PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用與故障排除

【摘要】詳細(xì)闡述了PLC在數(shù)控機(jī)床中的實(shí)際應(yīng)用，并針對(duì)機(jī)床運(yùn)行中出現(xiàn)的一些故障介紹了相應(yīng)的處理方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床PLC梯形圖故障處理

PLC是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，它是實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)控裝置（CNC）和機(jī)床側(cè)（MT）成功連接的載體。其中，CNC的主要功能就是完成數(shù)字運(yùn)算和管理，包括插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、零件程序的編輯、位置伺服控制等。而PLC的主要任務(wù)就是完成與邏輯運(yùn)算相關(guān)的一些指令，并輔助完成相關(guān)的開關(guān)動(dòng)作，如刀具的更換、工件的裝夾、冷卻液的開關(guān)等。另外PLC還執(zhí)行機(jī)床操作面板的指令，可以在操控機(jī)床動(dòng)作的同時(shí)來控制加工過程。

一、PLC在數(shù)控機(jī)床中的用途

PLC在數(shù)控機(jī)床中的用途可以歸納為以下兩方面：（1）對(duì)CNC側(cè)和MT側(cè)的輸入/輸出信號(hào)的加工處理。CNC側(cè)到MT側(cè)的PLC信號(hào)。CNC的數(shù)據(jù)通過PLC處理后送到MT側(cè)，主要有、T、M、S等功能代碼。T功能處理是指數(shù)控機(jī)床通過PLC來管理刀庫，實(shí)現(xiàn)刀具的自動(dòng)交換。通過CNC向PLC發(fā)送T代碼，經(jīng)過破譯密碼之后再在數(shù)據(jù)表中找到指定的新地址，將新地址和現(xiàn)行刀號(hào)進(jìn)行對(duì)比，如果不相符合，就將刀庫轉(zhuǎn)回原控制系統(tǒng)，直到定位到新刀號(hào)位置。；M功能處理是指根據(jù)不同的M代碼來操控主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)，完成換刀、取刀、歸刀等動(dòng)作；S功能處理是指主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度可以用S二位代碼或S四位代碼來限定轉(zhuǎn)速，如某數(shù)控機(jī)床主軸的最低、最高轉(zhuǎn)速分別為20r/min和3150r/min，CNC就可以通過轉(zhuǎn)換某種數(shù)值將電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)臺(tái)，并作為轉(zhuǎn)速命令操控主軸的轉(zhuǎn)速。（2）用PLC梯形圖診斷故障。數(shù)控機(jī)床的報(bào)警有兩種：CNC報(bào)警和PLC報(bào)警。其中，CNC報(bào)警比較固定化，它由數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠直接生產(chǎn)；而PLC報(bào)警則有一定的邏輯關(guān)系，它是由機(jī)床制造廠根據(jù)機(jī)床的電氣控制特點(diǎn)而設(shè)置的。遇到這類報(bào)警，可以利用梯形圖來排除故障。梯形圖診斷故障的運(yùn)行原理是根據(jù)機(jī)床操作或CNC執(zhí)行的加工程序指令檢查PMC的輸入/輸出信號(hào)狀態(tài)，從而判斷接線或強(qiáng)電柜的開關(guān)問題。

假如在操作中發(fā)現(xiàn)該圖標(biāo)不亮，則應(yīng)檢查該信號(hào)的接線及按鈕本身，就能找出故障。梯形圖的下面有如下軟鍵功能：[TOP]返回梯形圖開始位置。[SRCH]搜索梯形圖中信號(hào)觸點(diǎn)的操作軟鍵。[BOTTOM]返回梯形圖結(jié)束位置。[N-SRCH]搜索梯形圖行號(hào)的操作軟鍵。[W-SRCH]搜索梯形圖中信號(hào)線圈的操作軟鍵。[F-SRCH]為搜索系統(tǒng)中功能指令的操作軟件。

二、PLC的故障診斷

PLC很少出現(xiàn)自身故障，問題大都出現(xiàn)在輸入、輸出電路上，當(dāng)數(shù)控機(jī)床的故障涉及PLC方面時(shí)，多體現(xiàn)在以下幾種：（1）發(fā)生故障時(shí)CNC報(bào)警。當(dāng)有故障出現(xiàn)時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)通過報(bào)警能夠指出是哪里出現(xiàn)了問題。（2）有CNC故障顯示，但不反映故障的根本原因。故障診斷———在系統(tǒng)診斷狀態(tài)下，調(diào)出PLC輸入信號(hào)，發(fā)現(xiàn)腳踏向前開關(guān)輸入X04.2為“1”，潤(rùn)滑油供給正常使液位開關(guān)輸入X17.6為“1”，腳踏尾座轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入X17.3為“1”，。調(diào)出PLC輸出信號(hào)，當(dāng)腳踏向前開關(guān)時(shí)，輸出Y49.0為“1”，同時(shí)，電磁閥YV4.1也得電，這說明PLC輸入、輸出狀態(tài)均正常。當(dāng)尾座套筒液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以通過重置電磁閥來排除故障。具體操作如下：電磁閥通電之后，其液壓油會(huì)使壓力繼電器接通。然而在松開開關(guān)之后，電路就會(huì)停止，油路就會(huì)停止供油，正常情況下，檢測(cè)出系統(tǒng)PLC輸入信號(hào)X00.2應(yīng)為“1”，如果檢查系統(tǒng)PLC輸入信號(hào)X00.2為“0”，說明壓力繼電器出了故障，更換新的壓力繼電器便能順利工作。（3）沒有任何提示因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)沒有該故障方面的檢測(cè)，CNC沒有任何提示顯示。維修人員不知怎么檢測(cè)故障的原因，只能按照數(shù)控機(jī)床的具體故障現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析判斷。如果經(jīng)過一系列的操作使換刀臂平移到C位置，仍然沒有拔刀動(dòng)作，這時(shí)故障所發(fā)生的原因可能會(huì)是以下幾種：（1）松開開關(guān)SQ4的時(shí)候沒有信號(hào)，則換刀臂升降電磁閥TY1狀態(tài)不變，換刀臂不會(huì)下降。（2）SQ2沒有信號(hào)，導(dǎo)致松刀電磁閥YV2沒有勵(lì)磁，而主軸還處于抓刀的狀態(tài)，故而換刀臂不能往下移動(dòng)。（3）電磁閥出現(xiàn)了問題，收到控制信號(hào)之后仍然不能運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)確實(shí)是SQ4未發(fā)出信號(hào)，經(jīng)過仔細(xì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)SQ4的感應(yīng)間隙過大，導(dǎo)致接近開關(guān)的時(shí)候沒有信號(hào)輸出，從而使整個(gè)機(jī)器處于癱瘓狀態(tài)。

三、結(jié)束語

有很多種辦法可以處理機(jī)床報(bào)警所帶來的故障，而PLC程序法的適應(yīng)性較為廣泛實(shí)際。由于PLC程序法是機(jī)床制造廠根據(jù)機(jī)床電氣控制部分的特點(diǎn)而專門設(shè)計(jì)的，故而有著邏輯控制系統(tǒng)的功效，操作步驟簡(jiǎn)單方便，更適合維修人員操作運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

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