重庆富川机电有限公司是生产汽车、摩托车及通用机械电装品和齿轮的知名品牌企业，目前已成为以研发、制造、销售齿轮及机电零配件的专业制造商；产品涵盖汽车、摩托车、通机、五金工具、工程机械等多个领域。公司有德国格里森剃刀刃磨、瑞士莱斯豪尔磨齿机、日本数控加工中心及国内知名重庆机床磨齿机和南京二机插齿机800余套数控设备，其中80%采用西门子840D及828系统，是西门子数控系统的忠实用户。

如此大量的设备，相关的设备管理部门在工作中会遇到硬件诊断的问题，通常需要对于这类问题采用“互换法”诊断的效率比较高，即通过将怀疑出问题的硬件和肯定没问题的备件之间进行交换，进而锁定问题点，便于采取下一步措施。

公司在诊断一个伺服电机编码器疑似案例的时候通过和西门子CRM团队的沟通交流，找到了一种简单的解决方案，只需要简单的拆装及参数设置便可完成编码器更换，大大减少了维修人员的工作量，提升了故障判定的速度，能更好的完成公司的产量指标。下文就对通过互换法进行编码器故障判定的简单说明：

工厂采用的编码器类型多为带DRIVE-CLIQ接口的绝对值编码器，如下图所示：

图1 带DRIVE-CliQ接口编码器型号

以下方法基于于西门子840Dsl+PCU50.3的HMI Advanced，以某机床的CCB轴为例，其他版本西门子数控系统操作方法类似。

1.确定编码器型号及备件采购

如下页图中的电机铭牌所示，在Encoder字段后面的“AM24DQI”即为该电机编码器的大致型号，该编码器实际型号为“AM24DQI88”，查找资料手册可得到订货号：6FX2001-5JE24-2DA0，可提前单独购买或预备工况良好的备件。

图2 编码器型号确认

2.编码器参数备份

2.1 确定编码器组件号

在“驱动器数据”里面，按下“驱动+”/“驱动-”，找到CCB轴，搜索“p141”，查询到CCB轴的编码器接口（编码器模块）组件号为“14”。

图3 编码器组件号示例

2.2 在“控制单元机床数据”里面，按下“控制单元+”/“控制单元-”，切换到CU，搜索“p4690”，输入之前查询到的CCB轴编码器模块组件号“14”。

图4 编码器组件号输入示例

2.3搜索“p4691”，选择“[1] SMI数据备份”,当p4691的值从“1”变为“0”，则该SMI数据备份完成。

图5 编码器SMI数据备份

备注：该过程持续时间很短，可以在CF卡系统数据/card/user/sinamics/data/smi_data目录下确认备份完成情况

3.更换编码器

拆掉编码器与电机的四颗安装螺钉后，可直接取出编码器；直接更换新编码器，拧紧四颗安装螺钉。（无需做转子位置调零的工作）

图6 编码器拆装说明

4. 导入编码器模块备份数据

4.1将控制单元机床数据p9906由0改为1，降低拓扑比较等级

4.2在“控制单元机床数据”中搜索“p4691”，选择[2]SMI数据录入，当p4691值从“2”变为“0”，则导入备份完成。

图7 编码器数据回装

 

5. DRIVE-CLIQ接口电机编码器配对过程简单说明

•       将电机序列号信息和编码器信息整合

•       写入SMI模块数据并完成测试

•       单独更换编码器时必须使用单独购买的编码器，或者在电机订货号完全相同的情况下，可以将已配对成功的编码器拆卸互换使用，进行问题诊断。

正如重庆富川机电装备部长丁伟所言：“西门子数控系统的开放性不仅降低了公司的维修备件成本和提升了维修技能水平，同时也大大缩短了设备的停机时间，能更大化的完成公司的生产计划，难怪能成为齿轮加工行业的首选！”