西門子840D數控系統報21612 故障處理方法及案例分析

西門子840D數控系統報21612 故障處理及分析：

21612 通道%1 軸%2：復位使能，原因%3

參數：%1 = 通道號

  %2 = 軸名稱，主軸編號

說明：引起報警的原因%3：

0: 報警原因不能夠有系統確定；

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

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

3: 驅動信號 "使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 未被置位；

4: 驅動信號"驅動準備好" (DB31 - 61, DBX 93.5) 未被置位。

只要有這些運動使能信號（"伺服控制使能"、"使能脈沖"、Parking/編碼器、或驅動使能，比如T663端子）被復位丟失，相應的軸就會報21612報警。

即使幾何組內某個軸在運動，接口信號“控制器使能”（db3*.dbx2.1）已為顯示軸設為0。在MD 數組20050AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB 中輸入的軸作為幾何組的軸計數。不管運動與否，所有幾何軸必須存在控制器使能。

反應：NC 轉換為跟蹤模式。

本通道NC 啟動禁止。

已設置接口信號。

報警顯示。

報警時NC 停止。

處理： 檢驗接口信號"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)、"脈沖使能" (DB31 - 61, DBX 21.7)、驅動信號"使能脈沖" (DB31 - 61, DBX 93.7) 、驅動信號"驅動準備好" (DB31 - 61, DBX 93.5)，可以利診斷操作區內的PLC 狀態顯示）。

檢查編碼器部分，以及模塊上的使能信號，比如T663端子。當驅動模塊的使能端子失效，檢查相應的接線以及硬件，比如繼電器等。同時檢查端子信號連接的PLC 戶程序段中。

程序繼續：清除鍵或NC 啟動鍵清除報警。

報警號：300608軸 %1 驅動 %2 速度控制輸出被限制

參數： %1 = NC 軸號

%2 = 驅動號

說明：速度控制器輸出時間超過允許的限制時間（MD1605:$MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME）。扭矩設定值超過扭矩限定值或者電流設定值超過電流限定值。只有當速度設定值小于速度極限 MD 1606 $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD時監控才是有效的。

反應：- BAG 沒有準備就緒。

- 通道沒有準備就緒。

- 通道沒有準備就緒。

- 本通道NC 啟動禁止。

- 報警時NC 停止。

- NC 轉換為跟蹤模式。

- 報警顯示。

- 已設置接口信號。

處理： • 電極被卡住、負載過重或剎車關閉？

• 如果功率模塊允許，調高旋轉扭矩限制、功率限制和電流限制；

• 電機接地了嗎？

• 檢查電機變頻器的連接（缺少相位，旋轉區域錯誤）

• 檢測編碼器線數。

• 檢測編碼器、編碼器電纜和保護屏是否接觸不良或電纜斷開。

• 檢測編碼器的旋轉方向（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？

• 檢測控制器設置（比如根據軟件交換）。

• 檢測電機的防護；

• 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監控激活（通過供電電源關和開來實現復位）。

• 機床數據MD 1605: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_TIME（和MD 1606: $MD_SPEEDCTRL_LIMIT_THRESHOLD （制動器上的極限控制器）與軸的機械和動力可能性相匹配。

• 標準值VSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 8000 1/min

• 標準值HSA：

• MD 1605 = 200 ms

• MD 1606 = 30 1/min

• 交換電機（編碼器已壞，電機指示線圈短路，接地或短路）。

• 在直線電機中：

• 檢測實際值方向。

• 檢測電機較大電流的減小MD 1105 MD_MOTOR_MAX_CURRENT_REDUCTION，在可能的情況下擴大它的值。

• 檢測電機連接。

• 在連接中電機正確通電了嗎？

程序繼續：復位鍵在該方式組中所有通道中刪除報警。重新啟動零件程序。

25201軸 %1 伺服故障

參數： %1 = 軸名稱、主軸號

說明：驅動裝置發出信號，告訴存在一個嚴重的故障（狀態等級1  ZK1）。故障的準確原因可以識別出來，方法是評估下列驅動裝置報警，它們被另外輸出）：

報警 300 500,

報警300 502 - 300 505,

報警300 508,

報警300 515,

報警300 608,

報警300612,

報警300 614,

報警300 701 - 300 761,

報警300 799

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

反應： - BAG 沒有準備就緒。

- 通道沒有準備就緒。

- 如果導致發生報警的是一單個軸，則報警僅對這一軸有效（不影響通道或該方式組）。

- 通道沒有準備就緒。

- 本通道NC 啟動禁止。

- 報警時NC 停止。

- NC 轉換為跟蹤模式。

- 報警顯示。

- 已設置接口信號。

處理：對以上所列驅動裝置警報的評價。

程序繼續：復位鍵在該方式組中所有通道中刪除報警。重新啟動零件

處理故障的案例分析與經驗

21612故障分析

軸在運動中被復位，出現21612: Channel %1 axis %2 VDI signal servo enable reset during motion，即通道1的軸2的VDI驅動使能信號在運動中復位。

21612的報警通常都是隨著其他的報警出現，由于滿足機床運動的某個條件在運動中突然丟失，因此PLC的"伺服控制使能" (DB31 - 61, DBX 2.1)被復位為0，相應的軸運動停止。21612報警是出現的結果，而不是原因，通常末尾出現，所以顯示在OP上。因此這種情況下一定需要在報警紀錄中檢查其他出現的報警，一起分析處理。

之所以出現21612這個報警，是使能被去掉了，有兩種情況：一種是系統報警，從內部斷開使能，通常還會有其他報警；另一種是使能的某個條件不滿足，PLC程序斷開使能，比如液壓壓力低于閥值。如果是后一種，編寫PLC程序的時候，應該多做些報警提示信息，這樣戶就知道是什么原因引起的，便于維護。比如某臺龍門機床，Z軸往下走時出現21612報警，檢查發現是C軸夾緊信號丟失，打開看是線松了，往下走拉緊線就接觸不了。

案例分析

例1：DMG DMC635V 加工中心，數控系統為西門子SINUMERIK 840D POWER LINE 在自動運行過程中，突然停止運行而轉到急停狀態，屏幕顯示如下報警信息：

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報警是由于其它故障信號觸發而產生的，可以暫時不管它。

21612通道1 軸SP1正在運動時VDI信號“伺服使能”被復位，主軸如果正在高速旋轉，一般情況下突然停機都會導致各個模塊掉電的時間差，CPU（NCK-PLC）單元沒有停止的情況下，伺服驅動模塊連接電機的功率模塊先失電，而伺服驅動模塊連接CPU的控制模塊仍舊正常工作，這樣的情況就會導致CPU發出使能復位信號（VDI信號），而這時由于慣性主軸仍舊高速旋轉。所以往往21612不會是硬件損壞所致的嚴重報警，而是極短暫的電源缺失故障，重啟后一般能消失，因此這個報警號也可以排除出的視線。

報警號27001顯示驅動軸實際位置信號值和通道位置監控值之間存在的差異（MD1305~MD1363）超出監控公差值（MD36905~MD36963）的范圍。對于這種報警，只要設定的機床數據沒有被改動，一般來說通過啟動復位仍無法解決就應該考慮硬件損壞的可能。但是，這個報警號涉及的硬件較多，幾乎涵蓋整個控制回路，因此可以同時結合其他的報警號來分析處理。

報警號27001出現后重啟系統，如果隨即出現27023、27024報警即可斷定存在硬件故障。伺服系統控制下的電機處于靜止狀態的時候，肉眼看到的是一動不動的，然而實際上“靜止”的電機是不斷的運動著的。

原理如下，伺服系統驅動的動力電流流過電動機繞組而形成一個力矩，這個力矩使電動機有一個旋轉的趨勢并產生一個微小的動作，此時位置反饋系統檢測到這個動作，經過系統運算后發出一個反向的動作信號以補償這個微動過程，這樣就會產生一個與先前相反的運動趨勢。微動著的電動機在人們的感知下就是一個有著強勁輸出力矩的靜止的電動機，而要保持系統要求的靜止狀態，系統設計師要為這個微動設定一個范圍，這個范圍就是電動機“靜”與“動”的分水嶺，也就是27023，27024報警號得以觸發的“安全靜止公差”，一旦超差，即觸發報警。

報警號300508是監控軸的零標志監控信號，一般是反饋信號弱、反饋回路受到電磁干擾、反饋回路硬件損壞等原因。一般通過重啟機器是否可以暫時消除報警來判斷是否為電磁干擾或硬件損壞，重啟報警消除那么多數是電磁干擾所致，后續要仔細檢查周圍電環境，或者加裝隔離穩壓電源（有源穩壓）來解決。

重啟報警消除不掉，那么多數是硬件原因，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），如果有接近開關、BERO、之類的檢測元件先試著調近檢測間距，如果這些都已經確認沒有問題，那么，只剩下兩種可能：（1）611D驅動控制板損壞了，（2）編碼器或光柵尺等檢測器件損壞了。611D驅動控制板可以通過交換法與其他軸交換，如果報警號跟著控制板走，那么購買相應型號控制板換上就可以了；如果報警信號仍然停留在原來的軸上，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）。

• 檢測編碼器、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，被監控的不是 BERO信號而是零標記。

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，使模塊供電穩定，不至于產生干擾或者工作不穩定。

在使BERO時被監控的不是 BERO信號而是零標記。 BERO信號就是零標志信號，檢查一下電氣圖紙，驅動模塊的BERO端子是不是連接一個開關，這個開關應該是軸的零位開關。

例2 某臺磨床有一段時間經常出現21612報警，磨削中砂輪自動停止，消除報警后再啟動又正常。查找緊接著21612之前的報警為700113：砂輪轉速報警。數字轉速表檢測，發現報警前瞬間檢測出來的砂輪轉速比程序中數值高出150rpm以上，因此可以判斷NC認為砂輪超速而停止砂輪軸。檢查原因：砂輪不平衡量過大，重新調整后故障消除。

例3：二軸數控鉆銑床，Z2 軸在加工中頻繁出現25050 Z2軸輪廓監控，21612 通道2 Z2 軸伺服使能運動過程中被復位報警，機床停止加工。

分析處理：手動狀態下操作，發現Z2 軸向+方向移動一定距離，都會出現報警。報警后查看Z2 軸接口信號伺服使能（DB31－48，DBX21）復位為0，Z 軸伺服驅動模塊X34 報警燈亮。

因為Z1 與Z2 軸伺服系統采用相同的電機，伺服驅動模塊，所以對Z1 軸與Z2 軸進行觀察、比較。發現Z2 軸電機實時電流參數MD1708 在啟動后，馬上從百分之十幾變成40%以上，之后機床出現報警。而Z1 軸則沒有出現這樣的情況。打開Z2 軸罩殼，發現Z2 軸塞鐵未固定，造成Z2 軸在往+方向移動時，塞鐵越卡越緊，以致Z2 電機運轉過程中抗力過大，電機電流超過報警值，并復位Z2 軸伺服驅動的伺服使能，機床停機。拆下損壞的塞鐵，修復并重新安裝，報警消失，故障排除。

西門子840D數控系統報21612 故障處理及分析