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西門子840D數控電腦PCU50.3常見故障及處理方法
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早期的840D系統采用MMC作為人機通信單元，隨著自動化技術的不斷進步，新的面板控制單元PCU取代了MMC。從廣義上來講，PCU實際上就是一臺計算機，它基于WINDOWS NT和XP操作系統，有獨立的CPU，還可以帶硬盤和軟驅，OP單元是計算機的顯示器，西門子系統的控制軟件HMI Advanced安裝在這臺計算機中。PCU50作為整個數控系統中的重要組成部分，故障率高，現將幾例PCU50故障實例的維修方法介紹如下。: v8 ^1 Y2 F) a' w; }
例1德國產數控三軸深孔鉆銑床，采用西門子840D系統。面板控制單元由PCU50.3和OP08T組成，機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，無法進入操作界面。
故障分析該機床OP08T單元內置TCU模塊，當啟用了DHCP服務器功能后，在PCU與TCU啟動時先通過DHCP自動分配IP地址，然后再進入系統。在使用電腦和路由器時也常會用到DHCP自動分配動態IP的功能，在個人電腦中，當網卡、網卡驅動或主板出現問題時，DHCP分配IP便會遇到問題，因此，可以把PCU50當成一臺個人電腦來診斷。: 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，上機測試，故障依舊，排除了硬盤和驅動出錯的可能性，懷疑PCU50可能存在硬件損壞。③用電腦診斷卡診斷，發現有硬件故障，于是保留硬盤，更換新的同版本PCU50，順利進入操作界面。, N" }! i3 J, ^" C! ~- J: f8 ~
結論在工業環境下，一般很少用到DHCP服務器功能，如果確認機床無需這項功能，可以將其關閉來節省啟動時檢測IP的時間，提高開機速度。操作步驟如下：, i: ]1 d8 B( N2 h
開機后選擇進入Windows，運行System Network Center，在TCU support選項中選擇No boot support即可。" ~" |1 m4 k: {& W
例2沈陽機床廠生產的數控二軸深孔鉆床，西門子840D系統帶PCU50，面板為OP10c，在開機狀態下，顯示器突然黑屏，開始以為顯示屏進入待機狀態，但之后按任意鍵無法激活屏幕，重啟機床也無法點亮顯示器。
故障分析該機床在未斷電狀態下突然黑屏，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，機床能正常響應。說明機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將個人電腦的顯示器外接在PCU50的VGA接口上，發現能點亮，并能正常進人操作界面。因此判斷西門子840D的OP單元損壞。
結論PCU50實際就是一臺不太高檔但很穩定的PC機，在遇到可能是PCU50故障的情況時，要充分利用Pc機的資源和知識。
例3上例的數控二軸深孔鉆床，故障現象類似，在加工過程中幾次出現突然黑屏的現象，此時面板上的Power和Temp燈交替閃爍。起初以為是顯示器待機，嘗試按任意鍵無法激活顯示器，但發現MCP上的鍵按下能起作用。
故障分析Power燈為PCUS0電源響應燈，Temp燈為溫度報警燈。正常情況下應該Power燈(綠色)常亮，Temp燈(橙色)常暗。當PCU50過熱時，Temp燈常亮報警。因出現兩燈交替閃爍，而控制部分正常運行，于是還是將檢查重點放在PCU50上。處理方法當出現黑屏伴隨Power和Temp燈閃爍時，檢查PCU50的供電單元，測量發現PCU電源電壓只有11V，觸碰電源插頭，電壓有時會恢復到23V左右，取下插頭測量電源電壓為23V。經查，發現是插頭內的24V連線虛焊造成的黑屏。! \$ f5 }' l4 A
結論 遇到PCU50的問題時，一般可將檢查PCU50供電單元正常與否放在步，然后在此基礎上一一排除其他故障。例4武漢重工生產的數控鏜銑床，840D系統，PCU50.3。在一次開啟動到SINUMERIK界面時出現報錯對話框，無法進入操作界面，
故障分析顯示屏能正常點亮說明PCU50和OP單元的供電沒有問題，觀察NCK也能正常啟動。因此從報錯信息人手，報錯出現在進入到SINUMERIK界面時，提示無法打開“log file”文件。說明PCU50中的HMI系統引導啟動出現錯誤，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系統配置文件損壞或者丟失，根據個人電腦的維修經驗來排除故障。方法①，在有GHOST鏡像備份的情況下，恢復GHOST鏡像;方法②，進入WINDOWS系統卸載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
結論 PCU50作為工業用電腦，系統穩定性比家用電腦好很多，所以一般不會出現軟件故障。一旦出現軟件問題時，可以依靠家用電腦的知識來進行診斷和維修。4 _( ?! G- i+ E* L$ Y* U
例5德國進口數控六軸鉆床，840D系統配PCU50.3。關機重新上電后，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，各軸都可以運行，但屏幕不切換到坐標畫面。 [" H7 o3 T: m( a! y' z/ Y- W7 e
故障分析 PCU50啟動失敗，提示CAL ERROR：CAN’TREAD NETNAMES.BIN.說明HMI無法與NCU達成通信條件。原因一般有①HMI網絡鏈接文件缺失損壞。②連接PCU和NCU之間的DP通信電纜出現問題。
處理方法①將備份好的硬盤GHOST鏡像重新還原到一個新的硬盤上，更換到機床上做試驗.發現故障依舊。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狀態為：兩頭ON，中間OFF;檢查Profibs—dp總線電纜插頭有無松動，如松動將其緊固。打開總線插頭檢查內部接線，如松動將其緊固;測量金屬屏蔽層接地是否可靠。經以上對DP通信總線一系列排查，機床正常進入到加工界面。* |0 b0 g' M& I' G
結論 PCU50要和NCU進行通信采集數據后才能正常進入加工界面。通信總線容易受到外部信號干擾，所以應合理布置通信總線，避免與動力線離得太近，做好通信總線的屏蔽，嚴格按照《電磁兼容(EMC)安裝規范》來布置DP網絡。
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)，測量時需注意電壓值是否穩定。
②打開PCU50的后蓋，檢查系統板件的連接，檢查內存條是否插牢，CPU的風扇轉動是否正常。
③將原備份好的硬盤鏡像還原到一個新的硬盤上做試驗。注意要保留好原來機床上的硬盤，不要用它做鏡像的恢復。;
④檢查PCU50與NCU、MCP之間的通信總線插頭連接是否緊固，總線插頭內接線是否松動，金屬屏蔽層接地是否可靠，插頭上的終端電阻開關是否設置正確。
⑤用電腦顯示器替換0P單元看是否能夠點亮。
⑥用新的同版本的PCU50進行替換測試。5 W- e. d1 h$ `: Q J
合理運用以上手段并結合個人電腦的維修知識，可以迅速定位PCU50的故障并將其排除。
西門子PCU50工控機維修常見故障現象總結：
1.黑屏、無法啟動，面板無顯示，開機不顯示等故障維修。
2.西門子PCU50開機不顯示，有時候能啟動，有時候不能啟動維修。
3.（840D）在啟動的過程中無法正常進入加工介面，硬盤沒工作。
4.840D系統PCU50黑屏故障。
5.偶爾不能啟動、黑屏故障，
6.840D系統，MMC為PCU50，啟動時機床面板所有指示燈閃爍，顯示器上顯示system boot...,不能進入正常介面。
西門子PCU50主機維修型號：
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
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