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数控机床系统数据的保护与备份恢复

关键词:数控机床系统 数据保护 备份恢复

时间:2013-01-10 16:32:01      来源:网络

数控机床的数据是系统与机床,以及系统与伺服驱动之间匹配的媒介,它不仅承担着系统与机床的相关参数设置,涵盖系统数据交换功能的实现,它是支持系统工作必不可少的数据,也是机床能否发挥其工作性能的关键。一旦数据丢失,机床将失去原有控制,同时引发各种故障,造成不必要的损失。通过建立的机床数据备份,可以迅速有效的恢复机床的正常运行。文章通过实例论述了系统数据的保护与备份的恢复,并对其应用进行了分析研究。

一、概述

   数控机床在工业领域承担着关键部件的加工,大多企业都把它列为重点维护的关键设备。建立机床数据备份,是应用企业不可缺少的重要环节,也是机床制造企业为数控机床所配备的必须随机技术文件之一。数控机床在使用过程中,系统数据的丢失具有较大的随机性;如机床工作期间瞬时掉电与通电的冲击、系统主板或存储模块异常损坏、存储于系统静态存储器中维持高能量的电容,一旦能量耗尽,数据也将丢失。同时外部干扰诱发系统异常、误操作、温湿度变化对系统板带来的影响等因素,都是引发系统数据丢失,而导致机床不能正常工作的重要根源。因此,建立数控机床系统数据备份,同时对系统数据采取保护措施,并通过备份数据使丢失的数据得到恢复,机床功能重新获得新生,也是机床应用企业不可缺少的一项长期工作。

二、系统数据的保护与备份恢复实例分析

   一台机床调试完成后,需要备份以下数据:机床数据、螺距误差补偿、试车数据、PLC逻辑控制程序、用户报警文本等。试车数据包括:每个轴的反向间隙补偿、坐标的软限位、丝杠螺距误差补偿、驱动器数据等等。机床数据在数控机床出厂时就已设定。数据的备份过程,就是对系统数据的保护过程,如何保护好备份的机床数据就成为一个很重要的问题。在实际应用中,经常出现以下问题:由于对机床数据及其作用认识不足,随意修改机床数据,从而原始备份数据发生变化,数控机床不能发挥原有性能;还有的是数据备份盘(或CF备份卡)保存不当,使数据媒介失效或丢失,机床一旦出现问题,数据备份无法正常使用;验收期间未能提供完整的系统数据备份文件,机床数据丢失时,却不能发挥应有的作用;制造企业由于图纸及说明书等技术资料提供不完整,系统口令设置随机资料未能涉及,无法进入系统数据设定状态等等。因此,了解机床数据的作用、保护方法和丢失以后通过备份的恢复,就显得非常重要,也是保证数控机床正常工作的前提条件。

应用实例1

CKW61125/5M CNC车床采用SIEMENS802D系统,主轴交流伺服控制分档无级调速,机床进给轴交流伺服SIEMENS611驱动,配有光栅尺实现位置调节全闭环控制,电子手轮进给,四工位自动回转刀架,SIEMENS PLC S7-300逻辑控制器,Profibus接口等功能。机床配有集中润滑装置及冷却装置。

机床运转过程中出现510018报警,ROV进给倍率、FST轴进给禁止报警,人机通讯MMC及OP(OP031)板不起作用。机床控制面板MCP主轴启停、冷却等辅助功能手动正常。按住复位键可执行回原点及X、Z轴进给操作等。

原因分析及恢复:从机床产生的现象看,NC系统与MMC和OP板的数据通讯进入死循环,轴进给禁止意味着驱动轴无使能,报警号510018诊断为通道报井,最初认为硬件问题,既MMC与OP板的数据通讯故障。并采取置换MMC、OP(OP031)通讯板的措施,同时更换NC系统主板。但是更换后的结果,故障未消除与原故障状态保持不变。

根据以上处理情况,又采取如下措施:①试验Feed使能:按“Feed Start”后,S510118报警消除,但出现700132报警,缺少进给使能。②试验“Cycle Start”,出现10203通道1报警,无参考轴。③试验JOG :显示5100088报警。④试验Spind Start:显示600308报警。⑤调用机床数据Data-(x,z,c),All.Data及Plc程序,无法进入设置状态。

试验结果为:报警无法消除,同时报警号5100088和600308超出诊断范围。

分析原因认为:机床系统数据文件丢失。

采取的措施及恢复方法:利用机床系统数据备份文件,对机床Data-(x,z,c),All.Data数据及Plc程序等文件重新进行

传输。方法为:使用802D WinPCIN系统通讯软件,通过RS232与NC系统之间的机床数据文件传Toolbox→WinPCIN。

(1)Data数据的传送:①进行Data1→RS232接口设定:设定通讯接口(comm Part),选择COM2;设定波特率(Baudrate)为9600;选择Data bits为“8”;选择stop bits为1;选择hardware (RTS/CTS)。②完成MD2→Data1的传递,利用“Drive 1  Drive  X  Drive  Z”。③格式的选择:其中,802D选择二进制数据格式;WinPCIN选择二进制数据格式→启动数据读入。

(2)PLC程序的传送及状态设置。依次选择点击“Simatic Manager”→“aptians”→“pc Adapter(MPI)(显示)”→“properties”→“状态”。其中,“PG/PC is the only maeter on the bes”不选;Address选“0”;“Time-out”选“30S”;“Transmission Rate”选“187.5kbps”;“Highest Station Address”选“63”;7号端子设置为“+24V”,15号端子设置为“0V”。

按上述数据设置,并对机床数据备份文件传送后重新开机,机床所有报警消除,同时进行以下试车运行及处理。

(1)返回参考点操作,按下述方法重新设置调整。

起动→机床数据→轴参数

34100→X→0 ;                              34100→Z→1 ;

第一参考点  设置    X  +502   Z  +40 ;  第二参考点  设置    X  +502   Z  +3480 ;

(2)机床限位调整。

X轴:10720报警;设置位36100、36110 ;    Z轴:16621报警;设置位36100、36110、36120、36130 ;

(3)工件加工时出现G54偏置设置问题,按如下步骤进行设置:G54菜单→零点偏置→零点偏置基准→修改参数设置。

进行上述处理后,重新启动CNC系统并试车加工件,机床完全恢复正常。

应用实例2

CKW61100/3M CNC车床SIEMENS802D系统,机床进给交流伺服驱动,全闭环控制。主轴通过齿轮传动,实现无极调速。机床采用SIEMENS PLC S7-300逻辑控制器,满足机床系统的控制功能。机床采用四工位电动回转刀架,同时具有CRT 10.4”单色显示屏、图形显示、刀具补偿、故障诊断、加工同时编程、Profibus接口等功能。

机床运转过程中出现:①MCP面板所有指示灯频闪输出。②MMC、OP板显示正常,但出现Plc ON Start报警。③PLC/OUT输出没有显示,但PLC/INPUT有输入显示。④进给、主轴等无动作,有指示灯报警指示。⑤OP板插头连接器有烧黑迹象,经检查连接及通讯正常。

原因分析及恢复:虽然没有系统报警提示,但故障现象比较直观,机床操作面板指示灯频闪,说明与其NC通讯有问题,PLC、F进给、主轴S功能存在异常。分析认为,故障与PLC程序及机床数据有关,因系统状态无法对机床数据参数进行调用调整,故采取对机床数据备份文件重新传送的方法,相关设定及传送同应用实例1。

采取上述处理措施后,机床故障现象消除,但仍有以下问题:①主轴不能运行。②刀具T功能不正常。③限位有问题。④G54偏置位同应用实例1问题。修改以下数据设置:重新设置刀具T、主轴(Smin/ Smax)、(X,Z)轴限位位功能参数,修改后,T功能、主轴S功能、(X,Z)轴限位功能恢复正常,G54偏置设置同应用实例一处理方法。上述工作完成后,重新试车运行,机床所有报井消除,试件加工件也完全恢复正常。

从应用实例1和应用实例2可以看出,虽然机床反映出的现象不同,但问题产生的原因都是由于机床系统数据丢失。二台机床分居二地,同在温度高,湿度大的南方地域,也同时出现在炎热的高温季节。在二例应用实例处理过程中,同时也暴露出同一共性问题:系统数据备份文件提供不够完整,重新传输的文件与实际运行状态存在差异,需要重新调整。其中一台机床数据备份因保存不当,数据媒介失效,不得不重新远程传送。就数控系统而言,反应出自身所能承受的高温、高湿度环境的适应能力,以及由此对系统、机床使用所带来的影响,也需要应用单位对此采取必要措施并加以防范。

三、结束语

数控机床系统数据的保护与备份恢复,是数控机床应用企业不可缺少的一项工作,随着数控机床的日趋普及,系统了解系统数据的作用、保护及恢复方法就显得十分重要,它是保证数控机床正常工作和准确把握、快速解决机床应用中存在的问题,确保机床安全、可靠运行,提高设备使用率的关键。同时也反映出只有合理、正确的应用数控机床,才能使系统更安全、机床运行更加可靠。

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