利用PLC进行数控机床的故障检测

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1、机床电器2008．4数控-数显——利用PLC进行数控机床的故障检测利用PLC进行数控机床的故障检测王宏颖，彭二宝(河南工业职业技术学院，473009)摘要：PLc在数控机床生产中的故障占很大比例，因此熟练掌握PLc查找故障很重要。本文从PLC故障特点、故障检查方法和故障检测注意事项三方面详细阐述了利用PLc查找故障的方法。关键词：PLC；数控机床；故障；检测中图分类号：TC659；1幡71．6+1文献标识码：B文章编号：1004一0420(2008)04—0030一03PLc在数控机床上起着连接NC与机

2、床的桥梁作用，与PLC有关的故障首先应确认PLC的运行状态。当PLC因异常原因产生中断时，自己不能完成自启动，需要通过编程器进行启动，这就需要维修人员在维修数控系统前对相应数控系统的运行有很深的了解。1与PLC有关的故障特点PLc在数控机床上起着连接Nc与机床的桥梁作用，一方面，它不仅接受NC的控制指令，还要根据机床侧的控制信号，在内部顺序程序的控制下，给机床侧发出控制指令，控制电磁阀、继电器、指示灯，并将状态信号发送到Nc；另一方面，在对大量开关信号处理过程中，任何一个信号不到位，任何一个执行元件不动

3、作，都会使机床出现故障。在数控机床的维修过程中，这类故障占有比较大的比例，掌握用PLC查找故障是很重要的。与PLc有关的故障应首先确认PLC的运行状态，例如一台配备FANUC—10系统的加工中心，当机床通电后，所有外部动作都不能执行(没有输出动作)，因为该系统可以调用梯形图编辑功能，在编辑状态PLC是不能执行程序的，也不会有输出，所以经过检查，将系统设定为PLC手动启动状态。在正常情况下，PLc应该设为自动启动状态，在将相应设置改为自动启动后，机床恢复正常。还有当PLC因异常原因产生中断时，自己不能完成

4、自启动，需要通过编程器进行启动。这就要求维修人员在维修数控系统前对相应数控系统的运行原理应有一定了解。在PLc正常运行情况下，分析与PLC相关的故障时，应先定位不正常的输出结果，例如机床进给停止是因为PLC向系统发出了进给保持的信号；机床润滑报警是因为PLC输出了润滑监控的状态；换刀中间停止，是某一动作的执行元件没有接到PLc的输出信号。定位不正常的结果即故障查找的开始，这一点说一30一起来很简单，做起来需要维修人员掌握PLC接口知识，掌握数控机床的一些顺序动作的时序关系。从输出点开始检查系统是否有输出

5、信号，如果有但没执行，则从强电部分的电路图去查；如果该步动作没输出，则检查PLC程序。大多数有关PLc的故障是外围接口信号故障，PLC在数控系统中有它自身的诊断程序，对程序错误、硬件错误都会发出相应的报警，所以在维修时，只要PLC有些部分控制的动作正常，就不应该怀疑PLC程序，因为它毕竟安装调试完成并运行了一段时间。如果通过诊断确认运算程序有输出，而PLC的物理接口没有输出，则为硬件接口电路故障，应检查或更换电路板。‘硬件故障多于软件故障，例如当程序执行M07(冷却液开)，而机床无此动作，大多是由外部信

6、号不满足或执行元件故障，而不是cNC与PLc接口信号的故障。2与PLC有关的故障检测方法2．1根据故障号诊断故障数控机床的PLC程序属于机床厂家的二次开发，即他们根据机床的功能和特点，编制相应的动作顺序以及报警文本，对控制过程进行监控，当出现异常情况时，会发出相应报警，在维修过程中，要充分利用这些信息。维修实例1：某数控机床的换刀系统在换刀指令时不动作，机械臂停留在行程中间位置上，CRT显示某报警号，查手册得知该报警号表示换刀系统机械臂位置检测开关信号为“O”，即“刀库换刀位置错误”。根据报警内容，可诊

7、断故障发生在换刀装置和刀库两部分，由于相应的位置检测开关无信号送至PLc的输入口，从而导致机床中断换刀。造成开关无信号的可能原因有两个：一是由于液压或机械上的原因造成动作不数控·数显——利用PLc进行数控机床的故障检测机床电器2008．4到位而使开关得不到感应；二是接近开关失灵。首先检查刀库中的接近开关，用一薄金属片接近感应开关，通过检查发现开关正常。因机械臂停留在中间位置，所以两个信号都为“0”。机械装置检查：“臂缩回”的动作是由电磁阀YV：。控制的，手动该电磁阀，把机械臂退回至“臂缩回”位置，机械恢

8、复正常，这说明手控电磁阀能使换刀位置定位，从而排除了液压或机械上的阻滞造成换刀系统不到位的可能性。由以上分析可知，PLC的输入信号正常，输出动作无误，问题出在操作不当或PLC设置不当上，经过操作观察，两次换刀时间的间隔小于PLC规定的要求，从而造成PLc程序执行错误引起报警。2．2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照一定的顺序来完成的，因此观察机械装置的运动过程，比较正常与故障时的情况，就可发现疑点，诊断出故