西门子840D中MPI总线故障分析与处理

李 昀

（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山 753000）

西门子840D中MPI总线故障分析与处理

李 昀

（宁夏天地奔牛实业集团有限公司，宁夏石嘴山 753000）

在维修西门子840D系统数控机床中，经常遇到一些与MPI总线有关的通信故障，处理起来比较麻烦。840D/810D系统中MPI总线的理解、故障分析与处理，提高维修效率及时缩短设备停机时间。

MPI总线；故障；840D 系统

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.10.20

1 MPI总线地址分配原则

在840D系统中，操作部件与NCU通过MPI多点总线接口连接（图1），带有MPI总线接口的功能单元都可以挂在总线上，与NCK一起构成一个MPI网络。每个功能单元作为一个节点，而且各个节点在网络中的地址是唯一的，如机床操作面板的地址是1，机床控制面板的地址是14（车床版），PLC的地址为2等。节点地址是由系统规定的，用户只能按照这些地址进行设置，原则上不允许修改。常用操作部件的MPI地址分配见表1。

图1 操作部件的连接

表1 常用操作部件的MPI地址

2 MPI总线连接规则

（1）MPI总线两端必须以终端电阻结束，也就是说接通第一个和最后一个MPI插头的终端电阻，把插头上的开关扳到ON位置。切断其MPI插头上的终端电阻，把开关扳到OFF位置。在一个网络中只允许有两个使用终端电阻。手持单元和手持编程器单元中已经内置终端电阻。

（2）在网络连接所有的终端中，必须有一个为总线提供+5 V的电源、带终端电阻的MPI插头连接到已经开启的设备上。

（3）使用的总线要尽可能短。

（4）每个MPI终端必须先插上，然后使能，分离MPI终端时，应先关掉电源，然后再拔出MPI插头。

（5）每个总线区段可以连接手持单元、手持编程器单元，不允许总线终端插入到手持单、手持编程器单元的分线盒中。如果有多个手持单元和手持编程器单元连接到总线区段，则需要一个中继器连接。

（6）在不使用中继器的情况下，波特率为187.5 kbps时，MPI总线电缆长度应≤1000 m；波特率为1.5 Mbps时，OPI总线电缆的长度应≤2000 m。

3 故障处理实例

（1）2012年5月，沙曼加工中心在运行中出现“120202”报警，检查PCU50显示的MMC，NCK，PLC地址和波特率，发现NCK地址从13变为3。因为该系统NCK是2.4版本，改回13后报警解除，机床运行正常。同样的问题在其他机床上发生过。此类故障是由MPI地址错误引起的。

（2）2013年 8月，PC50加工中心，机床加工时出现“120202”报警，页面空白，软键灰色，数据不能加载。先检查PCU50显示的MMC，NCK，PLC地址和波特率，再检查电缆、手轮均正常，更换NCU板后报警解除。此类故障是由NCU，MMC，HHU等部件或部件的MPI接口损坏引起的。

（3）2014年11月，TK6513数控镗铣床，因原通信电缆（约20 m长）损毁更换新的通信电缆（约50 m长）后，出现“120202”，“120201”报警，几秒后恢复正常，故障复现。检查PCU50显示的MMC，NCK，PLC地址、波特率、终端电阻、电缆、手轮均正常，更换NCU板，NCUbox模块，故障依旧。对比更换前后的通信电缆，发现比原来的长了很多，怀疑故障原因是更换电缆较长，造成信号衰减。将其多余部分剪去重新接入机床，开机运行正常。此类故障原因是由通信电缆太长，造成信号衰减引起的。

（4）2015年6月，TJK6919数控落地镗铣床，机床运行中间断出现出“120202”，“120201”报警，检查发现通信电缆外层磨破，屏蔽层与机身接触，用绝绝缘胶带包扎后，开机运行正常。此类故障原因是由信号屏蔽不好，干扰引起。

（5）2016年4月，TK6513数控镗铣床，在处理该机其他故障时，维修人员无意中将一个MPI插头上的开关从OFF位置扳倒ON位置，故障处理完后，开机运行，间断出现“120202”，“120201”报警，几秒后恢复正常，故障复现。检查MPI电缆、手轮、NCU、地址、波特率等相关部件均正常，上述故障一直得不到解决，持续了大半年。在一次维修该机床时，才发现该MPI插头上的开关的位置扳错，恢复后故障消除。此类故障是由MPI插头上的开关扳错位置引起的。

（6）2016年5月，TK6516数控刨台镗铣床，因车间突然断电，机床重新上电后出现故障现象：等待NCPLC连接，操作面板黄灯闪烁。首先检查MPI电缆，MMC的通信设置以及地址和MCP上的拨码开关等都正确，NCU状态也显示为6。在这种状况下，对NCU进行一次总清，重新下装了备份程序后，故障消除。此类故障是由机床突然断电造成程序丢失引起的。因此，要做好机床NC，PLC程序备份。

4 结束语

由以上几个故障案例可以看出来，西门子840D中MPI总线故障与它相关的软件、硬件都有关系，只要熟知MPI总线地址分配原则、MPI总线连接规则、部件连接结构等，在处理故障时，就会有的放矢，提高维修效率。

TG659

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〔编辑 凌 瑞〕