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西門子840D數(shù)控電腦PCU50.3常見故障及處理方法
天津大成恒業(yè)公司長期來一直活躍于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，主要經(jīng)營各品牌如西門子，發(fā)那科，ABB，三菱等機(jī)電產(chǎn)品的維修和銷售，承接咨詢和交鑰匙工程，為冶金、發(fā)電、輸配電、機(jī)械制造、航空航天、食品飲料等眾多行業(yè)的大量用戶提供了設(shè)備咨詢、維修、供貨等服務(wù).
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我司擁有國內(nèi)、外先進(jìn)的電子線路板故障在線檢測設(shè)備，專業(yè)的維修設(shè)備及相關(guān)模擬試驗(yàn)臺，維修效率高。本公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富，強(qiáng)弱電相結(jié)合的工程師隊(duì)伍，維修實(shí)力強(qiáng)。公司采用電路板無原理圖芯片級維修技術(shù)，使修復(fù)率達(dá)到95％左右。
我們本著“精益求精、以顧客為本”的宗旨,努力提高維修技術(shù)，擴(kuò)展測試手段，豐富維修經(jīng)驗(yàn)，更新測試設(shè)備。
聯(lián)系人：翟曉芳（經(jīng)理） 商務(wù)QQ：1302903798 電話：13910546127（微信同步）
早期的840D系統(tǒng)采用MMC作為人機(jī)通信單元，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的面板控制單元PCU取代了MMC。從廣義上來講，PCU實(shí)際上就是一臺計(jì)算機(jī)，它基于WINDOWS NT和XP操作系統(tǒng)，有獨(dú)立的CPU，還可以帶硬盤和軟驅(qū)，OP單元是計(jì)算機(jī)的顯示器，西門子系統(tǒng)的控制軟件HMI Advanced安裝在這臺計(jì)算機(jī)中。PCU50作為整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)中的重要組成部分，故障率高，現(xiàn)將幾例PCU50故障實(shí)例的維修方法介紹如下。: v8 ^1 Y2 F) a' w; }
例1德國產(chǎn)數(shù)控三軸深孔鉆銑床，采用西門子840D系統(tǒng)。面板控制單元由PCU50.3和OP08T組成，機(jī)床在一次斷電重啟后，屏幕顯示Warn：connection established—no DHCP Serveravailable，隨后一直停留在IP Address檢測，無法進(jìn)入操作界面。
故障分析該機(jī)床OP08T單元內(nèi)置TCU模塊，當(dāng)啟用了DHCP服務(wù)器功能后，在PCU與TCU啟動(dòng)時(shí)先通過DHCP自動(dòng)分配IP地址，然后再進(jìn)入系統(tǒng)。在使用電腦和路由器時(shí)也常會(huì)用到DHCP自動(dòng)分配動(dòng)態(tài)IP的功能，在個(gè)人電腦中，當(dāng)網(wǎng)卡、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)或主板出現(xiàn)問題時(shí)，DHCP分配IP便會(huì)遇到問題，因此，可以把PCU50當(dāng)成一臺個(gè)人電腦來診斷。: v: s% r, a; {! D
處理方法①先檢查PCU50的供電單元，測量PCU50電源模塊的輸入電壓為+23V左右，與理論電壓24V相差不大，說明供電正常。②由于曾為該機(jī)床做過一次硬盤GHOST，將備份的GHOST鏡像重新還原到一塊新的硬盤上，上機(jī)測試，故障依舊，排除了硬盤和驅(qū)動(dòng)出錯(cuò)的可能性，懷疑PCU50可能存在硬件損壞。③用電腦診斷卡診斷，發(fā)現(xiàn)有硬件故障，于是保留硬盤，更換新的同版本PCU50，順利進(jìn)入操作界面。, N" }! i3 J, ^" C! ~- J: f8 ~
結(jié)論在工業(yè)環(huán)境下，一般很少用到DHCP服務(wù)器功能，如果確認(rèn)機(jī)床無需這項(xiàng)功能，可以將其關(guān)閉來節(jié)省啟動(dòng)時(shí)檢測IP的時(shí)間，提高開機(jī)速度。操作步驟如下：, i: ]1 d8 B( N2 h
開機(jī)后選擇進(jìn)入Windows，運(yùn)行System Network Center，在TCU support選項(xiàng)中選擇No boot support即可。" ~" |1 m4 k: {& W
例2沈陽機(jī)床廠生產(chǎn)的數(shù)控二軸深孔鉆床，西門子840D系統(tǒng)帶PCU50，面板為OP10c，在開機(jī)狀態(tài)下，顯示器突然黑屏，開始以為顯示屏進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，但之后按任意鍵無法激活屏幕，重啟機(jī)床也無法點(diǎn)亮顯示器。
故障分析該機(jī)床在未斷電狀態(tài)下突然黑屏，屏幕上無任何信息，而MCP和NCU上的指示燈都顯示正常，按下MCP上的鍵，機(jī)床能正常響應(yīng)。說明機(jī)床控制部分并無大礙。處理方法①先檢查PCU50的供電單元，測量PCU50電源模塊的輸入電壓為+24V左右.與理論電壓一致，說明供電正常。②將個(gè)人電腦的顯示器外接在PCU50的VGA接口上，發(fā)現(xiàn)能點(diǎn)亮，并能正常進(jìn)入操作界面。因此判斷西門子840D的OP單元損壞。
結(jié)論PCU50實(shí)際就是一臺不太高檔但很穩(wěn)定的PC機(jī)，在遇到可能是PCU50故障的情況時(shí)，要充分利用Pc機(jī)的資源和知識。
例3上例的數(shù)控二軸深孔鉆床，故障現(xiàn)象類似，在加工過程中幾次出現(xiàn)突然黑屏的現(xiàn)象，此時(shí)面板上的Power和Temp燈交替閃爍。起初以為是顯示器待機(jī)，嘗試按任意鍵無法激活顯示器，但發(fā)現(xiàn)MCP上的鍵按下能起作用。
故障分析Power燈為PCUS0電源響應(yīng)燈，Temp燈為溫度報(bào)警燈。正常情況下應(yīng)該Power燈(綠色)常亮，Temp燈(橙色)常暗。當(dāng)PCU50過熱時(shí)，Temp燈常亮報(bào)警。因出現(xiàn)兩燈交替閃爍，而控制部分正常運(yùn)行，于是還是將檢查重點(diǎn)放在PCU50上。處理方法當(dāng)出現(xiàn)黑屏伴隨Power和Temp燈閃爍時(shí)，檢查PCU50的供電單元，測量發(fā)現(xiàn)PCU電源電壓只有11V，觸碰電源插頭，電壓有時(shí)會(huì)恢復(fù)到23V左右，取下插頭測量電源電壓為23V。經(jīng)查，發(fā)現(xiàn)是插頭內(nèi)的24V連線虛焊造成的黑屏。! \$ f5 }' l4 A
結(jié)論 遇到PCU50的問題時(shí)，一般可將檢查PCU50供電單元正常與否放在第一步，然后在此基礎(chǔ)上一一排除其他故障。例4武漢重工生產(chǎn)的數(shù)控鏜銑床，840D系統(tǒng)，PCU50.3。在一次開啟動(dòng)到SINUMERIK界面時(shí)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)對話框，無法進(jìn)入操作界面，
故障分析顯示屏能正常點(diǎn)亮說明PCU50和OP單元的供電沒有問題，觀察NCK也能正常啟動(dòng)。因此從報(bào)錯(cuò)信息人手，報(bào)錯(cuò)出現(xiàn)在進(jìn)入到SINUMERIK界面時(shí)，提示無法打開“l(fā)og file”文件。說明PCU50中的HMI系統(tǒng)引導(dǎo)啟動(dòng)出現(xiàn)錯(cuò)誤，懷疑缺少“Log_OpenFile”文件。. d, d& B! u0 A: J( ]- m. r$ W
處理方法判斷是HMI系統(tǒng)配置文件損壞或者丟失，根據(jù)個(gè)人電腦的維修經(jīng)驗(yàn)來排除故障。方法①，在有GHOST鏡像備份的情況下，恢復(fù)GHOST鏡像;方法②，進(jìn)入WINDOWS系統(tǒng)卸載HMI Advanced軟件，然后再將其重新安裝。安裝HMI軟件分兩種情況：①如在PCU50.3硬盤中存有HMI，則在PCU50.3的D：ksetupskApps\001中有兩個(gè)文件夾000和001，先安裝000中的程序，然后再安裝001中的程序，安裝前先將以前安裝的HMI卸載，卸載方法與Windows系統(tǒng)中卸載程序的方法一樣。②如硬盤中沒有HMI軟件客戶端，安裝方法與新安裝HMI相同，可以將HMI安裝程序放入U盤來完成安裝，但安裝前先將之前的HMI卸載。, g# B+ ], {: f# o
結(jié)論 PCU50作為工業(yè)用電腦，系統(tǒng)穩(wěn)定性比家用電腦好很多，所以一般不會(huì)出現(xiàn)軟件故障。一旦出現(xiàn)軟件問題時(shí)，可以依靠家用電腦的知識來進(jìn)行診斷和維修。4 _( ?! G- i+ E* L$ Y* U
例5德國進(jìn)口數(shù)控六軸鉆床，840D系統(tǒng)配PCU50.3。關(guān)機(jī)重新上電后，停留在SINUMERIK畫面，屏幕下方顯示CALERROR：CAN’T READ NETNAMES.BIN.操作面板都正常，使能也可以加載，各軸都可以運(yùn)行，但屏幕不切換到坐標(biāo)畫面。 [" H7 o3 T: m( a! y' z/ Y- W7 e
故障分析 PCU50啟動(dòng)失敗，提示CAL ERROR：CAN’TREAD NETNAMES.BIN.說明HMI無法與NCU達(dá)成通信條件。原因一般有①HMI網(wǎng)絡(luò)鏈接文件缺失損壞。②連接PCU和NCU之間的DP通信電纜出現(xiàn)問題。
處理方法①將備份好的硬盤GHOST鏡像重新還原到一個(gè)新的硬盤上，更換到機(jī)床上做試驗(yàn).發(fā)現(xiàn)故障依舊。②檢測PCU50連接至NCU、MCP之間的Profibs—dp總線電纜連接情況，插頭上的終端電阻開關(guān)狀態(tài)為：兩頭ON，中間OFF;檢查Profibs—dp總線電纜插頭有無松動(dòng)，如松動(dòng)將其緊固。打開總線插頭檢查內(nèi)部接線，如松動(dòng)將其緊固;測量金屬屏蔽層接地是否可靠。經(jīng)以上對DP通信總線一系列排查，機(jī)床正常進(jìn)入到加工界面。* |0 b0 g' M& I' G
結(jié)論 PCU50要和NCU進(jìn)行通信采集數(shù)據(jù)后才能正常進(jìn)入加工界面。通信總線容易受到外部信號干擾，所以應(yīng)合理布置通信總線，避免與動(dòng)力線離得太近，做好通信總線的屏蔽，嚴(yán)格按照《電磁兼容(EMC)安裝規(guī)范》來布置DP網(wǎng)絡(luò)。
綜合以上幾例，可以將PCU50的故障分析及維修步驟大致分為以下幾步：
①檢查PCU50的供電單元，可以用萬用表測量電源插頭(輸入電壓是+24V DC)，測量時(shí)需注意電壓值是否穩(wěn)定。
②打開PCU50的后蓋，檢查系統(tǒng)板件的連接，檢查內(nèi)存條是否插牢，CPU的風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常。
③將原備份好的硬盤鏡像還原到一個(gè)新的硬盤上做試驗(yàn)。注意要保留好原來機(jī)床上的硬盤，不要用它做鏡像的恢復(fù)。;
④檢查PCU50與NCU、MCP之間的通信總線插頭連接是否緊固，總線插頭內(nèi)接線是否松動(dòng)，金屬屏蔽層接地是否可靠，插頭上的終端電阻開關(guān)是否設(shè)置正確。
⑤用電腦顯示器替換0P單元看是否能夠點(diǎn)亮。
⑥用新的同版本的PCU50進(jìn)行替換測試。5 W- e. d1 h$ `: Q J
合理運(yùn)用以上手段并結(jié)合個(gè)人電腦的維修知識，可以迅速定位PCU50的故障并將其排除。
西門子PCU50工控機(jī)維修常見故障現(xiàn)象總結(jié)：
1.黑屏、無法啟動(dòng)，面板無顯示，開機(jī)不顯示等故障維修。
2.西門子PCU50開機(jī)不顯示，有時(shí)候能啟動(dòng)，有時(shí)候不能啟動(dòng)維修。
3.（840D）在啟動(dòng)的過程中無法正常進(jìn)入加工介面，硬盤沒工作。
4.840D系統(tǒng)PCU50黑屏故障。
5.偶爾不能啟動(dòng)、黑屏故障，
6.840D系統(tǒng)，MMC為PCU50，啟動(dòng)時(shí)機(jī)床面板所有指示燈閃爍，顯示器上顯示system boot...,不能進(jìn)入正常介面。
西門子PCU50主機(jī)維修型號：
6FC5210-0DF01-0AA0 PCU50 O.HMI 6FC5210-0DF01-0AA0 810D/840D
6FC5210-0DF02-0AA0 PCU 50, HMI 6FC5210-0DF02-0AA0 810D/840D
6FC5210-0DF03-0AA0 PCU 50 6FC5210-0DF03-0AA0 810D/840D
6FC5210-0DF04-0AA0 PCU 70, WIN 6FC5210-0DF04-0AA0
6FC5210-0DF05-0AA0 PCU 50, WIN 6FC5210-0DF05-0AA0 810D/840D
6FC5210-0DF20-0AA0 PCU 50 566MHZ, NT4.0 6FC5210-0DF20-0AA0
6FC5210-0DF21-0AA0 PCU 50 566MHZ, NT4.0 6FC5210-0DF21-0AA0
6FC5210-0DF21-2AA0 PCU 50 566MHZ, WIN XP 6FC5210-0DF21-2AA0
6FC5210-0DF22-0AA0 PCU 50 1,2GHZ, NT4.0 6FC5210-0DF22-0AA0
6FC5210-0DF22-1AA0 PCU50 1,2GHZ, WIN2000 6FC5210-0DF22-1AA0
6FC5210-0DF22-2AA0 PCU50 1,2GHZ, WIN XP 6FC5210-0DF22-2AA0
6FC5210-0DF23-2AA0 PCU 50 566MHZ, WIN XP 6FC5210-0DF23-2AA0
