一次关于西门子840D系统报警300608#故障的维修经历

2016年的农历中秋节，在南方某市由于连续的雨天，没有丝毫停顿的迹象。一年一度的“花好月圆”话团圆的景色，被“烦人”的电话摧残没有了意境，原因是公司有一台西门子840D系统设备故障，从电话中了解到有2个Z轴故障后无法移动，1个Z轴在设备停止时自动下行，造成超程报警，看来仅仅靠平时的电话交流是无法修复此故障了，只能放弃休假赶往公司。

   到公司现场后启动设备，打开“诊断”消息，一大串的故障信息首先映入眼帘，其中有：

25201#  Aixs Z1 drive fault

300608#  Aixs Z1 Drive 6 speed controller at limit

21612#  Channel 1 axis Z1/Z1: enable reset,cause 3

510102#  U/E模块1中断（I32.6=1）

。。。。。。

仔细分析故障信息内容，基本定位在300608#故障。造成此故障的基本原因是：（在用设备）

1. 电机被卡住、负载过重或刹车、制动关闭，
2. 如果功率模块允许，可以适度调高旋转扭矩限制、功率限制和电流限制，
3. 检查电机是否接地，
4. 检查电机变频器的连接 （缺少相位，旋转区域错误），
5. 检测编码器、编码器电缆和保护屏板是否接触不良或电缆断开，
6. 检查编码器电缆，可以与其它坐标编码器电缆置换做实验，
7. 检测直流母线连接 （检查螺钉是否紧固），

8. 检测伺服轴驱动器（电源、功率模块），

我是从液压平衡缸控制单元开始入手，检测液压系统压力正常；液压部分图示：

1）  检测液压编号（70.0）溢流阀，柴油清洗后调整溢流压力可以调节属正常。

2）  检测3个平衡缸，未发现异常。

3）  检测液压编号（61.1）调压阀，可以自由调整压力范围属正常。

4）  检测液压编号（61.01）液控单向阀，清洗后可以锁住轴属正常。

5）  检查3个轴液压管路连接未发现漏油或缸内泄属正常

综合判断液压系统正常。

果断从通道1的Z1轴传动皮带处入手分开，手动盘动个机械轴。丝杆、丝杆螺母付这侧无卡死，伺服电机与变送器侧存在卡死现象。重新确认抱闸线圈电源24V正常，控制单元正常，线路连接正常。查看轴驱动参数“平滑电流值”界面，当在“JOG”状态下，点动“+”或者“-”按钮，电流迅速飙升到100%以上，并报上诉故障信息。重新检测该轴的电机：三相电阻基本相同未有接地，抱闸直流电阻2K欧姆，24V接线端子（行插）处检测25.2V属正常。断开伺服电机（电机型号：1FT6108-8SF71-1EH0，内置编码器为海德汉EOM1325048-2048）与变送器连接，手动盘电机与变送器侧，变送器侧未发现卡死，卡死处在伺服电机侧（未知是电机轴承还是抱闸组件）。

Z轴控制单元图示：

     拆下电机到工作台，打开后端盖，松开编码器紧固螺钉（未做任何标记）的情况下，先后打开前、后端盖，轴承6208灵活属正常，原因是抱闸失效抱死引起伺服电机启动后电流飙升。为不耽误生产任务，与生产设备部门沟通后，拆下抱闸组件，重新回装电机手动盘动伺服电机灵活后试机。系统报300509#；35201#；27010#；27023#；27024#报警信息，查诊断手册，故障现象为静止误差安全范围监控和超过安全容差。之前看过一些论坛交流，对编码器安装位置是“非常”有讲究的。重新打开伺服电机后端盖，取下编码器仔细查看轴标记和编码器上的标记，确实有。手动盘动电机将三个标记重合后再紧固编码器螺钉，开机上诉故障信息消失，看来距离修复的希望在眼前了。

拆编码器的工具如图所示：

     重新将通道1各单元安装完毕后启动系统，再未发现有报警信息。移动通道1Z1轴位置到某值，用测量工具校验，设置配置值MD34100或者MD34090。经过多次移动与测量工具校验，位置基本符合要求，上、下极限位置正确。

     如法制炮地处理通道2和通道3，这次非常注意的编码器与伺服电机的位置关系，处理调试变得轻松了许多。各轴移动的位置与实际量具检测误差控制在0.005mm范围内。

     装载加工程序后，在“AOUT”状态下试机，关小进给量启动，久违了的多通道各轴按指定的轨迹慢慢移动了，测试了几次，确认无误后通知早已等候的生产部门安排正常生产。

     于是，收拾工具、资料、电脑这些骗“吃饭”的工具，再看手机时间已在9月18日晚上8点15分，整整3天3夜啊，工控人的生活就是这样过的节日。

本次故障排除总结：

1）  拆卸西门子伺服编码器必须事先做好完整标记！拆卸要用自制的专用工具。

2）  紧紧围绕系统报警信息，展开排查，思维要果断坚决。

3）  平时勤记资料和笔记。

4）  遇到新问题头脑要冷静，多分析报警信息之间的关联。

5）  事后故障记录必须做详细，以供下次参考。