SIEMENS-伺服驱动系统故障维修讲解
伺服系统的故障排除和维护
伺服系统的故障排除和维护伺服系统是一种广泛应用于工业生产中的控制系统，用于控制伺服电机的运动。
伺服系统在应用时需要对其进行维护和故障排除，以确保其正常工作。
本文将介绍伺服系统的故障排除和维护方法。
一、维护1. 定期清洁伺服系统的设备在使用过程中会不可避免的受到污染，比如油污、灰尘等等。
这些污染会影响到设备的正常运行。
因此，在平时使用过程中，需要定期对伺服系统设备进行清洁维护，包括清洗设备表面、检查连接线路、检查系统中所有机械零部件等等，以保证设备的正常工作。
2. 更换损耗件伺服系统设备中会有大量的零部件，这些零部件在长时间的使用中会出现磨损、老化的情况。
为了保证设备正常运行，这些零部件需要进行更换。
一般情况下，定期更换一些易损耗的零部件，比如轴承、齿轮等，也是伺服系统维护中不可忽视的一部分。
3. 定期校准伺服系统是一种高精度的控制系统，因此，在使用前需要进行校准。
同时，在使用中，也要定期对伺服系统进行重新校准。
对于一些精度要求比较高的设备，建议每年进行一次校准，以确保设备的精度和稳定性。
二、故障排除伺服系统设备出现故障时，需要及时进行排除，否则将会影响到设备的正常工作。
1. 故障预警伺服系统设备通常会设有故障指示灯，当设备出现故障时，这些指示灯会发出相应的信号。
在使用时，需要留意这些指示灯的信号，及时排除故障。
2. 检查连接有些故障是由于连接不当引起的，因此，在排除故障时，需要仔细检查设备的各项连接，在确认连接无误后再进行其他的排除故障操作。
3. 软件排除伺服系统设备使用软件进行控制，在排除故障时，需要检查伺服系统软件设置是否正确，是否存在软件故障等等。
4. 更换零部件在排除故障时，如果发现故障是由设备中的某个零部件引起的，需要及时更换这个零部件，以确保设备正常运行。
总之，对于伺服系统设备，维护和故障排除都是非常重要的。
只有在科学进行设备的维护和故障排除，才能保证设备的正常运行。
SIEMENS SIMODRIVE 611 伺服驱动系统故障诊断说明1
SIEMENS SIMODRIVE 611 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。
驱动器故障引起X跟随误差超差报警维修——西门子数控伺服驱动系统
驱动器故障引起X跟随误差超差报警维修——西门子数控伺服驱动系统
故障现象：一台配套SIEMENS 850系统、6RA26**系列直流伺服驱动系统的进口卧式加工中心，在开机后，手动移动X轴，机床X轴工作台不运动，CNC出现X跟随误差超差报警。
分析与处理过程：由于机床其他坐标轴工作正常，X轴驱动器无报警，全部状态指示灯指示无故障，为了确定故障部位，考虑到6RA26**系列直流伺服驱动器的速度/电流调节板A2相同，维修时将X轴驱动器的A2板与Y 轴驱动器的A2板进行了对调试验。
经试验发现，X轴可以正常工作，但Y轴出现跟随超差报警。
根据这一现象，可以得出X轴驱动器的速度/电流调节器板不良的结论。
根据SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驱动器原理图，测量检查发现，当少量移动X轴时驱动器的速度给定输入端57与69端子间有模拟量输入，测量驱动器检测端B1，速度模拟量电压正确，但速度比例调节器N4(LM301)的6脚输出始终为0V。
对照原理图逐一检查速度调节器LM301的反馈电阻R25、R27、R21，偏移调节电阻R10、R12、R13、R15、R14、R12，以及LM301的输入保护二极管V1、V2，给定滤波环节R1、C1、R20、V14，速度反馈滤波环节的R27、R28、R8、R3、C5、R4等外围元器件，确认全部元器件均无故障。
因此，确认故障原因是由于LM301集成运放不良引起的；更换LM301后，机床恢复正常工作，故障排除。
伺服电机系统常见故障及维修
伺服电机系统常见故障及维修一、电机不转或转动无力的故障可能原因及维修方法1.1 电机供电异常电机供电异常可能是由于电源线路的接触不良或电源开关故障引起的。
首先，检查电源线路是否插好，是否存在破损或接触不良的情况，若有问题，重新连接或更换电源线路。
同时，检查电源开关是否正常工作，如有问题，及时维修或更换。
1.2 控制器故障控制器故障可能导致电机无法正常工作。
检查控制器的指示灯是否点亮，若无亮灯提示，说明可能存在控制器故障。
此时应先尝试重新启动控制器，如果问题仍然存在，需要检查控制器的电路板和连接线路是否损坏，如有损坏，可尝试修复或更换。
1.3 电机零部件损坏电机零部件损坏也会导致电机无法正常转动或转动无力。
常见的损坏部件包括电刷、轴承和绕组等。
若发现电刷磨损、轴承磨损或绕组烧毁等情况，需要及时更换损坏部件。
二、电机发热过高的故障可能原因及维修方法2.1 过载工作过载工作是导致电机发热过高的常见原因之一。
检查电机负载是否超过额定工作范围，如果超载，则需要减小负载或更换功率较大的电机。
2.2 电机通风不良电机通风不良会导致散热不畅，进而引发过热问题。
检查电机周围是否存在堵塞物或灰尘等，清除堵塞物并保持通风良好。
2.3 绕组短路或接触不良绕组短路或接触不良会导致电流过大，进而使电机发热过高。
检查电机绕组是否存在损坏或接触不良的情况，如有问题，需重新绝缘或修复绕组。
三、电机震动较大的故障可能原因及维修方法3.1 电机不平衡电机不平衡是导致震动的常见原因之一。
检查电机固定是否牢固，如发现松动，需重新固定电机。
3.2 机械部件损坏机械部件损坏也会导致电机震动较大。
检查电机的传动装置，如发现齿轮磨损、轴承松动等情况，应及时更换损坏部件。
3.3 电机负载不均衡电机负载不均衡也可能导致电机震动。
检查负载的均衡性，如需要，调整或重新安装负载，以平衡电机负载。
综上所述，伺服电机系统常见故障主要包括电机不转或转动无力、电机发热过高和电机震动较大等问题。
SIEMENS伺服系统维修实例
参数设定的允许误差范围 ，导致 Ｄ Ｃ转换的输 出值超过 了参数 Ａ Ｎ ～ ２８ 设定的范围。在手动时出现此报警通常与伺服驱动 Ｃ ＭＤ ６ ０
系统 的工 作状 态有关 。检 查 Ｃ Ｃ与 驱动 器的连 接 ， Ｎ 测量后 确认 在 移 动 轴 时 ， 动 器 的速度 给定 输入 有 电压 ， 实 际 轴 电机 未 驱 但 转动 ， 因此 ， 故 障是 由于驱 动 器引 起 的 。经查 ， 现 驱动 器 的 确认 发
２分析 处 理 ．
地利的 Ｂ Ｒ 贝加莱） Ｌ ＆ （ Ｐ Ｃ机 ， 控制器各有特点。 两种
Ｂ Ｃ ＨＯ Ｆ （ 福 ）控 制 系 统 是一 台 Ｐ ＥＫ Ｆ 倍 Ｃ机 ，采 用英 特 尔
８ ５ Ｖ主板 ， Ｐ ４Ｇ Ｃ Ｕ赛扬 ２０ Ｈｚ硬盘易拓 Ｊ０ ０ ８ Ｇ ， ．Ｇ ， ８ ８ ０ Ｂ 存储器 ２６ Ｄ — Ａ 光 电耦合 器光纤通信连接 ， ５ ＭＢ Ｄ Ｒ Ｒ Ｍ， 下接 ４ ５个子 ～ 站， 子站包括光 电耦合器 、Ｏ点模块 、 Ｉ ／ 模拟量模块和电源模块 。 模块之间专 门设计 了公母槽相互咬合 固定在卡轨上 ，每个模块 上都有通信连接片。模块 的ｌ作 电压 Ｄ ４ Ｉ 厂 Ｃ ２Ｖ， Ｏ点的输出是 ／
从故障现象看 ， 此故障属 主轴转速与进给不 匹配。 当主轴与 进给 同步配合加工时 ，要依靠 主轴上的脉 冲编码器检测反馈 信 息， 若脉冲编码器或连接电缆线有 问题 ， 会引起上述故障。通过
调用 Ｉ ／ 态 数 据 ，观 察 编 码 器 信 号线 的通 断 状 态 ，发 现 不 正 ０状
复 正 常工 作 。 工作 几 天 后 ， 但 同样 的故 障 再 度 发生 ， 明机 器 存 说
为１ ７英寸触摸式 ， ｎ ｏ ｓＸ Ｗｉｄｗ Ｐ系统 ， 以用 Ｉｔ 可 ｎ ｌ和 Ｍ ｄ进行 ｅ ｏ 远程 控 制 ， 采用 Ｕ Ｓ开关 进 行 电源 保 护 。 并 Ｐ
SIEMSIMODRIVE 611 伺服驱动系统故障诊断说明(2)
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。
611UUe系列数字式交流伺服驱动系统的故障诊断与维修
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1
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。
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SIEMENS 伺服驱动系统故障维修讲解
唐寅喜2015.11.16
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。
根据EXE601/5-F的原理(详见后述)逐级测量前置放大器
EXE601/5-F的信号，发现其中的一只LM339集成电压比较器不良；更换后，机床恢复正常工作。
例3．驱动器未准备好的故障维修
故障现象：一台配套SIEMENS 850系统、6RA26**系列直流伺服驱动系统的卧式加工中心，在加工过程中突然停机，开机后面板上的“驱动故障”指示灯亮，机床无法正常起动。
分析与处理过程：根据面板上的“驱动故障”指示灯亮的现象，结合机床电气原理图与系统PLC程序分析，确认机床的故障原因为Y轴驱动器未准备好。
检查电柜内驱动器，测量6RA26**驱动器主回路电源输入，只有V 相有电压，进一步按机床电气原理图对照检查，发现6RA26**驱动器进线快速熔断器的U、W相熔断。
用万用表测量驱动器主回路进线端1U、1W，确认驱动器主回路内部存在短路。
由于6RA26**交流驱动器主回路进线直接与晶闸管相连，因此可以确认故障原因是由于晶闸管损坏引起的。
逐一测量主回路晶闸管V1-V6，确认V1、V2不良(己短路)；更换同规格备件后，机床恢复正常。
由于驱动器其他部分均无故障，换上晶闸管模块后，机床恢复正常工作，分析原因可能是瞬间电压波动或负载波动引起的偶然故障。