西門子810/820系統維修硬件故障診斷方法
來源：昌昇自動化時間：2021-06-24
在長期西門子系統維修的工作中，我們以810/820系統為例，總結了西門子系統常見硬件故障的診斷方法，其他西門子系統的故障診斷方法與此類似。
一、西門子電源模塊維修的故障診斷。
SIEMENS810與820系統電源模塊的區別僅在于輸入電壓不同，模塊的輸出電壓及外部接口一致。810系統電源模塊采用的是直流24V輸入，顯示器電源為直流15V;820采用交流220V輸入，顯示器為交流220V。電源模塊的輸出直流電壓有+5V，-5V，+12V，-12V，+15V等，具有過電流、短路等保護功能。測量、控制端有+5V電壓測量孔、電源正常(POWERSUPPLY.
OK)信號輸出端子、系統啟動(NC-ON)信號輸入端子及復位按鈕(RESET)等。
電源模塊的工作過程如下：
1. 外部直流24V或交流220V電壓加入;
2. 通過短時接通系統啟動(NC-ON)信號，接通系統電源;
3. 若控制電路正常，直流輸出線路中無過電流，“電源正常”輸出觸點信號閉合;否則輸出信號斷開。
電源模塊的故障通常可以通過對+5V測量孔的電壓測量進行判斷，若接通NC-ON信號后，+5V測量孔有+5V電壓輸出，則表明電源模塊工作正常。
若無+5V電壓輸出，則表明電源模塊可能損壞。維修時可取下電源模塊，檢查各電子元器件的外觀與電源輸入熔絲是否熔斷;在此基礎上，再根據原理圖逐一檢查各元器件。
當系統出現開機時有+5V電壓輸出，但幾秒鐘后+5V電壓又斷開的故障時。一般情況下，電源模塊本身無損壞，故障是由于系統內部電源過載引起的。維修時可以將電源模塊拔出，使其與負載斷開，再通過接通NC-ON正常上電，若這種情況下+5V電壓輸出正常且電源正常信號輸出觸點閉合，則證明電源模塊本身工作正常，故障原因屬于系統內部電源過載。這時可以逐一取下系統各組成模塊，進一步檢查判斷故障范圍。若電源模塊取下后，無+5V輸出或仍然只有幾秒的+5V電壓輸出，可能是電源模塊本身存在過載或內部元器件損壞，可根據原理圖進行進一步的檢查。
二、西門子顯示系統維修的故障診斷。
810/820系統顯示控制主要由CRT、視頻板等部件組成。CRT的作用是將視頻信號轉換為圖像進行顯示;視頻板的作用是將字符及圖像點陣轉換為視頻信號進行輸出。
1. CRT故障時一般有以下幾種現象：
(1) 屏幕無任何顯示，系統無法啟動。當按住系統面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標記的鍵)接通系統電源啟動，在系統啟動時，面板上方的4個指示燈閃爍：
(2) 屏幕顯示一條水平或垂直的亮線;
(3) 屏幕左右圖像變形;
(4) 屏幕上下線性不一致，或被壓縮，或被擴展;
(5) 屏幕圖像發生傾斜或抖動。
以上故障一般為顯示驅動線路的不良引起的，維修時應重點針對顯示驅動線路進行檢查。
2. 視頻板故障時一般有以下幾種現象：
(1) 屏幕無任何顯示，系統無法啟動。當按住系統面板上的診斷鍵(帶有“眼睛”標記的鍵)接通系統電源啟動，在系統啟動時，面板上方的4個指示燈閃爍;
(2) 屏幕圖像不完整;
(3) 顯示器有光柵，但屏幕無圖像。
三、西門子CPU板維修的故障診斷。
CPU板是整個系統的核心，它包括了PLC、CNC的控制、處理線路。CPU板上主要安裝有80186處理器、插補器、RAM、EPROM、通信接口、總線等部件。系統軟件固化在EPROM中。PLC程序、NC程序、機床數據可通過兩個V.24口用編程器或計算機進行編輯、傳輸;同時，NC程序、機床數據亦可通過V.24接口進行輸入/輸出操作。在系統內部，CPU板通過系統總線與存儲板、接口板、視頻板、位置控制板進行數據傳輸，實現對這些部件的控制。
當CPU板故障時，一般有如下現象：
1. 屏幕無任何顯示，系統無法啟動，CPU板上的報警指示紅燈亮;
2. 系統不能通過自檢，屏幕有圖像顯示，但不能進入CNC正常畫面;
3. 屏幕有圖像顯示，能進入CNC畫面，但不響應鍵盤的任何按鍵：
4. 通信不能進行。
當CPU板故障時，一般情況下只能更換新的CPU備件板。
四、西門子接口板維修的故障診斷。
810/820接口板上主要安裝有系統軟件子程序模塊、兩個數字測頭的信號輸入端、PLC輸入/輸出模塊的接口部件等。
接口板故障時，一般有如下幾種現象：
(1) 系統死機，無法啟動;
(2) 接口板上系統軟件與CPU板上系統軟件不匹配，導致系統死機或報警;
(3) PLC輸入/輸出無效;
(4) 電子手輪無法正常工作。
此板發生故障時，通常應更換一塊新的備件板。
五、西門子存儲器板維修的故障診斷。
810/820存儲器板上安裝有UMS用戶存儲子模塊、系統存儲器子模塊等，其中UMS可以是固化用戶WS800A開發軟件的用戶程序子模塊，或是西門子提供的固定循環子模塊，或是RAM子模塊。
存儲器板故障時，一般有如下幾種現象：
(1) 系統死機，無法啟動：
(2) 存儲器上的軟件與CPU板上系統軟件不匹配，導致系統死機或報警。
存儲器板發生故障時，若通過更換軟件仍然不能排除故障，一般應更換一塊新的備件板。
六、西門子位置控制板維修的故障診斷。
位置控制板是CNC的重要組成部分，它由位置控制、編碼器接口、光柵尺的前置放大(EXE)等部件組成。
位置測量系統板故障時，一般有如下現象：
(1) CNC不能執行回參考點動作，或每次回參考點位置不一致;
(2) 坐標軸、主軸的運動速度不穩定或不可調;
(3) 加工尺寸不穩定;
(4) 出現測量系統或接口電路硬件故障報警;
(5) 在驅動器正常的情況下，坐標軸不運動或定位不正確。
位置控制板發生故障時，一般應先檢查測量系統的接口電路，包括編碼器輸入信號的接口電路、位置給定輸出的D/A轉換器回路等，在現場不能修理的情況下，一般應更換一塊新的備件板。
