机床配套系统为西门子840DSL + S120系统,其中s120系统由AIM + ALN + 主轴逆变器 + 五个伺服S120驱动轴。设备投运半年后不间断报警230860、231820等报文故障,其中230860故障较为频繁。故障均发生在伺服轴,主轴未见异常。
根据官方诊断手册,锁定故障原因“检查电柜构造和布线是否符合 EMC 准则”,随后按照EMC规则检测,逐一排查设备硬件与改造现场布线与、线:
1、逐步对换或者更换逆变器、编码器电缆、动力电缆、伺服电机,每次更换后,设备故障均能得到有效解决,但是一般设备有效工作时间均不超过两个周。
2、对编码器电缆进行规整,将五个轴的编码器电缆单独走线,电缆敷设在电缆桥架内,同时做好桥架接地。待施工完成后设备30860故障频繁报警,其中尤以X2/Z2轴为频繁,随即更换逆变器后恢复正常,但是一段时间后还是频繁报警。
3、新增电器柜进线与出线点的屏蔽接地,报警还是未得到明显改善。
4、尝试通过参数屏蔽F230860报警,报警也无法得到有效根除。
5、论坛中有朋友告知通过在逆变器附近将编码器电缆屏蔽层剪断而消除故障,参照这个模式,现场报警消停了一段时间,大约一个月后还是频繁报警。
面对可恶的报警,感觉可能是某一个点导致设备异常,随即检测S120接地系统,发现其符合现场TN系统接地规范。由此该故障的排查进入了一个死循环,处于一个无解状态,每次异常时对设备进行断电随后上电,维持找产线运行。
这种凑合维持生产的方式终于在2023年的12月9日彻底爆发,基础所有伺服轴同时报警,所有编码器(主动与从动)均报警报文故障或者硬件故障。无论怎么对设备进行断电还是上电,报警无法消除,自从设备彻底进入罢工模式。
面对所有轴均报警,且报警无法通过断电上电恢复,同时也不可能所有轴断电驱动或者电机、编码器异常。故障排除进入了死胡同,同时现场也需要快速恢复生产。焦急中突然想到故障有以下特性:
1、机床报警时,现场通过断开液压,将NCU与伺服模块断电,然后再次启动液压,报警不严重时能恢复生产。
2、如果通过操作面板断开液压的方式不能消除故障,可以通过断开设备总电方式消除报警,采用这种方式一般能维持一段时间。
回想过去的故障排除过程,怀疑故障可能和机床内部的某一个点的电荷积累有关,于是基于这种奇葩想法,开始奇葩故障处理过程。现场反复巡查,眼睛扫描到柜门上的电度表(电表工作正常,未见异常),想到断开总电应该只能影响到电度表,是不是电表存在某种异常导致设备故障,与此同时现场着急恢复生产,于是就不管三七二一,先将电表上的接线拆了再说,也不知道是感到了上帝还是怎么了,奇迹就这么发生了,故障就这样消除了,产线恢复生产了,终于可以不用面对领导意味深长的眼神了。
奇葩的想法虽然解决了问题,但是还是觉得不是根本性原因,因此在这里仅仅是分享一个故障排除的奇葩过程,后续如果有更换的进展,再到论坛里分享吧,也希望有专家能给予指点。