關鍵詞：數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護備份恢復

中圖分類號：TG659                   文獻標識碼：A

                       CNC machine tool system data protection and backup and recovery

  YAN En-gang

摘要：數(shù)控機床的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)與機床，以及系統(tǒng)與伺服驅動之間匹配的媒介，它不僅承擔著系統(tǒng)與機床的相關參數(shù)設置，

涵蓋系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換功能的實現(xiàn)，它是支持系統(tǒng)工作必不可少的數(shù)據(jù)，也是機床能否發(fā)揮其工作性能的關鍵。一旦數(shù)據(jù)丟失，機

床將失去原有控制，同時引發(fā)各種故障，造成不必要的損失。通過建立的機床數(shù)據(jù)備份，可以迅速有效的恢復機床的正常運行。

文章通過實例論述了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護與備份的恢復，并對其應用進行了分析研究。

一、概述

   數(shù)控機床在工業(yè)領域承擔著關鍵部件的加工，大多企業(yè)都把它列為重點維護的關鍵設備。建立機床數(shù)據(jù)備份，是應用企業(yè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，也是機床制造企業(yè)為數(shù)控機床所配備的必須隨機技術文件之一。數(shù)控機床在使用過程中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的丟失具有較大的隨機性；如機床工作期間瞬時掉電與通電的沖擊、系統(tǒng)主板或存儲模塊異常損壞、存儲于系統(tǒng)靜態(tài)存儲器中維持高能量的電容，一旦能量耗盡，數(shù)據(jù)也將丟失。同時外部干擾誘發(fā)系統(tǒng)異常、誤操作、溫濕度變化對系統(tǒng)板帶來的影響等因素，都是引發(fā)系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失，而導致機床不能正常工作的重要根源。因此，建立數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份，同時對系統(tǒng)數(shù)據(jù)采取保護措施，并通過備份數(shù)據(jù)使丟失的數(shù)據(jù)得到恢復，機床功能重新獲得新生，也是機床應用企業(yè)不可缺少的一項長期工作。

二、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護與備份恢復實例分析

   一臺機床調試完成后，需要備份以下數(shù)據(jù)：機床數(shù)據(jù)、螺距誤差補償、試車數(shù)據(jù)、PLC邏輯控制程序、用戶報警文本等。試車數(shù)據(jù)包括：每個軸的反向間隙補償、坐標的軟限位、絲杠螺距誤差補償、驅動器數(shù)據(jù)等等。機床數(shù)據(jù)在數(shù)控機床出廠時就已設定。數(shù)據(jù)的備份過程，就是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護過程，如何保護好備份的機床數(shù)據(jù)就成為一個很重要的問題。在實際應用中，經(jīng)常出現(xiàn)以下問題：由于對機床數(shù)據(jù)及其作用認識不足，隨意修改機床數(shù)據(jù)，從而原始備份數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)控機床不能發(fā)揮原有性能；還有的是數(shù)據(jù)備份盤（或CF備份卡）保存不當，使數(shù)據(jù)媒介失效或丟失，機床一旦出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)備份無法正常使用；驗收期間未能提供完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件，機床數(shù)據(jù)丟失時，卻不能發(fā)揮應有的作用；制造企業(yè)由于圖紙及說明書等技術資料提供不完整，系統(tǒng)口令設置隨機資料未能涉及，無法進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)設定狀態(tài)等等。因此，了解機床數(shù)據(jù)的作用、保護方法和丟失以后通過備份的恢復，就顯得非常重要，也是保證數(shù)控機床正常工作的前提條件。

應用實例1

CKW61125/5M CNC車床采用SIEMENS802D系統(tǒng)，主軸交流伺服控制分檔無級調速，機床進給軸交流伺服SIEMENS611驅動，配有光柵尺實現(xiàn)位置調節(jié)全閉環(huán)控制，電子手輪進給，四工位自動回轉刀架，SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，Profibus接口等功能。機床配有集中潤滑裝置及冷卻裝置。

機床運轉過程中出現(xiàn)510018報警，ROV進給倍率、FST軸進給禁止報警，人機通訊MMC及OP（OP031）板不起作用。機床控制面板MCP主軸啟停、冷卻等輔助功能手動正常。按住復位鍵可執(zhí)行回原點及X、Z軸進給操作等。

原因分析及恢復：從機床產(chǎn)生的現(xiàn)象看，NC系統(tǒng)與MMC和OP板的數(shù)據(jù)通訊進入死循環(huán)，軸進給禁止意味著驅動軸無使能，報警號510018診斷為通道報井，最初認為硬件問題，既MMC與OP板的數(shù)據(jù)通訊故障。并采取置換MMC、OP（OP031）通訊板的措施，同時更換NC系統(tǒng)主板。但是更換后的結果，故障未消除與原故障狀態(tài)保持不變。

根據(jù)以上處理情況，又采取如下措施：①試驗Feed使能：按“Feed Start”后，S510118報警消除，但出現(xiàn)700132報警，缺少進給使能。②試驗“Cycle Start”，出現(xiàn)10203通道1報警，無參考軸。③試驗JOG ：顯示5100088報警。④試驗Spind Start：顯示600308報警。⑤調用機床數(shù)據(jù)Data－（x，z，c），All.Data及Plc程序，無法進入設置狀態(tài)。

試驗結果為：報警無法消除，同時報警號5100088和600308超出診斷范圍。

分析原因認為：機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件丟失。

采取的措施及恢復方法：利用機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件，對機床Data-(x，z，c)，All.Data數(shù)據(jù)及Plc程序等文件重新進行

傳輸。方法為：使用802D WinPCIN系統(tǒng)通訊軟件，通過RS232與NC系統(tǒng)之間的機床數(shù)據(jù)文件傳Toolbox→WinPCIN。

（1）Data數(shù)據(jù)的傳送：①進行Data1→RS232接口設定：設定通訊接口（comm Part），選擇COM2；設定波特率（Baudrate）為9600；選擇Data bits為“8”；選擇stop bits為1；選擇hardware (RTS/CTS)。②完成MD2→Data1的傳遞，利用“Drive 1  Drive  X  Drive  Z”。③格式的選擇：其中，802D選擇二進制數(shù)據(jù)格式；WinPCIN選擇二進制數(shù)據(jù)格式→啟動數(shù)據(jù)讀入。

（2）PLC程序的傳送及狀態(tài)設置。依次選擇點擊“Simatic Manager”→“aptians”→“pc Adapter(MPI)(顯示)”→“properties”→“狀態(tài)”。其中，“PG/PC is the only maeter on the bes”不選；Address選“0”；“Time-out”選“30S”；“Transmission Rate”選“187.5kbps”；“Highest Station Address”選“63”；7號端子設置為“+24V”，15號端子設置為“0V”。

按上述數(shù)據(jù)設置，并對機床數(shù)據(jù)備份文件傳送后重新開機，機床所有報警消除，同時進行以下試車運行及處理。

（1）返回參考點操作，按下述方法重新設置調整。

起動→機床數(shù)據(jù)→軸參數(shù)

34100→X→0 ；                              34100→Z→1 ；

第一參考點  設置    X  ＋502   Z  ＋40 ；  第二參考點  設置    X  ＋502   Z  ＋3480 ；

（2）機床限位調整。

X軸：10720報警；設置位36100、36110 ；    Z軸：16621報警；設置位36100、36110、36120、36130 ；

（3）工件加工時出現(xiàn)G54偏置設置問題，按如下步驟進行設置：G54菜單→零點偏置→零點偏置基準→修改參數(shù)設置。

進行上述處理后，重新啟動CNC系統(tǒng)并試車加工件，機床完全恢復正常。

應用實例2

CKW61100/3M CNC車床SIEMENS802D系統(tǒng)，機床進給交流伺服驅動，全閉環(huán)控制。主軸通過齒輪傳動，實現(xiàn)無極調速。機床采用SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，滿足機床系統(tǒng)的控制功能。機床采用四工位電動回轉刀架，同時具有CRT 10.4”單色顯示屏、圖形顯示、刀具補償、故障診斷、加工同時編程、Profibus接口等功能。

機床運轉過程中出現(xiàn)：①MCP面板所有指示燈頻閃輸出。②MMC、OP板顯示正常，但出現(xiàn)Plc ON Start報警。③PLC/OUT輸出沒有顯示，但PLC/INPUT有輸入顯示。④進給、主軸等無動作，有指示燈報警指示。⑤OP板插頭連接器有燒黑跡象，經(jīng)檢查連接及通訊正常。

原因分析及恢復：雖然沒有系統(tǒng)報警提示，但故障現(xiàn)象比較直觀，機床操作面板指示燈頻閃，說明與其NC通訊有問題，PLC、F進給、主軸S功能存在異常。分析認為，故障與PLC程序及機床數(shù)據(jù)有關，因系統(tǒng)狀態(tài)無法對機床數(shù)據(jù)參數(shù)進行調用調整，故采取對機床數(shù)據(jù)備份文件重新傳送的方法，相關設定及傳送同應用實例1。

采取上述處理措施后，機床故障現(xiàn)象消除，但仍有以下問題：①主軸不能運行。②刀具T功能不正常。③限位有問題。④G54偏置位同應用實例1問題。修改以下數(shù)據(jù)設置：重新設置刀具T、主軸（Smin/ Smax）、（X，Z）軸限位位功能參數(shù)，修改后，T功能、主軸S功能、（X，Z）軸限位功能恢復正常，G54偏置設置同應用實例一處理方法。上述工作完成后，重新試車運行，機床所有報井消除，試件加工件也完全恢復正常。

從應用實例1和應用實例2可以看出，雖然機床反映出的現(xiàn)象不同，但問題產(chǎn)生的原因都是由于機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。二臺機床分居二地，同在溫度高，濕度大的南方地域，也同時出現(xiàn)在炎熱的高溫季節(jié)。在二例應用實例處理過程中，同時也暴露出同一共性問題：系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件提供不夠完整，重新傳輸?shù)奈募c實際運行狀態(tài)存在差異，需要重新調整。其中一臺機床數(shù)據(jù)備份因保存不當，數(shù)據(jù)媒介失效，不得不重新遠程傳送。就數(shù)控系統(tǒng)而言，反應出自身所能承受的高溫、高濕度環(huán)境的適應能力，以及由此對系統(tǒng)、機床使用所帶來的影響，也需要應用單位對此采取必要措施并加以防范。

三、結束語

數(shù)控機床系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護與備份恢復，是數(shù)控機床應用企業(yè)不可缺少的一項工作，隨著數(shù)控機床的日趨普及，系統(tǒng)了解系統(tǒng)數(shù)據(jù)的作用、保護及恢復方法就顯得十分重要，它是保證數(shù)控機床正常工作和準確把握、快速解決機床應用中存在的問題，確保機床安全、可靠運行，提高設備使用率的關鍵。同時也反映出只有合理、正確的應用數(shù)控機床，才能使系統(tǒng)更安全、機床運行更加可靠。