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西门子840D数控电脑PCU50.3常见故障及处理方法
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早期的840D系统采用MMC作为人机通信单元，随着自动化技术的不断进步，新的面板控制单元PCU取代了MMC。从广义上来讲，PCU实际上就是一台计算机，它基于WINDOWS NT和XP操作系统，有独立的CPU，还可以带硬盘和软驱，OP单元是计算机的显示器，西门子系统的控制软件HMI Advanced安装在这台计算机中。PCU50作为整个数控系统中的重要组成部分，故障率高，现将几例PCU50故障实例的维修方法介绍如下。: v8 ^1 Y2 F) a' w; }
例1德国产数控三轴深孔钻铣床，采用西门子840D系统。面板控制单元由PCU50.3和OP08T组成，机床在一次断电重启后，屏幕显示Warn：connection established—no DHCP Serveravailable，随后一直停留在IP Address检测，无法进入操作界面。
故障分析该机床OP08T单元内置TCU模块，当启用了DHCP服务器功能后，在PCU与TCU启动时先通过DHCP自动分配IP地址，然后再进入系统。在使用电脑和路由器时也常会用到DHCP自动分配动态IP的功能，在个人电脑中，当网卡、网卡驱动或主板出现问题时，DHCP分配IP便会遇到问题，因此，可以把PCU50当成一台个人电脑来诊断。: v: s% r, a; {! D
处理方法①先检查PCU50的供电单元，测量PCU50电源模块的输入电压为+23V左右，与理论电压24V相差不大，说明供电正常。②由于曾为该机床做过一次硬盘GHOST，将备份的GHOST镜像重新还原到一块新的硬盘上，上机测试，故障依旧，排除了硬盘和驱动出错的可能性，怀疑PCU50可能存在硬件损坏。③用电脑诊断卡诊断，发现有硬件故障，于是保留硬盘，更换新的同版本PCU50，顺利进入操作界面。, N" }! i3 J, ^" C! ~- J: f8 ~
结论在工业环境下，一般很少用到DHCP服务器功能，如果确认机床无需这项功能，可以将其关闭来节省启动时检测IP的时间，提高开机速度。操作步骤如下：, i: ]1 d8 B( N2 h
开机后选择进入Windows，运行System Network Center，在TCU support选项中选择No boot support即可。" ~" |1 m4 k: {& W
例2沈阳机床厂生产的数控二轴深孔钻床，西门子840D系统带PCU50，面板为OP10c，在开机状态下，显示器突然黑屏，开始以为显示屏进入待机状态，但之后按任意键无法激活屏幕，重启机床也无法点亮显示器。
故障分析该机床在未断电状态下突然黑屏，屏幕上无任何信息，而MCP和NCU上的指示灯都显示正常，按下MCP上的键，机床能正常响应。说明机床控制部分并无大碍。处理方法①先检查PCU50的供电单元，测量PCU50电源模块的输入电压为+24V左右.与理论电压一致，说明供电正常。②将个人电脑的显示器外接在PCU50的VGA接口上，发现能点亮，并能正常进入操作界面。因此判断西门子840D的OP单元损坏。
结论PCU50实际就是一台不太高档但很稳定的PC机，在遇到可能是PCU50故障的情况时，要充分利用Pc机的资源和知识。
例3上例的数控二轴深孔钻床，故障现象类似，在加工过程中几次出现突然黑屏的现象，此时面板上的Power和Temp灯交替闪烁。起初以为是显示器待机，尝试按任意键无法激活显示器，但发现MCP上的键按下能起作用。
故障分析Power灯为PCUS0电源响应灯，Temp灯为温度报警灯。正常情况下应该Power灯(绿色)常亮，Temp灯(橙色)常暗。当PCU50过热时，Temp灯常亮报警。因出现两灯交替闪烁，而控制部分正常运行，于是还是将检查重点放在PCU50上。处理方法当出现黑屏伴随Power和Temp灯闪烁时，检查PCU50的供电单元，测量发现PCU电源电压只有11V，触碰电源插头，电压有时会恢复到23V左右，取下插头测量电源电压为23V。经查，发现是插头内的24V连线虚焊造成的黑屏。! \$ f5 }' l4 A
结论 遇到PCU50的问题时，一般可将检查PCU50供电单元正常与否放在第一步，然后在此基础上一一排除其他故障。例4武汉重工生产的数控镗铣床，840D系统，PCU50.3。在一次开启动到SINUMERIK界面时出现报错对话框，无法进入操作界面，
故障分析显示屏能正常点亮说明PCU50和OP单元的供电没有问题，观察NCK也能正常启动。因此从报错信息人手，报错出现在进入到SINUMERIK界面时，提示无法打开“log file”文件。说明PCU50中的HMI系统引导启动出现错误，怀疑缺少“Log_OpenFile”文件。. d, d& B! u0 A: J( ]- m. r$ W
处理方法判断是HMI系统配置文件损坏或者丢失，根据个人电脑的维修经验来排除故障。方法①，在有GHOST镜像备份的情况下，恢复GHOST镜像;方法②，进入WINDOWS系统卸载HMI Advanced软件，然后再将其重新安装。安装HMI软件分两种情况：①如在PCU50.3硬盘中存有HMI，则在PCU50.3的D：ksetupskApps\001中有两个文件夹000和001，先安装000中的程序，然后再安装001中的程序，安装前先将以前安装的HMI卸载，卸载方法与Windows系统中卸载程序的方法一样。②如硬盘中没有HMI软件客户端，安装方法与新安装HMI相同，可以将HMI安装程序放入U盘来完成安装，但安装前先将之前的HMI卸载。, g# B+ ], {: f# o
结论 PCU50作为工业用电脑，系统稳定性比家用电脑好很多，所以一般不会出现软件故障。一旦出现软件问题时，可以依靠家用电脑的知识来进行诊断和维修。4 _( ?! G- i+ E* L$ Y* U
例5德国进口数控六轴钻床，840D系统配PCU50.3。关机重新上电后，停留在SINUMERIK画面，屏幕下方显示CALERROR：CAN’T READ NETNAMES.BIN.操作面板都正常，使能也可以加载，各轴都可以运行，但屏幕不切换到坐标画面。 [" H7 o3 T: m( a! y' z/ Y- W7 e
故障分析 PCU50启动失败，提示CAL ERROR：CAN’TREAD NETNAMES.BIN.说明HMI无法与NCU达成通信条件。原因一般有①HMI网络链接文件缺失损坏。②连接PCU和NCU之间的DP通信电缆出现问题。
处理方法①将备份好的硬盘GHOST镜像重新还原到一个新的硬盘上，更换到机床上做试验.发现故障依旧。②检测PCU50连接至NCU、MCP之间的Profibs—dp总线电缆连接情况，插头上的终端电阻开关状态为：两头ON，中间OFF;检查Profibs—dp总线电缆插头有无松动，如松动将其紧固。打开总线插头检查内部接线，如松动将其紧固;测量金属屏蔽层接地是否可靠。经以上对DP通信总线一系列排查，机床正常进入到加工界面。* |0 b0 g' M& I' G
结论 PCU50要和NCU进行通信采集数据后才能正常进入加工界面。通信总线容易受到外部信号干扰，所以应合理布置通信总线，避免与动力线离得太近，做好通信总线的屏蔽，严格按照《电磁兼容(EMC)安装规范》来布置DP网络。
综合以上几例，可以将PCU50的故障分析及维修步骤大致分为以下几步：
①检查PCU50的供电单元，可以用万用表测量电源插头(输入电压是+24V DC)，测量时需注意电压值是否稳定。
②打开PCU50的后盖，检查系统板件的连接，检查内存条是否插牢，CPU的风扇转动是否正常。
③将原备份好的硬盘镜像还原到一个新的硬盘上做试验。注意要保留好原来机床上的硬盘，不要用它做镜像的恢复。;
④检查PCU50与NCU、MCP之间的通信总线插头连接是否紧固，总线插头内接线是否松动，金属屏蔽层接地是否可靠，插头上的终端电阻开关是否设置正确。
⑤用电脑显示器替换0P单元看是否能够点亮。
⑥用新的同版本的PCU50进行替换测试。5 W- e. d1 h$ `: Q J
合理运用以上手段并结合个人电脑的维修知识，可以迅速定位PCU50的故障并将其排除。
西门子PCU50工控机维修常见故障现象总结：
1.黑屏、无法启动，面板无显示，开机不显示等故障维修。
2.西门子PCU50开机不显示，有时候能启动，有时候不能启动维修。
3.（840D）在启动的过程中无法正常进入加工介面，硬盘没工作。
4.840D系统PCU50黑屏故障。
5.偶尔不能启动、黑屏故障，
6.840D系统，MMC为PCU50，启动时机床面板所有指示灯闪烁，显示器上显示system boot...,不能进入正常介面。
西门子PCU50主机维修型号：
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
