關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)備份恢復(fù)

中圖分類號(hào)：TG659                   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

                       CNC machine tool system data protection and backup and recovery

  YAN En-gang

摘要：數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)與機(jī)床，以及系統(tǒng)與伺服驅(qū)動(dòng)之間匹配的媒介，它不僅承擔(dān)著系統(tǒng)與機(jī)床的相關(guān)參數(shù)設(shè)置，

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

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

文章通過實(shí)例論述了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)與備份的恢復(fù)，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。

一、概述

   數(shù)控機(jī)床在工業(yè)領(lǐng)域承擔(dān)著關(guān)鍵部件的加工，大多企業(yè)都把它列為重點(diǎn)維護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備。建立機(jī)床數(shù)據(jù)備份，是應(yīng)用企業(yè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，也是機(jī)床制造企業(yè)為數(shù)控機(jī)床所配備的必須隨機(jī)技術(shù)文件之一。數(shù)控機(jī)床在使用過程中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的丟失具有較大的隨機(jī)性；如機(jī)床工作期間瞬時(shí)掉電與通電的沖擊、系統(tǒng)主板或存儲(chǔ)模塊異常損壞、存儲(chǔ)于系統(tǒng)靜態(tài)存儲(chǔ)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(shí)外部干擾誘發(fā)系統(tǒng)異常、誤操作、溫濕度變化對(duì)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(dǎo)致機(jī)床不能正常工作的重要根源。因此，建立數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采取保護(hù)措施，并通過備份數(shù)據(jù)使丟失的數(shù)據(jù)得到恢復(fù)，機(jī)床功能重新獲得新生，也是機(jī)床應(yīng)用企業(yè)不可缺少的一項(xiàng)長(zhǎng)期工作。

二、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)與備份恢復(fù)實(shí)例分析

   一臺(tái)機(jī)床調(diào)試完成后，需要備份以下數(shù)據(jù)：機(jī)床數(shù)據(jù)、螺距誤差補(bǔ)償、試車數(shù)據(jù)、PLC邏輯控制程序、用戶報(bào)警文本等。試車數(shù)據(jù)包括：每個(gè)軸的反向間隙補(bǔ)償、坐標(biāo)的軟限位、絲杠螺距誤差補(bǔ)償、驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)等等。機(jī)床數(shù)據(jù)在數(shù)控機(jī)床出廠時(shí)就已設(shè)定。數(shù)據(jù)的備份過程，就是對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)過程，如何保護(hù)好備份的機(jī)床數(shù)據(jù)就成為一個(gè)很重要的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)以下問題：由于對(duì)機(jī)床數(shù)據(jù)及其作用認(rèn)識(shí)不足，隨意修改機(jī)床數(shù)據(jù)，從而原始備份數(shù)據(jù)發(fā)生變化，數(shù)控機(jī)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(dāng)，使數(shù)據(jù)媒介失效或丟失，機(jī)床一旦出現(xiàn)問題，數(shù)據(jù)備份無法正常使用；驗(yàn)收期間未能提供完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件，機(jī)床數(shù)據(jù)丟失時(shí)，卻不能發(fā)揮應(yīng)有的作用；制造企業(yè)由于圖紙及說明書等技術(shù)資料提供不完整，系統(tǒng)口令設(shè)置隨機(jī)資料未能涉及，無法進(jìn)入系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)定狀態(tài)等等。因此，了解機(jī)床數(shù)據(jù)的作用、保護(hù)方法和丟失以后通過備份的恢復(fù)，就顯得非常重要，也是保證數(shù)控機(jī)床正常工作的前提條件。

應(yīng)用實(shí)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(jí)調(diào)速，機(jī)床進(jìn)給軸交流伺服SIEMENS611驅(qū)動(dòng)，配有光柵尺實(shí)現(xiàn)位置調(diào)節(jié)全閉環(huán)控制，電子手輪進(jìn)給，四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，Profibus接口等功能。機(jī)床配有集中潤(rùn)滑裝置及冷卻裝置。

機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)510018報(bào)警，ROV進(jìn)給倍率、FST軸進(jìn)給禁止報(bào)警，人機(jī)通訊MMC及OP（OP031）板不起作用。機(jī)床控制面板MCP主軸啟停、冷卻等輔助功能手動(dòng)正常。按住復(fù)位鍵可執(zhí)行回原點(diǎn)及X、Z軸進(jìn)給操作等。

原因分析及恢復(fù)：從機(jī)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(jìn)入死循環(huán)，軸進(jìn)給禁止意味著驅(qū)動(dòng)軸無使能，報(bào)警號(hào)510018診斷為通道報(bào)井，最初認(rèn)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(shí)更換NC系統(tǒng)主板。但是更換后的結(jié)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(yàn)Feed使能：按“Feed Start”后，S510118報(bào)警消除，但出現(xiàn)700132報(bào)警，缺少進(jìn)給使能。②試驗(yàn)“Cycle Start”，出現(xiàn)10203通道1報(bào)警，無參考軸。③試驗(yàn)JOG ：顯示5100088報(bào)警。④試驗(yàn)Spind Start：顯示600308報(bào)警。⑤調(diào)用機(jī)床數(shù)據(jù)Data－（x，z，c），All.Data及Plc程序，無法進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。

試驗(yàn)結(jié)果為：報(bào)警無法消除，同時(shí)報(bào)警號(hào)5100088和600308超出診斷范圍。

分析原因認(rèn)為：機(jī)床系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件丟失。

采取的措施及恢復(fù)方法：利用機(jī)床系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件，對(duì)機(jī)床Data-(x，z，c)，All.Data數(shù)據(jù)及Plc程序等文件重新進(jìn)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(jī)床數(shù)據(jù)文件傳Toolbox→WinPCIN。

（1）Data數(shù)據(jù)的傳送：①進(jìn)行Data1→RS232接口設(shè)定：設(shè)定通訊接口（comm Part），選擇COM2；設(shè)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(jìn)制數(shù)據(jù)格式；WinPCIN選擇二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式→啟動(dòng)數(shù)據(jù)讀入。

（2）PLC程序的傳送及狀態(tài)設(shè)置。依次選擇點(diǎn)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(hào)端子設(shè)置為“+24V”，15號(hào)端子設(shè)置為“0V”。

按上述數(shù)據(jù)設(shè)置，并對(duì)機(jī)床數(shù)據(jù)備份文件傳送后重新開機(jī)，機(jī)床所有報(bào)警消除，同時(shí)進(jìn)行以下試車運(yùn)行及處理。

（1）返回參考點(diǎn)操作，按下述方法重新設(shè)置調(diào)整。

起動(dòng)→機(jī)床數(shù)據(jù)→軸參數(shù)

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

第一參考點(diǎn)  設(shè)置    X  ＋502   Z  ＋40 ；  第二參考點(diǎn)  設(shè)置    X  ＋502   Z  ＋3480 ；

（2）機(jī)床限位調(diào)整。

X軸：10720報(bào)警；設(shè)置位36100、36110 ；    Z軸：16621報(bào)警；設(shè)置位36100、36110、36120、36130 ；

（3）工件加工時(shí)出現(xiàn)G54偏置設(shè)置問題，按如下步驟進(jìn)行設(shè)置：G54菜單→零點(diǎn)偏置→零點(diǎn)偏置基準(zhǔn)→修改參數(shù)設(shè)置。

進(jìn)行上述處理后，重新啟動(dòng)CNC系統(tǒng)并試車加工件，機(jī)床完全恢復(fù)正常。

應(yīng)用實(shí)例2

CKW61100/3M CNC車床SIEMENS802D系統(tǒng)，機(jī)床進(jìn)給交流伺服驅(qū)動(dòng)，全閉環(huán)控制。主軸通過齒輪傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。機(jī)床采用SIEMENS PLC S7-300邏輯控制器，滿足機(jī)床系統(tǒng)的控制功能。機(jī)床采用四工位電動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，同時(shí)具有CRT 10.4”單色顯示屏、圖形顯示、刀具補(bǔ)償、故障診斷、加工同時(shí)編程、Profibus接口等功能。

機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)：①M(fèi)CP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(bào)警。③PLC/OUT輸出沒有顯示，但PLC/INPUT有輸入顯示。④進(jìn)給、主軸等無動(dòng)作，有指示燈報(bào)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(fù)：雖然沒有系統(tǒng)報(bào)警提示，但故障現(xiàn)象比較直觀，機(jī)床操作面板指示燈頻閃，說明與其NC通訊有問題，PLC、F進(jìn)給、主軸S功能存在異常。分析認(rèn)為，故障與PLC程序及機(jī)床數(shù)據(jù)有關(guān)，因系統(tǒng)狀態(tài)無法對(duì)機(jī)床數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)用調(diào)整，故采取對(duì)機(jī)床數(shù)據(jù)備份文件重新傳送的方法，相關(guān)設(shè)定及傳送同應(yīng)用實(shí)例1。

采取上述處理措施后，機(jī)床故障現(xiàn)象消除，但仍有以下問題：①主軸不能運(yùn)行。②刀具T功能不正常。③限位有問題。④G54偏置位同應(yīng)用實(shí)例1問題。修改以下數(shù)據(jù)設(shè)置：重新設(shè)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(fù)正常，G54偏置設(shè)置同應(yīng)用實(shí)例一處理方法。上述工作完成后，重新試車運(yùn)行，機(jī)床所有報(bào)井消除，試件加工件也完全恢復(fù)正常。

從應(yīng)用實(shí)例1和應(yīng)用實(shí)例2可以看出，雖然機(jī)床反映出的現(xiàn)象不同，但問題產(chǎn)生的原因都是由于機(jī)床系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。二臺(tái)機(jī)床分居二地，同在溫度高，濕度大的南方地域，也同時(shí)出現(xiàn)在炎熱的高溫季節(jié)。在二例應(yīng)用實(shí)例處理過程中，同時(shí)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(shí)際運(yùn)行狀態(tài)存在差異，需要重新調(diào)整。其中一臺(tái)機(jī)床數(shù)據(jù)備份因保存不當(dāng)，數(shù)據(jù)媒介失效，不得不重新遠(yuǎn)程傳送。就數(shù)控系統(tǒng)而言，反應(yīng)出自身所能承受的高溫、高濕度環(huán)境的適應(yīng)能力，以及由此對(duì)系統(tǒng)、機(jī)床使用所帶來的影響，也需要應(yīng)用單位對(duì)此采取必要措施并加以防范。

三、結(jié)束語

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