PLC在数控机床故障诊断中的应用

第32卷  第8期  2010-8  【165】 PLC在数控机床故障诊断中的应用 PLC in numerical control engine bed breakdown diagnosis application 韩全立，刘嫒嫒 HAN Quan-li , LIU Yuan-yuan （河南工业职业技术学院 机电 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 系，南阳 473009） 摘 要：针对生产实践中数控机床PLC常见故障的发生，本文从PLC故障的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现形式来分析数控系统的 故障、阐述了PLC故障产生的形式，提出了PLC故障诊断 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。实践 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 这些方法大大提高了 维修效率。 关键词：数控机床；PLC；故障；诊断方法 中图分类号：TG659 　 文献标识码：B 　 文章编号：1009-0134(2010)08-0165-02 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.08.52 0 引言 当数控机床出现PLC方面的故障时，一般有三 种表现形式：CNC故障报警；有CNC故障显示， 但不反映故障的真正原因；没有任何提示。对于 后两种情况，根据PLC的梯形图和输入、输出状态 信息来分析和判断故障的原因，这种方法是解决 数控机床外围故障的基本方法。本文 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 了一些 行之有效的数控机床PLC故障诊断方法。 1 数控机床PLC故障的表现形式 1.1 根据数控系统的显示情况分为三种 1.1.1 故障报警可直接找到故障原因 这种根据报警信息直接查找到故障的数控机 床，要求CNC有非常完善的检测功能，CNC与 PLC之间的通信功能非常强大，因此系统软件和硬 件系统非复杂，当然机床的造价较高。但随着科 学技术的发展，数控系统功能不断完善，特别是 自诊断技术的发展，越来越多的数控机床具有这 种故障诊断报警功能，对数控维修人员来说，机 床的故障诊断与维修变得越来越简单。 1.1.2 有CNC故障显示但不反映故障的真正原因 一般数控机床的故障诊断功能不很完善，当 出现故障，CNC报警信息只能大概指出故障部 位，有时CNC报警信息显示的内容与报警部位毫 无关系，可能误导维修人员，这时维修人员需要 根据自己的经验和数控机床的具体情况综合分析 判断，才能找出故障的真正原因。 1.1.3 出现故障没有任何显示 因为数控系统没有该故障方面的检测，CNC 没有任何提示显示，维修人员不知道从何下手， 只能根据数控机床的具体故障现象，综合理论分 析判断。当涉及线路板维修时，由于没有技术图 纸，有时需要自己绘制草图，维修难度较大。 例如经济性数控机床电动控制刀架，在自动 换刀时出现故障，就要根据系统检测功能强弱， 以及CNC显示的报警情况，对上述三种故障表现 形式分别进行分析。 数控系统发出换刀指令，刀架电动机旋转执 行换刀动作。若数控系统内有相应的检测软件， 外围有相应的检测硬件，既检测电动机的旋转情 况，又检测刀架到位信号及应答信号。当出现故 障时，数控系统报警显示，并指出是哪一个器件 出现问题。这样根据CNC故障报警信息便可直接 找到发生故障的器件。 若数控系统仅检测刀架应答信号，当出现故 障时，系统仅能指出是电动刀架出现问题，不能 报警指出具体发生故障的器件，这就需要维修人 员继续排查。 若数控装置发出换刀指令，经过一段时间延 时后，不再检测刀架应答信号而执行后面的程 序。如果此时刀架旋转不到位，而数控系统又没 有任何提示，就有可能出现重大事故。因此操作 人员一定要注意紧急停车。 1.2 根据PLC输入/输出信号分为两种 收稿日期：2010-05-21 作者简介：韩全立（1962 -），男，河南孟州人，副教授，硕士，研究方向为机电一体化。 【166】  第32卷  第8期  2010-8 1.2.1 输入信号故障 PLC主要完成顺序控制，当没有信号输入，逻 辑条件不满足，PLC就不能执行下一个动作。一般 出现故障时，输入信号只有一个条件不满足，同 时出现两个条件不满足可能想较小。这时可根据 梯形图分析输入信号无效的原因，进行故障的进 一步分析，直到找到故障产生的原因。 1.2.2 输出信号故障 输出信号方面主要是控制元件或执行元件故 障，一般情况经常出现有机械动作的零件损坏， 如接触器触头机构不灵活导致触点接触不良，电 磁阀体内有异物导致阀芯堵塞，机械磨损导致阻 力增加，传动器件移动不到位等。若执行机构出 现故障，造成顺序控制的下一个动作输入条件不 能满足，顺序控制就不能正常进行。 2 数控机床PLC故障诊断方法 常用的PLC故障诊断方法有以下几种： 2.1 根据报警号诊断故障 现代数控系统有丰富的自诊断功能，能在显 示器上显示故障的报警信息，为维修人员提供机 床的各种状态信息，充分利用这些状态信息，能 够迅速排除故障。 2.2 根据控制对象的工作原理诊断故障 数控机床的PLC程序是按照控制对象的工作原 理设计的，通过对控制对象工作原理的分析，结 合PLC的I/O状态是诊断故障很有效的方法。 2.3 通过PLC梯形图诊断故障 根据PLC的梯形图来分析和诊断故障是解决数 控机床外围设备的基本方法。如果采用这种方法 诊断机床故障，首先应该查清机床的工作原理、 动作顺序和联锁关系，然后利用CNC系统的自诊 断功能或通过机外编程器，根据PLC梯形图查看 相关的输入、输出及标志位的状态，以确定故障 原因。 2.4 动态跟踪梯形图诊断故障 有些PLC发生故障时，查看输入输出及标志状 态均为正常，此时必须通过PLC动态跟踪，实时跟 踪输入输出标志状态的瞬间变化。根据PLC动作原 理作出诊断。 2.5 根据动作顺序诊断故障 数控机床上刀具及托盘等装置的自动交换动 作，都是按一定顺序来完成的。因此，观察机械 装置的运动过程，比较故障和正常时的情况，就 可发现疑点，诊断出故障原因。 2.6 根据PLC的I/O状态诊断 在数控机床中，输入输出信号的传递，一般 要通过PLC的I/O接口来实现，因此一些故障会在 PLC的I/O接口通道上反映出来。数控机床的这个 特点为故障诊断提供了方便。如果不是数控系统 硬件故障，可以不必查看梯形图和有关电路图， 通过查询PLC的I/O接口状态，找出故障原因。 综上所述，PLC故障诊断的要点是： 1）要了解数控机床各部分检测开关的安装位 置。如数控车床的旋转刀架和尾架、接近开关、 加工中心的机械手和回转工作台等，要清楚检测 开关作为PLC输入信号的标志。 2）要了解各种条件标志。如夹紧、放松、启 动、停止等标志信号。借助编程器跟踪梯形图的 动态变化，分析故障的原因，根据机床的工作原 理作出正确的诊断。 3）要了解执行机构的动作顺序。如液压缸、 气压缸的电磁换向阀等，要清楚对应的PLC输出信 号标志。 参考文献： [1] 龚仲华.数控机床故障诊断与维修500例[M].机械工业出 版社,2004. [2] 夏庆观.数控机床故障诊断与维修[M].高等教育出版社, 2002. [3] 荣维芝.数控原理与维修技术[M].机械工业出版社,2004. [4] 彭跃湘.数控机床故障诊断及维护[M].清华大学出版社, 2006.