西门子系统报警轮廓监控故障分析及处理，西门子系统机床的进给轴监控报警，如:轮廓监控，位置监控，零速监控等。西门子系统提供了很多误差监控功能，以便使机床工作在最佳状态。当发生某种监控报警时，我们首先调整有关的机床数据，再做进一步的检查处理。为了方便以后的日常维修，现将西门子系统的进给轴监控报警功能说明，报警出现的结果，引起故障的原因，处理的方法归纳如下:

西门子系统报警轮廓监控故障分析及处理

“轮廓监控"

原理是测量的实际位置值和从NC 位置设定值计算出的实际位置值进行的比较。为了使得监控系统在速度轻微变化时不做出响应(由于负载变化而导致的速度变化)，允许使用公差带用于轮廓偏差范围。如果超出了MD36400:CONTOUR_TOL(轮廓监控公差带)中定义的允许的实际值偏差，将发生报警25050“轮廓监控"。报警将导致相应的坐标轴或主轴快速制动停止，制动的持续时间在机床数据MD36610中设置。

其主要监控的是轮廓误差和跟随误差。轮廓误差是位置控制环的计算实际值与测量系统检测到的实际值之间的误差。轮廓误差是由位置控制环的信号失真引起的，包括线性失真和非线性失真。速度和位置调节器的数据没有优化，坐标轴的伺服增益设置不当，轮廓改变时坐标轴的不同动态响应，都可能引起线性失真。例:在数控车床中，如果两坐标轴的增益设置不同，实际轮廓与设置轮廓之间就会产生轮廓误差，各轴的调节器不同动态响应也可能导致轮廓误差。产生非线性失真的原因很多，电流设定值超过了电流控制环的极限值，速度设定值超过了速度控制环的极限值，位置环内外的反向间隙，滑动导轨引起的摩檫，都可能引起位置控制环的非线性失真，产生轮廓误差。

跟随误差是插补器输出值与机床实际测量值比较的结果。它的监控就是判断其差值是否大于规定的公差。跟随误差的监控功能在位置控制方式下生效，用于监控直线轴，旋转轴的位置控制，系统的加减速过程和恒速过程，连续或不连续的轮廓加工过程。如果跟随误差超过了轮廓监控的公差带，将发生报警。轮廓监控的公差带如果设置较大就难以响应由于负载的变化引起的速度波动，但较小的公差带又会引起系统频繁报警。

引起报警的原因及处理的方法:

(1)机械传动系统不良或机械部件存在干涉。如反向间隙过大，滑动导轨的摩檫力过大，机械部件卡死等。

(2)伺服驱动系统动态性能调整不当，机床无法跟随指令速度。可以优化速度和位置调节器的数据。

(3)CNC的位置环增益设置不当。实际“KV参数"必须符合机床数据MD 32200:POSCTRL_GAIN[n]中的设置。

(4)轮廓监控参数设定不当。适当增加MD36400中定义的监控功能的公差范围

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值。

(5)检查各轴运行的平稳性，修改与轴运行的有关数据，如加速度，最大速度等。

“定位监控"

为了确保轴(直线轴/旋转轴)在预定的时间内到达指点，在一个程序段运行结束后(位置量=0)起动MD36020:POSITIONING_TIME(精定位延迟时间)里设定的值，并在这一时间运行结束后检查误差是否低于MD36010:STOP_LIMIT_FINE(精定位精度)的极限值。定位监控始终在动作程序结束后使能(到达设定值位置)。等到已经到达了定义的精准停位置或输出一个新的位置值以后(如到达粗准停后程序段变化)，定位监控使能被取消，由零速监控取代定位监控。如果在位置监控时间结束后，“精准停"极限值还未达到，将发出报警25080“定位监控"。

引起报警的原因及处理的方法:

(1)CNC的位置环增益设置不当。位置控制增益系数太小，实际值跟不上设定值的变化，引起较大的偏差。应在许可的范围内增大位置调节增益系数:MD:32200 POSCTRL_GAIN[n](KV-参数)。

(2)定位监控参数设定不当。定位窗口(精准停)与位置监控时间设定过小，?改变机床数据:

STOP_LIMIT_FINE (精准停)， MD 36010:

MD 36020: POSITIONIG_TIME (精准停延迟时间)。

需要指出的是精准停延迟时间应根据定位窗口的大小或位置控制伺服增益的大小来修改。设置的定位窗口大，可把精准停延迟时间缩短;设置的定位窗口小，可把精准停延迟时间增长;如果伺服增益设置较小，则必须选择较长的精准停延迟时间;伺服增益设置较大，可选择较短的精准停延迟时间。

“零速监控"

其原理就是系统在程序段结束或位置控制结束时监控轴是否为零速。这里的零速并非是*静止的，是指轴的运动进入了零速公差带。一个动作程序完成以后(已到达位置设定值)，当超出了MD 36040:STANDSTILL_DELAY_TIME(静态监控延迟时间)中的定义值后，则监控进给轴与设定位置的距离(跟随误差)是否已位于MD 36030: STANDSTILL_POS_TOL(零速公差)的范围之内。否则，产生报警25040“零速监控"。只要没有有效的新的进给命令，零速监控在静态监控延迟时间超出后始终有效。静态监控适用于进给轴和一个位置控制主轴。

引起报警的原因及处理的方法:

(1) 位置编码器极性连接错误，形成正反馈。

(2) 伺服驱动器不良，使得机床在未接到CNC运动指令时已经产生运动。 (3) CNC位置控制不良，导致速度指令错误发出。

(4) CNC的位置环增益设置不当。位置调节增益过大(位置控制环出现振荡)，

适当减小位置环增益MD 32200: POSCTRL_GAIN(伺服增益系数) (5) 零速监控参数设定不当。零速监控窗口设置过小，适当增大机床数据MD

36030: STANDSTILL_POS_TOL(零速公差)的值。

(6) 负载过重或自重太大，使得机床实际位置受外力移动。

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“转速给定值监控"

转速给定值监控是检查速度调节器的输入是否超过了驱动系统的最大速度设定值。对于模拟驱动系统，最大输入不能超过10V。对于数字驱动系统，最大输入不能超过电机允许的最高转速。速度给定值包括位置控制器的速度给定值和前馈控制值(如果前馈控制有效)。

转速给定值监控检查该给定值是否超出了MD 36210:CTRLOUT_LIMIT(最大转速设定值)中定义的最大允许转速值。如果已超出，则将该值限制为允许的最大值，而且进给轴/主轴停止并产生报警。如果超过了最大的转速给定值，且超出MD36220(转速给定值监控延迟时间)中的定义值，就会发出25060“转速给定值极限"报警。

引起报警的原因及处理的方法:

(1) 伺服驱动器误差。

(2) 在测量回路中存在测量误差。

(3) 设定的给定值过高(加速度，速度，伺服增益系数)

(4) 工作区域中有障碍物(如接触到工作台)

“实际速度监控"

是用来监控“位置测量系统1"或“位置测量系统2"提供的实际速度是否超过在MD36200:AX_VELO_LIMIT[n](速度监控临界值)里给出的极限值。实际速度监控始终适用于进给轴和主轴。超过速度监控临界值将发出25030 “实际速度报警极限"报警。

引起报警的原因及处理的方法:

(1) 检查位置控制方向

(2) 检查速度给定值电缆(总线)和速度实际值测量反馈电路。 (3) 检查MD 36200:AX_VELO_LIMIT(速度监控临界值)。必要时可增大其值。

“编码器极限频率监控"

如果测量系统的频率超过了在MD36300:ENC_FREQ_LIMIT[0](编码器极限频率)中设定的极限频率时，则会发出21610 报警“频率超越"。机床和控制系统便失去对参考点的同步性，因此也不可能进行正确的位置调节。等到进给轴停止以后，位置控制将自动恢复，相应的进给轴必须回参考点，才能执行程序。只要接通编码器，编码器极限频率监控就一直生效，该功能适用于进给轴和主轴。

引起报警的原因及处理的方法:

(1) 编码器电缆损坏。

(2) 编码器或编码器电子元件损坏。

“零脉冲监控"

零脉冲监控用来检查，在位置实际值编码器发出两个零脉冲之间是否丢失脉冲。在MD 36310:ENC_ZERO_MONITORING(0)(零脉冲监控)里记录需要进行监控响应的、被识别的零脉冲误差个数。零脉冲监控功能可以通过机床数据MD36310的设定激活。每次在打开编码器时零脉冲误差从“0"开始计数。如果在当前测量系统中零脉冲误差达到机床数据MD36310中给定的数值，将发出25020 报警“零脉冲监控"。 故障出现后，相应的坐标轴必须回参考点，才能执行程序。

引起报警的原因及处理的方法:

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(1)编码器电缆损坏。

(2)编码器或编码器电子元件损坏。

(3)机床数据MD36300:ENC_FREQ_LIMIT [0] (编码器极限频率)设置过高。