以看出，雖然機床反映出的現(xiàn)象不同，但問題產(chǎn)生的原因都是由于機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。二臺機床分居二地，同在溫度高，濕度大的南方地域，也同時出現(xiàn)在炎熱的高溫季節(jié)。在二例應用實例處理過程中，同時也暴露出同一共性問題：系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件提供不夠完整，重新傳輸?shù)奈募c實際運行狀態(tài)存在差異，需要重新調(diào)整。其中一臺機床數(shù)據(jù)備份因保存不當，數(shù)據(jù)媒介失效，不得不重新遠程傳送。就數(shù)控系統(tǒng)而言，反應出自身所能承受的高溫、高濕度環(huán)境的適應能力，以及由此對系統(tǒng)、機床使用所帶來的影響，也需要應用單位對此采取必要措施并加以防范。

三、結(jié)束語

數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護與備份恢復，是數(shù)控機床應用企業(yè)不可缺少的一項工作，隨著數(shù)控機床的日趨普及，系統(tǒng)了解系統(tǒng)數(shù)據(jù)的作用、保護及恢復方法就顯得十分重要，它是保證數(shù)控機床正常工作和準確把握、快速解決機床應用中存在的問題，確保機床安全、可靠運行，提高設(shè)備使用率的關(guān)鍵。同時也反映出只有合理、正確的應用數(shù)控機床，才能使系統(tǒng)更安全、機床運行更加可靠。