數(shù)控機床常用數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)備份與回裝
2020-6-30 來源：中國航發(fā)西安動力控制科技有限公司 作者： 梁國強
摘要：在機械生產(chǎn)制造行業(yè)，隨著電子技術(shù)、自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用更加普遍。其中，數(shù)控機床中的控制系統(tǒng)，以微處理器、集成電路為標志，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)的目標，提高了經(jīng)濟效益，為機械加工制造企業(yè)的長遠發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。本文以數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)為核心，首先分析了數(shù)控機床常用數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)丟失原因，然后介紹了參數(shù)恢復(fù)方法，最后闡述了系統(tǒng)參數(shù)備份和回裝步驟，以供參考。
關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng) 參數(shù)丟失 恢復(fù)方法 備份回裝
在數(shù)控機床中，系統(tǒng)軟件的外在裝置就是參數(shù)，決定了機床的運行功能、加工精度，是機床安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)。系統(tǒng)運行期間，其中一個參數(shù)丟失或發(fā)生誤改動，或者大量參數(shù)均丟失，就會導(dǎo)致機床癱瘓，嚴重影響正常的生產(chǎn)計劃。因此，數(shù)控機床安裝調(diào)試之后，或者在大量維修之后，都要檢查參數(shù)備份的正確性和有效性。以下結(jié)合工作實踐，探討了機床常用數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)丟失原因和恢復(fù)方法，并總結(jié)了參數(shù)備份和回裝步驟。
1 、數(shù)控機床常用數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)丟失原因
1.1 后備電池失效
后備電池是數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的支持，如果后備電池失效，那么參數(shù)就會全部丟失。對此，機床在正常運行時，操作人員應(yīng)該查看 CRT 上是否提示電源電壓過低。出現(xiàn)報警信號后，應(yīng)該在一周時間內(nèi)，按照說明書內(nèi)容和生產(chǎn)要求，及時更換相同型號的電池。
1.2 存儲器故障 / 元件老化
參數(shù)存儲器發(fā)生故障，或者內(nèi)部元器件老化，都會影響參數(shù)變化，甚至導(dǎo)致參數(shù)不可用。針對此類問題，要及時更換存儲器板，更換損壞的元器件；然后將參數(shù)備份回傳到系統(tǒng)中。機床運行期間，操作人員應(yīng)該定期檢查系統(tǒng)元件的老化情況，以降低故障發(fā)生率。
1.3 沒有定期上電
因生產(chǎn)計劃需要，如果機床長期沒有使用，機床沒有定期上電，此時后備電池容易失效，或者數(shù)據(jù)保護電容失電。針對此類問題，應(yīng)該定期為機床通電，促使機床空運行，如此能及時發(fā)現(xiàn)后備電池是否有效，能延長電池和機床的使用壽命，避免數(shù)控系統(tǒng)、機械系統(tǒng)發(fā)生突發(fā)性的故障。
1.4 電網(wǎng)瞬間停電
機床處于 DNC 狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，或者正常進行數(shù)據(jù)通訊，此時電網(wǎng)瞬間停電，也會造成參數(shù)丟失。此類問題由于不可預(yù)知，因此實際生產(chǎn)中不可避免。對此，應(yīng)該將備份的參數(shù)回傳到系統(tǒng)中，從而繼續(xù)開展工作。
1.5 受到外部干擾
在外部因素的干擾下，數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)可能丟失或混亂，針對此類問題，安裝機床時要分析周圍環(huán)境條件，例如溫度、濕度指標，要求電氣控制柜中必須安裝散熱器（如風(fēng)扇、空調(diào)等），空氣過濾器要具有良好性能，識別振動源、高頻放電設(shè)備等，制定相應(yīng)的防護措施。另外，機床使用的電纜線，應(yīng)該進行屏蔽，且信號線、動力線要分開設(shè)置。以信號線為例，一般選用絞合線材質(zhì)，能減輕電場耦合干擾、磁場耦合干擾。
1.6 工作人員誤操作
工作人員對機床進行調(diào)控時，因誤操作也會造成參數(shù)丟失，為了避免出現(xiàn)這種情況，應(yīng)該針對工作人員加強培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)技術(shù)水平，掌握熟練的操作技術(shù)方法，并且嚴格按照規(guī)范章程開展工作。
2 、數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)恢復(fù)方法
2.1 利用備份數(shù)據(jù)
對備份數(shù)據(jù)進行下載和回傳，是恢復(fù)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的方法之一，該方法操作簡單，不僅效率高，而且可靠性強。
2.2 正確設(shè)置參數(shù)
分析故障現(xiàn)象，判斷參數(shù)變化，明確發(fā)生故障的參數(shù)，并進行重新設(shè)置。在數(shù)控機床診斷維修中，該方法應(yīng)用普遍，具有較高的實用性和有效性，能提高故障處理率。結(jié)合工作實踐，該方法適用于以下故障：
（1）調(diào)整主軸準停位置；（2）調(diào)整機床原點位置；（3）解除軟件超程報警；（4）反向間隙補償；（5）設(shè)置螺距補償參數(shù)等。
在機床常見故障中，調(diào)整參數(shù)是有效的維修手段之一，但是考慮到系統(tǒng)運行產(chǎn)生的參數(shù)多，面對大量數(shù)據(jù)丟失或改變的情況，逐個檢查并調(diào)整不現(xiàn)實，不僅增加了人力、物力成本，而且延長了維修時間，因此常利用備份數(shù)據(jù)。
3 、常用數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)備份和回裝方法
3.1 Siemens840D 系統(tǒng)
以 MMC103 參數(shù)為例，數(shù)據(jù)備份可以采用多種形式，包括硬盤備份、軟盤備份、數(shù)據(jù)外部備份、NC 卡備份等。具體選擇時，應(yīng)該遵循快速、準確的原則，但不論采用哪種方案，在操作上都是相似的。以 V24 串口的外部數(shù)據(jù)備份為例，介紹數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)操作方法。其中，輔助工具包括 Winpcin 軟件、PC 機、V24 電纜等。參數(shù)備份操作步驟如下：（1）設(shè)定V24 參數(shù)，設(shè)定過程在 MMC 側(cè)完成，打開 Service 菜單，找到 V24 界面，利用選擇鍵進行選項的切換，包括奇偶、停止位、波特率、數(shù)據(jù)位等指標。（2）在 PC 機上安裝 Winpcin 軟件，利用 RS232con?g設(shè)定軟件參數(shù)，保證各項參數(shù)和 V24 參數(shù)相一致。（3）利用 V24 電纜，將 PC 機、RS232 接口相連，然后在 MMC 側(cè)選擇Service 菜單里的 Series Start-up 界面，備份 PLCMMCNC 系列數(shù)據(jù)，并將 V24 選定為存儲目標。完成后，在 Winpcin 軟件上選擇 Receive Data，對文件重命名并回車，此時計算機處于等待狀態(tài)。最后在MMC 側(cè)選擇 Start 垂直軟件條，就實現(xiàn)了NC 到 PC 端的數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)的恢復(fù)和備操作步驟相反，其中 V24 參數(shù)設(shè)定、Winpcin 參數(shù)設(shè)定和數(shù)據(jù)備份具有一致性，操作步驟如下：（1）在PC 機上啟動 Winpcin 軟件，選定 Data Out中的存檔文件并回車。（2）在MMC103上，選擇 Service 菜單里的 Series Start-up 界面，并在垂直菜單中選定 Read From V24，然后點擊 Start，此時數(shù)據(jù)就能從 PC 機向NC 機上恢復(fù)。值得注意的是，不論是數(shù)據(jù)的備份還是恢復(fù)，傳送時都要遵循以下兩點原則：一是接收數(shù)據(jù)的設(shè)備先做好準備工作，處于時刻接收狀態(tài)；二是 V24、Winpcin 兩個端口的參數(shù)設(shè)定保持一致。
3.2 Fanuci 系統(tǒng)
針對 Fanuci 系統(tǒng)參數(shù)進行備份和恢復(fù)時，可以使用 CF 卡進行傳輸，也可以使用 RS232 接口進行傳輸，具體操作步驟類似。其中，參數(shù)備份操作步驟如下：（1）首先準備輸出設(shè)備，確保一切工作就緒。（2）設(shè)定參數(shù)輸出代碼，例如 EIA 或 ISO。（3）通過選定，促使系統(tǒng)處于 EDIT 狀態(tài)。（4）按照先后順序，分別按下 SYSTEM 功能鍵、PARAM 軟鍵、操作擴展鍵，最后點擊軟件輸出，選擇 ALL 軟件并執(zhí)行，此時所有參數(shù)就能以指定格式進行輸出。
數(shù)據(jù)恢復(fù)操作步驟如下：（1）將數(shù)控機床和 PC 機或 CF 卡相連接。如果使用CF 卡，選擇 Setting 畫面，選定 I/O 通道項目，將其設(shè)定為 I/O ＝ 4；如果使用 RS232接口，就根據(jù)硬件連接情況，設(shè)定為 I/O＝ 0 或 I/O ＝ 1。（2）在計算機上安裝通訊軟件，常用如 DNC、PCIN 等，并且啟動軟件。（3）按下急停鍵，此時系統(tǒng)處于急停狀態(tài)。（4）按照順序，分別按下 OFFSET SETTING 功能鍵、SETTING 軟鍵，選定SETTING 畫面，設(shè)置 PWE ＝ 1，此時機床出現(xiàn) P/S100 報警。（5）按照順序，分別按下 SYSTEM 功能、PARAM 軟鍵、操作擴展鍵，最后點擊軟件讀入并執(zhí)行。此時數(shù)據(jù)正在向內(nèi)存設(shè)備傳輸，當(dāng)畫面右下方的INPUT 字樣消失時，則說明傳輸全部完成。（6）依次按下 OFFSET SETTING 功能鍵、SETTING 軟鍵，選擇 SETTING 畫面，設(shè)定 PWE ＝ 0，切斷 CNC電源并通電重啟，參數(shù)傳輸過程結(jié)束。
3.3 Num1020 系統(tǒng)
針對 Num1020 系統(tǒng)進行參數(shù)備份時，可以使用 NDC 通訊軟件，也可以使用NUMCOM 軟件，兩者的操作步驟類似。以后者為例，備份操作步驟如下：（1）利用通訊電纜，將 PC 機和數(shù)控系統(tǒng)連接起來。（2）啟動 PC 機、通訊軟件。（3）CNC 側(cè)按下 UTILF11，然后選擇菜單操作 0 并輸入，再選擇菜單操作 5 并輸入，最后選擇菜單操作 3 并輸入。（4）PC 側(cè)確定接收 ASC-II 文件。（5
）CNC 側(cè)點擊確認鍵，此時機床提示 READY，再次點擊輸入鍵。（6）等待文件傳輸完成后，在 PC 側(cè)關(guān)閉文件，并且對文件重命名。（7）CNC 側(cè)點擊退出 F11，然后按下 CTRL+S 退出，整個備份過程結(jié)束。
數(shù)據(jù)恢復(fù)操作步驟如下：（1）利用通訊電纜，連接 PC 機和數(shù)控系統(tǒng)。（2）啟動 PC 機、通訊軟件。（3）CNC 側(cè)按下UTILF11，然后選擇菜單操作 0 并輸入，再選擇菜單操作 5 并輸入，最后選擇菜單操作 2 并輸入。（4）PC 側(cè)選定輸出 ASC-II文件，點擊確認，當(dāng)數(shù)據(jù)全部傳輸完成后，關(guān)閉文件。（5）CNC 側(cè)點擊退出 F11，然后按下 CTRL+S 退出，數(shù)據(jù)恢復(fù)過程結(jié)束。
通過對比 Siemens840D 系統(tǒng)、Fanuci系統(tǒng)、Num1020 系統(tǒng)，可見參數(shù)的備份和恢復(fù)操作是不同的。而且，即使采用相同的數(shù)控系統(tǒng)如 SIEMENS，802D、840D 系統(tǒng)的參數(shù)備份操作也不完全相同。機床若是采用 FANUNC0 系統(tǒng)，900 號以后的參數(shù)還要手動輸入。因此，為了提高備份效率，操作人員應(yīng)該仔細查看說明書和調(diào)試手冊，保證參數(shù)數(shù)據(jù)的完整性、準確性。4
結(jié)語
數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)、數(shù)控系統(tǒng)不同，因此故障類型繁多，要想及時有效解除故障，首先應(yīng)該熟悉數(shù)控系統(tǒng)和運行特點。分析可知，數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)丟失原因，主要是后備電池失效、存儲器故障
/ 元件老化、沒有定期上電、電網(wǎng)瞬間停電、受到外部干擾、工作人員誤操作等。文中結(jié)合不同數(shù)控系統(tǒng)，介紹了參數(shù)備份和恢的操作步驟，希望為操作人員提供經(jīng)驗參考，能靈活掌握并運用，及時解除故障，促使機床安全穩(wěn)定運行。
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