袁　敬（南車眉山車輛有限公司，四川 眉山 620032）

利用西門子840D TOOLBOX改造修復(fù)德國數(shù)控車床

袁敬
（南車眉山車輛有限公司，四川 眉山 620032）

南車眉山公司機(jī)械車間的德國柏林格數(shù)控車軸車床出現(xiàn)西門子PROFIBUS數(shù)據(jù)總線報(bào)警故障，而故障模塊來自非西門子制造的接口模塊，通過利用西門子840D TOOLBOX軟件成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)非西門子模塊的改造并成功修復(fù)設(shè)備。

840D；TOOLBOX；PROFIBUS

1 引言

數(shù)控車軸車床采用的是西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，其包含的下位機(jī)西門子S7-300的PLC采用的是317-2DP 2AJ10型號(hào)的CPU模塊，這種CPU模塊可以很好的通過西門子PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線與非西門子生產(chǎn)商制造的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，共同完成對(duì)該機(jī)床的整體控制。在本機(jī)中，設(shè)備制造商就引用了德國穆爾公司生產(chǎn)的一種現(xiàn)場(chǎng)總線模塊來控制機(jī)床頂尖部分的液壓控制信號(hào)，雖然穆爾與西門子公司之間沒有任何關(guān)系，但通過PROFIBUS這種開放的現(xiàn)場(chǎng)總線，它們之間還是實(shí)現(xiàn)了完美的互連和控制，但這次也正是其穆爾模塊的部分PROFIBUS信號(hào)出現(xiàn)故障，造成了整機(jī)停機(jī)，該模塊國內(nèi)無替代品，要購買備件替換，不但周期長﹑且價(jià)格高，因該模塊上有空閑備用接口，因此想改造模塊修復(fù)，以下詳述排除故障的原理和方法。

2 機(jī)床硬件組態(tài)及軟件改造修復(fù)詳解

2.1設(shè)備故障情況概述。該機(jī)床在加工中出現(xiàn)報(bào)警號(hào)為700101的報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容為“Profibus failure”，即PROFIBUS總線失敗，關(guān)機(jī)重啟仍無法消除故障。經(jīng)過進(jìn)一步仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)報(bào)警來源于控制尾座頂尖動(dòng)作的模塊。該模塊為穆爾公司的56640數(shù)字I/O塊，它通過西門子PROFIBUS-DP總線與主機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

圖1

2.2模塊介紹。通過西門子STEP 7可看到整個(gè)機(jī)床的硬件組態(tài)狀況。在圖1中顯示出該穆爾56640模塊的在該設(shè)備中被容許分配的輸入﹑輸出地址。從圖中可以看出在DP總線模塊上被分配的輸入﹑輸出地址均從60開始，該穆爾模塊與一般普通I/O模塊有一個(gè)很大的區(qū)別在與，該模塊上有8個(gè)I/O接口，每一個(gè)I/ O接口都可以通過組態(tài)定義作為輸入接口或輸出接口，初始默認(rèn)均作為輸入接口。

圖2

3 設(shè)備軟﹑硬件改造修復(fù)詳解

3.1 軟件方面，首先利用840D TOOLBOX改造穆爾模塊接口。840D系統(tǒng)的PLC和現(xiàn)場(chǎng)控制模塊，以及連接它們的PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線，同樣要STEP 7組態(tài)及編程使它們連接起來并共同發(fā)揮作用。但STEP7是針對(duì)西門子S7-300的組態(tài)和編程軟件，它只能完成基礎(chǔ)自動(dòng)化部分的功能，對(duì)應(yīng)于控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和車間級(jí)，而840D TOOLBOX則是西門子專為數(shù)控系統(tǒng)用STEP 7 開發(fā)的配套工具。因此要調(diào)試840D的PLC，則應(yīng)在電腦中先安裝STEP 7，再安裝840D TOOLBOX才能使STEP 7 在西門子840D系統(tǒng)中發(fā)揮完全作用。不然，一些非西門子制造的模塊即使通過PROFIBUS接入設(shè)備，但在STEP 7編程軟件組態(tài)下則無法正常顯示（非標(biāo)準(zhǔn)模塊會(huì)顯示紅色驚嘆號(hào)），更無法操作或修改。首先在原有西門子編程軟件STEP 7的基礎(chǔ)上，新安裝正版840D TOOLBOX，成功安裝840D TOOLBOX后，點(diǎn)擊56640地址能打開該模塊的屬性區(qū)，進(jìn)入?yún)?shù)賦值界面，將60.0地址由默認(rèn)的輸入改為輸出地址（如圖2所示）。

由圖2中可看出，由原屬性“NO input”變?yōu)椤癘utput”（其中“NO”即為開點(diǎn)屬性，如改為閉點(diǎn)屬性則為“NC”）保存退出設(shè)置，至此，組態(tài)屬性已經(jīng)修改完畢。

3.2軟件方面，其次對(duì)該數(shù)控機(jī)床西門子S7-300程序進(jìn)行改造。利用交差參考檢索到負(fù)責(zé)原頂尖前進(jìn)的輸出點(diǎn)Q60.1在背景數(shù)據(jù)塊FB255，將原程序語句屏蔽，新增輸出Q60.0，將新硬件組態(tài)和改造程序全部重新下裝到機(jī)床里，軟件部分改造完成。

3.3硬件部分改造。將軟件部分組態(tài)和程序改造成功后，硬件部分改造就比較簡單，就是將原56640模塊上1號(hào)位的插頭改插到空閑的0號(hào)位插座上，重新開機(jī)，對(duì)報(bào)警進(jìn)行復(fù)位操作，報(bào)警解除，故障排除，改造獲得圓滿成功。

結(jié)語

本次改造性修復(fù)是在深入研究﹑分析西門子840D下的S7-300程序和模塊性質(zhì)的基礎(chǔ)上取得的，不僅修復(fù)了公司的關(guān)鍵進(jìn)口設(shè)備，也為以后維修改造其它西門子840D系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備提供很好的借鑒和指導(dǎo)。

[1]譚紅．用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)改造4．5×17m龍門銑鏜床[D]．重慶大學(xué)，2008．

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