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海德漢 TNC426 數控係統故障維（wéi）修

2020-5-15 來源：中國電子科技集（jí）團公司第三十（shí）九研究所作者：範恒

摘（zhāi）要: 針（zhēn）對海德漢 TNC426 數控係統出現的係統（tǒng）報警: Processor Check Error 詳細（xì）介紹了故障診斷及維修過程。

關（guān）鍵詞: 海德漢（hàn）; TNC426; 係統報警; LE426M 模塊; 維修調試

1、故障現象

筆者單位一台瑞士米克朗公司生產的立臥加工中（zhōng）心 UCP1000 在（zài）開機後出現紅色對話框報警: ProcessorCheck Error，報警下麵為錯（cuò）誤信息代碼，無法進入正（zhèng）常操作界（jiè）麵( 如圖（tú） 1 所示) 。重啟機床後，依舊出現報警。

2 、故障診斷（duàn）過程

此機床采用海（hǎi）德漢 TNC426 數控係統。該係統為海德漢公司早期產品，它的主要數控單元為 LE426M模（mó）塊( 以下簡稱 LE 模塊) 。由於該（gāi）模（mó）塊由三塊電（diàn）路板組成，俗稱三聯板。即 LE 模塊由 MC( main computer，主機) 的兩個模塊和 CC( controller computer，控製機)一個模（mó）塊組成，如圖 2 所示，右邊（biān）兩個模塊為 MC，左邊的為（wéi） CC。該 LE 模塊的集成度非常高，其中 MC 為整個數控係統的核心單元，它主要完成數控單元內的數字控製、處理和通信工作，以及機床的 PLC 邏輯控製，MC 在係統軟件的控製下，對機床的（de）加工程序自動進行處理，並發出相應的控製指令及進給控製信號，MC 上帶有位（wèi）置輸入接口、PLC 輸入輸出接口、操作麵板（bǎn）接口、機床顯示 VGA 接口等（děng）。CC 主要是將 MC 輸出的控製指令和信號轉變（biàn）成伺服（fú）驅動器的 PWM 控製信號，然後輸出到電動（dòng）機（jī），從而驅動電動機，並且采集編碼器反饋的速度信（xìn）號，再將這些信號（hào）反（fǎn）饋給 MC，並由 MC 進行處（chù）理，如此反複工作。CC 上帶有 PWM 輸出接口和速度（dù）輸入接口、LE 供電設備總線接口（kǒu）等。根據 LE 模（mó）塊（kuài）的工作原理，分析是否由於（yú） MC 與 CC 進行數字信號處理或通信時出現內部錯誤而引起的報警，通過以下辦法進行分步排查:

( 1) 首先，排除 LE 模塊上外接部件的原因。

①關閉機床，保留 LE 模塊上的 VGA 顯示接口X43 和 LE 模塊供電（diàn）接口（kǒu） X69 的插頭，拔掉（diào）其餘（yú）插頭;

②開（kāi）啟機床，依舊（jiù）報警。

③可以排（pái）除（chú）外接插頭引起報（bào）警（jǐng），確診（zhěn）為數控單元LE 模（mó）塊內（nèi）部故障引起的報警。

( 2) 其次，排除 LE 模（mó）塊上軟件故障的原因。

分析是否由（yóu）於 MC 中（zhōng）硬盤（pán）數據出現（xiàn）錯誤或是硬盤本身硬件故障導致係統加（jiā）載啟動數據時出現報警:

①將 MC 內的硬盤拆下來。

②將原有備份的硬盤數據( 早期係統正常時做好ghost 鏡像文件) 恢複到另一塊新購硬（yìng）盤中。

③安裝新的硬盤，開啟機床，係統啟動後依舊報（bào）警。

④通過（guò）排除以上可能原因，可以確診報警是由於LE 模塊硬件故障所致。

3 、故障維修過程

3. 1 LE 模塊（kuài）故（gù）障的原因及處理辦法

將故障 LE 模塊寄（jì）到海德漢( 北京（jīng）) 公司進行檢修，檢測結果（guǒ）為該模塊的三塊電路（lù）板均有不同程度的燒壞，主要是電路供電（diàn）部分（fèn）燒壞嚴重，由於燒（shāo）壞程度較重，已經無法修理，海德漢公司建議以舊換新。得知該檢測結（jié）果，分（fèn）析是否由於 UV101B 供（gòng）電異常導致 LE 模塊燒壞，在沒（méi）有 LE 模塊的情況下開啟機床，參照電源模塊 UV101B 的設備總線X69 接口引腳圖紙，對 X69上有關供電的每一個引（yǐn）腳（jiǎo）進行電壓檢測，測量中發現+15 V 電壓確（què）有異常，該電壓高達+38. 4 V，如表 1 所示，確診 UV101B 燒壞（huài）。再將電源模塊 UV101B 寄到海德漢( 北京) 公司進行檢修。

表 1 電源模塊 UV101B X69 引腳定（dìng）義

3. 2 新 LE 模塊安裝調試及故障處理（lǐ）

( 1) 對開機無報（bào）警，但操作界麵（miàn）不正（zhèng）確的處理（lǐ）過程以舊（jiù）換（huàn）新的 LE 模塊與修好的電源模塊 UV101B均到現場後，將其安裝完畢，開機後界麵定屏顯示“TNC426”，再無法進入下一個操作界麵，操作麵板（bǎn）上的按鈕（niǔ）也均為（wéi）失靈狀態。分析原因是由於新換的 LE模塊上的 EPＲOM 芯片（piàn）內還為（wéi）默認數據，所以開機啟動（dòng）數據不正確，無（wú）法正確引導進入數控係統。EPＲOM內存儲著（zhe）係統的固件數據，主要包括係統啟動數據、係（xì）統初始化數據、係統（tǒng）診斷數據等，圖 3 為 EPＲOM 數（shù）據結構圖。將新舊 LE 模塊中的 MC 模塊打開，謹慎拆下12 塊 EPＲOM 芯片( 每個 LE 模塊上有 6 個 EPＲOM 芯片) ，如圖 4 所示，將（jiāng）新舊（jiù） LE 模塊中的 6 塊芯片（piàn）一一對應（yīng）進行替（tì）換。做這（zhè）項工作（zuò）時一定要非常小心，一旦芯片針腳折彎或是（shì）變形就會斷掉。安裝好 LE 模塊，重新開機後進入正常操作界麵，有坐標軸顯示。

( 2) 對（duì）機床參數不正確（què）的處理過（guò）程

雖然有坐標軸顯示，但發現顯示機床軸數不正確（què）。由於該機床為四軸加工中心，四軸分別為（wéi） X、Y、Z、C，但實際（jì）界麵顯示出 X、Y、Z、B 和 C。出（chū）現這種（zhǒng）情況時應該注意（yì），不要修改參數將多餘軸關閉，因為海德漢的機床參數有好幾千個（gè）參數，並未發現是否（fǒu）還有其他不匹配的參數，確定新的 LE 模塊中的機床參數 MP 還是默認的設（shè）置值，安全起見應將舊 LE 中的硬盤（pán）替換到新的 LE 模塊（kuài）中，即使用原來的（de）硬盤數據，硬盤數據主要包括機床參數。機床（chuáng） PLC 程序、機床程序、機（jī）床操作功能等，圖 5 為（wéi）硬盤數據結構圖。重新開機，顯示機床軸數和參數均正確。

( 3) 對機床一係列 PLC 報警的處理過程

但（dàn）開機又出現了（le）許多報警信息，比如（rú）: EmergencyStop( 急停) 、Hydrlic Alarm( 液壓未啟動) 等。分析是因為機床 PLC 程序未（wèi）啟動，所以機床上（shàng）的所有檢測開關與執行機構工作均不正常。對於這種情況，可以利（lì）用海德（dé）漢 TNCremote 軟件將 PLC 備份數據（jù）恢複到係統中（zhōng）。該項（xiàng）工作需要準備一個有串口的筆記本電腦、可連接電腦（nǎo）與ＲS232 接口的一對一（yī）串口線、海德漢TNCremote 軟件以及原來機床的 PLC 備（bèi）份（fèn）文件( PLC. LST 和（hé） PLC. BCK) ，安裝好軟件之後，進（jìn）行回裝數據。

操作步驟如下:

①關閉機床和電腦，用串口線連接電腦與機床（chuáng）顯示器後麵的ＲS232 接口。

②開（kāi）啟機床和電腦。

③打開電腦上的 TNCremote 軟件，然後點擊機床上的ＲS232 設置，顯示 protocol( 通信協議) 設置為 LSV－2，Baud rate( 波特率) 顯示 115200，此處可以不用修改這些設定，然後點擊 TNCremote 軟（ruǎn）件上的通（tōng）信設置，protocol 將自動設置為 LSV－2，Baud rate 將自動檢測顯示為 115200，電（diàn）腦界麵將提示已經連（lián）接成功。

④此時軟（ruǎn）件界麵上半部分顯示該電腦內的硬盤數據，下半部分顯示機床硬盤 TNC 分區內的機床數據，點擊菜單中的 Extras→點擊 Backup/Ｒestore→出現 TNCＲestore對話框→點擊該對話框左上角 File→點擊 Open file list→在電腦硬盤（pán）中找到需要回裝的 PLC. LST，點擊打開（kāi）。

⑤然後點擊（jī）對（duì）話框上排菜單中的Ｒun→點擊Ｒe-store，執行到此處時又出現報警，顯（xiǎn）示調試密碼不正確。由於一（yī）般海德漢係統的（de）調試密碼是 807667，輸入該密碼，提示還是密碼不正確。懷疑機床製造（zào）商（shāng）修改了（le）調（diào）試密（mì）碼，利用 Ghost Explorer 軟件打開機床 Ghost原始備份文件（jiàn）( 原（yuán）來硬盤的 Ghost 備份) ，找到文件中的 OEM. SYS 文件，提取該文件到桌麵，將該文件使用文本格式打開，看到文件中有一行 PLCPASSWOＲD:FU9Ｒ85N8，將該密（mì）碼輸入，PLC. LST 文件被下載到機床 LE 係統中。然後重啟機床，操作界麵無（wú）任（rèn）何報警，顯示正常，機床恢（huī）複正常（cháng）工作。

4 、結語

該故障是由於電源模塊 UV101B 故障，燒壞了 LE模塊，從而導致的係統報警。新換的海（hǎi）德漢 TNC426LE426M 模塊的調（diào）試過程（chéng）較為複雜，調試過程中出現了一些較為典型的海德漢係統問題（tí），都采用（yòng）相應（yīng）辦法（fǎ）進行了解（jiě）決。

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