摘要：西門子840Dsl和828D係（xì）統配置了具有信號跟蹤的Trace功能界麵。Trace功能可以監控和跟蹤包括PLC、NC及驅動等多種變量，且能靈活方便地顯示（shì）為圖表形式，在診斷方麵具有不可替代的（de）作用。這裏（lǐ）介紹了Trace功能的使用方法及其意義，擴展了西門子數控設備的故障診斷方法。
 
       在840Dsl和828D數控係統中（zhōng），Operate軟件（jiàn）中的N C/P L Ctrace 功能可用於跟蹤（zōng）指定時間內的變量狀態，並（bìng）且將跟蹤的結果以圖表的形式顯示在屏（píng）幕上。數控係統、驅動器和PLC的處理速度很快，最大的也在毫秒級。因此，通過肉眼觀（guān）察診斷畫麵變量快速、突然的變化幾乎是不可能的。Trace功能（néng）彌補了這方麵的不足，在一些特殊的診斷應用中具
有（yǒu）突出的效果。
 
       1. 脈衝信號幹（gàn）擾的診斷
   
       在實際（jì）的（de）機床調試（shì）中，往（wǎng）往會遇到這（zhè）種情況：編（biān）製一段PLC程序，在邏輯上沒有問題，通過電腦上的軟件模擬也沒有問題，即使在機床的實際運行（háng）中，大（dà）多數（shù）時間也都是正常的，然而卻偶爾發（fā）生邏輯結果出錯的情況，導致故障發生。
 
      這種偶發的故障由（yóu）於在邏輯上找（zhǎo）不到問題，因此較難排除，Trace功能則能有效地解決這個問題。
  
 

                                         圖 1

    
      圖1所示（shì）是一段簡單的單按鍵控（kòng）製雙穩態邏輯的PLC程（chéng）序。通過邏輯（jí）分析可以看出，通過按鍵DB9010.DBX1.7的（de）操作或通過M92/M93代碼的執行，可以實現（xiàn）夾具動作的切換，而M1.3（即液壓係統壓（yā）力到達）作為夾具動作的（de）條（tiáo）件（jiàn），M150.4和M150.5用來存儲中間狀態。從邏輯上看是沒有問題的，然而（ér）在實（shí）際應用中出現了（le）如（rú）下現象：
 
      M92/M93 自動執行時動作正常（cháng）；手動執（zhí）行時，動作切換後馬上又自行切換回原狀態，且慢按按鈕更容易出現（xiàn）故障。
 
      通過Trace功能查看信號變化：
 
     （1）進入Trace界麵，選擇跟蹤變量（見圖（tú）2）。顯（xiǎn）示如（rú）圖3所示畫（huà）麵。
 

      輸入需要跟蹤的變量，並選擇需要顯示的顏色：
 
      M1.3 --------------------------紅色
      DB9010.DBX1.7------------ 藍色
      M150.4-----------------------灰色（sè）
      M150.5-----------------------綠色
 
     （2）設置（zhì）跟蹤條件。跟（gēn）蹤的方式有兩種：限時跟蹤和通過變量值控製跟蹤（zōng）。限時跟蹤是以係統（tǒng）采樣周期（qī）為基礎（chǔ）時鍾的，最精確（què）的采樣時間隻有10s，如果（guǒ）想延（yán）長跟蹤時間，隻能通過隔幾個掃描周（zhōu）期采樣一次的方式，但是延時能力有限；根據變量值控製跟蹤的方式可以通（tōng）過變量（liàng）值變化來控製，以本例（lì）來說，設置了一個全局變（biàn）量“_TRACE_ON”的
變化作為（wéi）控（kòng）製信號，當_TRACE_ON=1時，跟蹤啟動，_TRACE_ON=0時結束，_TRACE_ON的數值（zhí）可在“參數”→“用戶變量”→“全（quán）局用戶變量”中（zhōng）直（zhí）接操作（zuò）賦值。設置畫麵如圖4所示。
  
     
  
     （3）啟動跟蹤（zōng）並顯（xiǎn）示（shì）結果（guǒ）。在“參數”→“用戶（hù）變量”界麵中將R0修改為1，同時通過按鍵反複動（dòng）作夾具，當（dāng）出現故障問題時，將R0置0，同時觀察跟蹤曲線如圖5所示。
 
     從圖5可以看出，機床實際運行時，來自係統壓力的信號有脈衝式的波動，當按住（zhù）按鍵的時間較長時，一旦遇到壓力信號的波（bō）動，就（jiù）會引（yǐn）發狀（zhuàng）態的又一次切（qiē）換，即（jí）符合上述故障（zhàng）現象（xiàng），在重新校準了壓力（lì）繼電器（qì）後（hòu），故障排除。
 
      2. 軸運行狀態的診（zhěn）斷
 
      本公司生產的一種雙通道曲軸主軸頸加（jiā）工車床SUC8117j，在進行激（jī）光測量螺距時發現，二通道的X軸螺距（jù）誤差相（xiàng）對較（jiào）大，補償值較大，而一通道的（de）X軸則很好。該車床采用對稱的結構，兩側的X軸不應有較大差距，為了（le）提高機床的（de）精度，幫助操作人員縮小可能存在的問題範圍（wéi），采用了Trace 功能（néng）監控的方法檢查機床運行狀態。

     首先機床運行軸進給程（chéng）序：
 
     AA:
     G1 G90 X0 F1000
     G4F2
     X-50
     G4F2
     X-100
     G4F2
     X-150
     …
     GOTOB AA
 
     程（chéng）序可使 X 軸反複間歇運行，同時應用Trace功能監控驅動轉矩實際值參數r0080，對比兩個軸的轉矩如圖6所示。
  
  
    

     可以看到在名義負載相同的情況下，兩個X軸的轉矩值相差（chà）較大（dà），說明實際負載有一定的差值（zhí），經檢查發現拉罩中支架發生了形變，更換（huàn）拉罩解決了問題。
 
     3. 結語
 
     應用Trace功（gōng）能可以方便地監控除了上述兩個例子外的其他多種變量：方式組、通道、軸、PLC報警及全局用戶變量（liàng）等；圖表的形式可以縮放（fàng）比例、調整（zhěng）顯（xiǎn）示布局（jú），十（shí）分方便（biàn）直觀。但很多（duō）製造商和用戶對Trace功能還很不熟悉，因此推廣使用Trace功能進行機床特殊信號的監控、診斷具有一定的實際意義。