SIEMENS SIMODRIVE 611 伺服驱动系统故障诊断说明1

SIEMENS 伺服驱动系统故障维修讲解例1．故障现象：某配套SIEMENS PRIMOS系统、6RA26**系列直流伺服驱动系统的数控滚齿机，开机后发生“ERR21，Y轴测量系统错误”报警。

分析与处理过程：数控系统发生测量系统报警的原因一般有如下几种：1)数控装置的位置反馈信号接口电路不良。

2)数控装置与位置检测元器件的连接电缆不良。

3)位置测量系统本身不良。

由于本机床伺服驱动系统采用的是全闭环结构，检测系统使用的是HEIDENHAIN公司的光栅。

为了判定故障部位，维修时首先将数控装置输出的X、Y轴速度给定，将驱动使能以及X、Y轴的位置反馈进行了对调，使数控的X轴输出控制Y轴，Y轴输出控制X轴。

经对调后，操作数控系统，手动移动Y轴，机床X轴产生运动，且工作正常，证明数控装置的位置反馈信号接口电路无故障。

但操作数控系统，手动移动X轴，机床Y轴不运动，同时数控显示“ERR21，X轴测量系统错误”报警。

由此确认，报警是由位置测量系统不良引起的，与数控装置的接口电路无关。

检查测量系统电缆连接正确、可靠，排除了电缆连接的问题。

利用示波器检查位置测量系统的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ua1和Ua2输出波形，发现Ua1相无输出。

进一步检查光栅输出(前置放大器EXE601/5-F的输入)信号波形，发现Ie1无信号输入。

检查本机床光栅安装正确，确认故障是由于光栅不良引起的：更换光栅LS903后，机床恢复正常工作。

例2．故障现象：某配套SIEMENS PRIMOS系统、6RA26**系列直流伺服驱动系统的数控滚齿机，开机后发生“ERR21，X轴测量系统错误”报警。

分析与处理过程：故障分析过程同前例，但在本例中，利用示波器检查位置测量系统的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ual和*Ua2输出波形，发现同样Ual无输出。

进一步检查光栅输出(前置放大器EXE601/5-F的输入)信号波形，发现Ie1，信号输入正确，确认故障是由于前置放大器EXE601/5-F不良引起的。

SIEMENS SIMODRIVE 611 伺服驱动系统故障诊断说明(160-505) 2012-02-04 13:21:56楼主160 基准轨迹未能实现原因：在开始寻基准点后，坐标轴在P0170运动过程中未能发现基准轨迹。

排除：—检查“基准轨迹”信号—检查P0170—如果坐标轴没有基准轨迹，则设置P0173至1确认：故障存储器重新置位。

反应：停止、STOP Ⅴ161 基准轨迹太短原因：当坐标轴向基准轨迹运动而且没有达到轨迹的停滞点时，错误被提示，i.e.基准轨迹太短。

排除：—设置P0163（寻基准点的速度）至较低值—增加P0104（最大制动值）—使用更长的基准轨迹确认：故障存储器重新置位。

反应：停止、STOP Ⅴ162 无零基准脉冲原因：当脱开基准轨迹后，坐标轴在P0171（基准轨迹与零脉冲之间的最大距离）运动过程中未能发现零脉冲。

排除：—检查带以零标记为基准的编码器—设置P0171至较高值确认：故障存储器重新置位。

反应：停止、STOP Ⅴ163 无编码运行和运行模式不匹配原因：无编码运行被参数化（P1006）并且“定位”或“位置基准值”运行模式设置。

排除：设置运行模式“速度/转矩设置”（P0700=1）确认：接通电源反应：停止、STOP Ⅴ165 绝对定位块不合理原因：带绝对定位数据的往复运动块在坐标轴连接运动时未被允许。

排除：修正往复运动块确认：故障存储器重新置位。

反应：停止、STOP Ⅳ166 连接不成功原因：在实际运行状态中，连接未能建立。

排除：—设置角度编码器界面（P0890，P0891）—检查连接结构（P0410）确认：故障存储器重新置位。

反应：停止、STOP Ⅵ167 启动连接信号原因：“启动连接”输入信号有效，输入信号对于启动连接是必要的。

排除：重置“启动连接”输入信号，确认故障，再设置输入信号并用开关接通连接。

确认：故障存储器重新置位。

反应：停止、STOP Ⅱ168 过流，缓冲存储原因：带有排队功能的连接发生，最大16个位置被保存在P0425∶16。

以西门子611A主轴系统为例，了解常见主轴故障及对策加工中心维修您的专属机床顾问常见主轴故障及对策以西门子611A主轴系统为例一数控机床的主轴控制系统许多数控机床使用主轴作为辅助装置，如数控车床主轴带动工件旋转，利用不能旋转的车刀加工旋转体的工件;数控加工中心或数控铣床利用主轴带动的旋转刀具加工工件;数控磨床有些会更复杂一些，砂轮主轴带动旋转的砂轮对工件主轴带动的旋转的工件进行磨削。

所以，数控机床主轴故障的维修方法和技巧也是数控机床维修人员必须掌握的知识。

01数控机床主轴分类虽然不同种类的数控机床采用的主轴类型不同，但总的来说，数控机床的主轴系统有如下四种类型。

1带有变速齿轮的主传动主轴电动机的旋转通过变速齿轮降速，增大了输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。

滑移齿轮的移动大多采用液压缸加拔义，或直接由液压缸来实现。

2通过皮带传动的主传送主轴电动机通过皮带或同步齿带传动，不用齿轮传动，从而避免齿轮传动引起的振动和噪声。

此类型适用于有高速、低转矩等特性要求的主轴。

3双电动机分别驱动主轴高速时通过皮带直接驱动主轴旋转;低速时，由另一个电动机通过齿轮传动驱动主轴旋转，齿轮起降速和扩大变速范围的作用。

这样使得恒功率区增大，同时克服了低速时扭矩不够且电动机功率不能充分利用的缺陷。

4电动机与主轴一体化的传动这种类型的主轴通常也称电主轴，电动机本身就是主轴。

这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构，提高了主轴部件的刚度，但主轴输出扭矩小，电动机发热对主轴影响较大。

数控磨床的许多主轴都是采用这种方式，速度可以达到数万转每分钟，一般这种主轴电动机都采用循环水冷却系统进行冷却。

02数控机床主轴的调速方式现代的大部分数控机床的主轴都具有调速功能，主轴调速是按照数控系统的控制指令白动执行的。

为了能同时满足对主传动的调速和输出扭矩的要求，数控机床常采用机电结合的方式，即同时采用电动机和机械齿轮变速两种方式。

数控维修--SIEMENS 伺服系统的故障诊断一第三课 SIEMENS 伺服系统的故障诊断与维修5.3 SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修在数控机床上，常用的伺服驱动系统除FANUC公司的产品外，另一主要的产品是SIEMENS 的伺服驱动系统。

从总体上说，SIEMENS伺服驱动系统亦可以分为直流驱动与交流驱动两大类，SIEMENS的直流驱动一般都是采用SCR速度控制单元；交流驱动可以分模拟式交流速度控制单元与数字式交流速度控制单元两种形式。

SIEMENS直流伺服系统一般用于20世纪80年代中期以前进口的数控机床上，配套的CNC有SIEMENS的3、6、8、PRIMOS系统等。

常用的规格有6RA26**-6MV30与6RA26**-6DV30两种规格，前者(6MV30)用于电枢电压为DC200V的直流伺服电动机驱动，后者(6DV30)用于电枢电压为DC400V的直流伺服电动机驱动，最大输出电流均可以达到175A。

驱动器一般与1HU系列永磁式直流伺服电动机(常用)与1GS系列他励直流伺服电动机配套，组成数控机床的伺服进给驱动系统。

驱动系统与CNC的位置控制系统配合，位置增益可以达到301/s以上，适用于大部分数控机床的位置控制。

SIEMENS公司常用的交流模拟式伺服主要有6SC610系列、6SC61lA系列两种规格。

其中，6SC610系列产品为SIEMENS公司早期的模拟型交流伺服驱动产品，它主要与该公司的1FT5系列交流伺服电动机配套，作为数控机床的进给驱动系统使用。

系统以±10V模拟量作为速度给定指令，内部采用速度、电流双闭环控制，PWM调制。

该系列产品的伺服驱动独立组成装置(不与主轴驱动一体)，全部进给轴共用整流电源，轴调节器模块与功率驱动模块可根据机床需要选择。

驱动装置最大可以安装6个轴的调节器模块与功率驱动模块，输入电压为三相交流165V，直流母线电压为DC210V，6轴最大总功率可以达到40kW。

SIEMENSSIMODRIVE611伺服驱动系统故障诊断说明1★下列故障与警告的说明对于“SIMODRIVE 611 universal”的所有软件版本都有效。

001 驱动器没有操作系统原因：存储模块内没有驱动器操作系统排除：－通过ＳimoCom Ｕ加载器操作系统 －插装带有驱动器操作系统的存储模块确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)002 计时溢出，:\%X原因：驱动处理器的时间计算不能再充分满足选用功能规定的循环时间。

补充信息：仅限于西门子系统内部错误的诊断。

排除：不使用如下大量费时的功能： －可变通讯功能（Ｐ1620）－追踪功能 －以FFT方式启动或分析步进响应 －速度前馈控制（Ｐ0203）－最小/最大存储（P1650.0）－DAC输出（最多１个频道） 增加循环时间： －电流控制器循环（P1000）－速度控制器循环（ P1001）—位置控制器循环（P1009）－嵌入循环（Ｐ1010）确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)003 NMI预期监控，Suppl. info:\%X原因：控制模块上的监控计时器已经期满，其原因是控制模块在时间基准方面的硬件错误所导致。

补充信息：仅限于西门子系统内部错误的诊断。

排除：更换闭环控制模块。

确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)004 堆栈溢出。

:\%X原因：违反了内部处理器硬件堆栈的限制或数据存储在软件堆栈的限制，其原因很可能是控制模块的硬件错误所导致。

补充信息：仅限于西门子系统内部错误的诊断。

排除：—驱动模块断电后通电—更换控制模块。

确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)005 非法操作程序编码、非法扫描，SWI，NMI（DSP）。

:\%X原因：处理器在程序存储器中发现非法命令。

补充信息：仅限于西门子系统内部错误的诊断。

数控机床进给伺服系统类故障诊断与处理数控机床在工作时常出现由于进给伺服系统原因造成的机床故障，此类故障出现的常见形式有爬行、抖动、伺服电动机不转、过载、工件尺寸无规律偏差等。

针对这些典型故障，采用一定的机床维修技术，可以实现快速排除此类故障。

数控机床的进给伺服系统是以数控机床的各坐标为控制对象，以机床移动部件的位置和速度为控制量的自动控制系统，又称位置随动系统、进给伺服机构或进给伺服单元。

在数控机床中，进给伺服系统是数控装置和机床本体的联系环节，它接收数控系统发出的位移、速度指令，经变换、放大后，由电动机经机械传动机构驱动机床的工作台或溜板沿某一坐标轴运动，通过轴的联动使刀具相对工件产生各种复杂的机械运动，从而加工出用户所要求的复杂形状的工件。

伺服进给系统常见故障形式1.1爬行般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益过低及外加负载过大等因素所致。

尤其要注意的是，伺服和滚珠丝杠连接用的联轴器，由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹、磨损、断裂等，造成滚珠丝杠转动或伺服电动机的转动不同步，从而使进给忽快忽慢，产生爬行现象。

1.2抖动在进给时出现抖动现象，其可能原因有：1、接线端子接触不良，如紧固的螺钉松动；2、位置控制信号受到干扰，如屏蔽不好等；3、测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等。

如果窜动发生在正、反向运动的瞬间，则一般是由于进给传动链的反向间隙或者伺服系统增益过大引起。

1.3过载当进给运动的负载过大、参数设定错误、频繁正、反向运动以及进给传动链润滑状态不良时，均会引起过载的故障。

此故障一般机床可以自行诊断出来，并在CRT显示屏上显示过载、过热或过电流报警。

同时，在进给伺服模块上用指示灯或者数码管显示驱动单元过载、过电流等报警信息。

1.4伺服电动机不转当速度、位置控制信号未输出、或者使能信号（即伺服允许信号，一般为DC+24V继电器线圈电压）未接通以及进给驱动单元故障都会造成此故障。

故障处理和诊断77.1故障及报警一览………………………………………………………………………..；5907.2故障与报警的显示和处理……………………………………………………………..；5947.2.1通过显示器和操作者单元的显示和操作者控制……………………………………..；5947.2.2前操作盘上的故障发光二极管………………………………………………………..；5977.3故障和报警明细……………………………………………………………………….；5987.3.1不显示故障号的报警…………………………………………………………………..；5987.3.2有故障/报警号的故障…………………………………………………………………；5997.4启动功能………………………………………………………………………………..；678 7.4.1功能发生器（FG）……………………………………………………………………..；6797.4.2跟踪功能………………………………………………………………………………..；687 7.4.3试验插座DAU1、DAU2…………………………………………………………………；6887.4.4测量功能………………………………………………………………………………..；691 7.5V/Hz操作（诊断功能）………………………………………………………………..；6927.5.1用感应电机（ARM）的V/Hz操作………………………………………………………；6927.5.2用同步电机（SRM）的V/Hz操作………………………………………………………；6937.5.3V/Hz操作用参数………………………………………………………………………..；6957.6备件……………………………………………………………………………………..；695；；；589；7故障处理和诊断01.997.1故障及报警一览7.1故障及报警一览表；1故障和报警一览类型范围说明故障用＜800下面所列的号并被用“E-xxx”显示1…799当出现故障时：*字段显示自动地转换。

611U/Ue系列数字式交流伺服驱动系统的故障诊断与维修1．611U/Ue数字式交流伺服驱动系统基本组成SIEMENS 611U/Ue是目前SIEMENS常用的交流数字式伺服驱动系统，其基本结构与611A相似，采用模块化安装方式，主轴与各伺服驱动单元共用电源。

用于进给驱动的伺服驱动模块有单轴与双轴两种结构型式，带有PROFIBUS DP总线接口。

驱动器内部带有FEPROM(non-volatile data memory，非易失可擦写存储器)，用于存储系统软件与用户数据，驱动器的调整、动态优化可以在W1NDOWS环境下，通过SimoComU软件自动进行，安装、调整十分方便。

驱动器由整流电抗器(或伺服变压器)、电源模块(NE module)、功率模块(Power module)、611控制模块等组成：电源模块自成单元，功率模块、611控制模块、PROFIBUS DP总线接口模块组成轴驱动单元。

各驱动器单元间共用611直流母线与控制总线，并通过PROFIBUS DP总线，与SIEMENS 802D/810D/840D系统相连接，组成数控机床的伺服驱动系统。

2．611U/Ue数字式交流伺服驱动器的状态显示(1)电源模块的状态显示与61lA驱动器相似，611U/Ue系列数字伺服驱动器电源模块(UE或I/R)设有6个状态指示灯(LED)，其相对位置及其含义如下： V1－OO－V2 V1：DCl5V控制电源故障。

V3－OO－V4 V2：DC5V控制电源故障。

V5－OO－V6 V3：电源模块未“使能”。

V4：电源模块已“使能”，直流母线己充电。

V5：进线电源故障。

V6：直流母线电压过高。

(2)标准进给驱动模块的状态显示611U/Ue系列数字伺服驱动单元的状态显示，可以通过驱动控制板上的6只数码管进行，它可以详细显示驱动器的状态与报警号。

6只数码管显示的基本作用如下：口口口口口口1：显示“E”，表示驱动器报警↑↑↑↑↑↑2：显示“－”，表示驱动器有一个报警。

SIEMENSSIMODRIVE611伺服驱动系统故障诊断说明（6）SIEMENS SIMODRIVE 611 伺服驱动系统故障诊断说明(6) 2012-02-04 13:30:28楼主725 译码器的脉冲数错误原因：这个电机测量系统（P1005）的译码器脉冲数被设置成零。

排除：在P1005中协调这个电机测量系统的译码器的脉冲数至译码器能被使用。

这个间接的电机测量系统总是一定能配置成同步的并且感应的电机（排除：感应电机运转）。

标准装置：2048增加量/旋转量确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)726 电压常数错误原因：在P1114中电机的电压常数被设置成零。

排除：确定这个被使用的电机电压常数，并在P1114中输入。

这个电压常数是当电压减小（EMF），以资产净值出售的条件下值为n=1000RPM，RMS值是在当发电机停止时测量的（一段一段的）确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)727 功率部分和同步电机联合的错误原因：为了同步电机功率部分不能舍弃排除：—检查配置—用一个正确的功率部件确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)728 扭矩/当前适应因素太高原因：在控制器速度值太高时这个适应因素值在固定点扭矩和这个当前扭矩产生(lq)排除：如果需要的条件下，输入正确的值。

第三方电机：这个值从电机号码（P1102）中确定。

确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)729 电机停转电流错误原因：电机停转电流值（P1118）少于或等于零。

排除：在P1118中，确定使用的电机停转电流值并输入其值。

第三方电机：这个停转电流值应该从电机数据栏中确定。

Siemens电机：这个停转电流值从电机数据（P1102）中确定。

确认：接通电源反应：停止、STOPⅡ(SRM,SLM) STOPⅠ(ARM)731 额定输出错误原因：这个电机的比率额定输出值（ P1130）少于或等于零。