利用西门子840D TOOLBOX改造修复德国数控车床

2015-07-19南车眉山车辆有限公司四川眉山620032

中国新技术新产品 2015年3期

关键词：穆尔眉山西门子

袁　敬（南车眉山车辆有限公司，四川眉山 620032）

袁敬
（南车眉山车辆有限公司，四川眉山 620032）

南车眉山公司机械车间的德国柏林格数控车轴车床出现西门子PROFIBUS数据总线报警故障，而故障模块来自非西门子制造的接口模块，通过利用西门子840D TOOLBOX软件成功实现了对非西门子模块的改造并成功修复设备。

840D；TOOLBOX；PROFIBUS

1 引言

数控车轴车床采用的是西门子840D数控系统，其包含的下位机西门子S7-300的PLC采用的是317-2DP 2AJ10型号的CPU模块，这种CPU模块可以很好的通过西门子PROFIBUS现场总线与非西门子生产商制造的现场应用模块实现网络通信，共同完成对该机床的整体控制。在本机中，设备制造商就引用了德国穆尔公司生产的一种现场总线模块来控制机床顶尖部分的液压控制信号，虽然穆尔与西门子公司之间没有任何关系，但通过PROFIBUS这种开放的现场总线，它们之间还是实现了完美的互连和控制，但这次也正是其穆尔模块的部分PROFIBUS信号出现故障，造成了整机停机，该模块国内无替代品，要购买备件替换，不但周期长﹑且价格高，因该模块上有空闲备用接口，因此想改造模块修复，以下详述排除故障的原理和方法。

2 机床硬件组态及软件改造修复详解

2.1设备故障情况概述。该机床在加工中出现报警号为700101的报警，报警内容为“Profibus failure”，即PROFIBUS总线失败，关机重启仍无法消除故障。经过进一步仔细检查，发现报警来源于控制尾座顶尖动作的模块。该模块为穆尔公司的56640数字I/O块，它通过西门子PROFIBUS-DP总线与主机相连，实现数据交换。

图1

2.2模块介绍。通过西门子STEP 7可看到整个机床的硬件组态状况。在图1中显示出该穆尔56640模块的在该设备中被容许分配的输入﹑输出地址。从图中可以看出在DP总线模块上被分配的输入﹑输出地址均从60开始，该穆尔模块与一般普通I/O模块有一个很大的区别在与，该模块上有8个I/O接口，每一个I/ O接口都可以通过组态定义作为输入接口或输出接口，初始默认均作为输入接口。

图2

3 设备软﹑硬件改造修复详解

3.1 软件方面，首先利用840D TOOLBOX改造穆尔模块接口。840D系统的PLC和现场控制模块，以及连接它们的PROFIBUS现场总线，同样要STEP 7组态及编程使它们连接起来并共同发挥作用。但STEP7是针对西门子S7-300的组态和编程软件，它只能完成基础自动化部分的功能，对应于控制系统的现场级和车间级，而840D TOOLBOX则是西门子专为数控系统用STEP 7 开发的配套工具。因此要调试840D的PLC，则应在电脑中先安装STEP 7，再安装840D TOOLBOX才能使STEP 7 在西门子840D系统中发挥完全作用。不然，一些非西门子制造的模块即使通过PROFIBUS接入设备，但在STEP 7编程软件组态下则无法正常显示（非标准模块会显示红色惊叹号），更无法操作或修改。首先在原有西门子编程软件STEP 7的基础上，新安装正版840D TOOLBOX，成功安装840D TOOLBOX后，点击56640地址能打开该模块的属性区，进入参数赋值界面，将60.0地址由默认的输入改为输出地址（如图2所示）。

由图2中可看出，由原属性“NO input”变为“Output”（其中“NO”即为开点属性，如改为闭点属性则为“NC”）保存退出设置，至此，组态属性已经修改完毕。

3.2软件方面，其次对该数控机床西门子S7-300程序进行改造。利用交差参考检索到负责原顶尖前进的输出点Q60.1在背景数据块FB255，将原程序语句屏蔽，新增输出Q60.0，将新硬件组态和改造程序全部重新下装到机床里，软件部分改造完成。

3.3硬件部分改造。将软件部分组态和程序改造成功后，硬件部分改造就比较简单，就是将原56640模块上1号位的插头改插到空闲的0号位插座上，重新开机，对报警进行复位操作，报警解除，故障排除，改造获得圆满成功。