數(shù)控機床中利用PLC進行故障診斷的方法

易 昊

（江蘇省徐州技師學院，江蘇 徐州 221000）

PLC可編程控制器，本質上是一種工業(yè)控制計算機。它的硬件結構類似于一般微機系統(tǒng)。

PLC可分成內(nèi)置式（以模板形式裝在CNC系統(tǒng)內(nèi)的與外置式。外置式的PLC可控制編程器，往往是為了滿足大量而復雜的多開關信號的控制要求，而獨立于CNC主機之外安裝的。外置式的缺點是附屬設備導致可靠性下降，同時增人了設備體積。

PLC是“模塊化”結構。即：硬件模塊化（易于配置）與軟件模塊化（整個軟件由標準的功能軟件包構成）。一旦PLC裝置發(fā)生故障時，往往只是某個模塊問題（無論是軟件模塊或硬件模塊），更換方便。

PLC除了數(shù)據(jù)的處理與通訊功能外，主要功能是“控制”。因此，如果PLC裝置本身存在故障，必然出現(xiàn)控制類的故障現(xiàn)象。反過來說，凡是控制類的故障，PLC裝置是個應該考慮的環(huán)節(jié)。

1 PLC的硬件結構及其輸入與輸出信號

PLC主要由含有CPU、RAM與EPROM的主體板與輸入/輸出接口板構成。

圖1 PLC的硬件結構

PLC的在數(shù)控機床中的作用是介于CNC系統(tǒng)與數(shù)控機床電器部分之間信號傳遞，當出現(xiàn)控制類故障時，信號傳遞是否正常，（I/O接口）端口的通暢或阻斷，PLC控制單元是否被破壞。

接口信號的狀態(tài)特點，是PLC裝置對外信號交換所固有的特點。關于PLC裝置的輸入與輸出接口信號，參見圖2。錯誤的接口信號狀態(tài)，PLC將發(fā)出報警。

圖2 PLC輸入與輸出信號

2 PLC軟件結構與PLC自診斷

PLC軟件結構包括了參數(shù)、程序和報警文本三種內(nèi)容。

PLC具備自診斷功能，按下“診斷軟鍵”開啟診斷功能，按照自診斷程序，PLC硬件裝置來實施對所有存儲器內(nèi)容的總和檢查、對關鍵硬件接口特定標志位的循環(huán)檢測。輸出的PLC軟件報警，是由PLC裝置的軟件與硬件共同控制工作的結果。

PLC程序存儲在系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器中，系統(tǒng)存儲器存儲的是機床參數(shù)，用戶存儲器存儲的是用戶編寫的程序。機床PLC調(diào)試應遵循先軟后硬檢查參數(shù)與用戶程序，

如發(fā)現(xiàn)PLC有報警故障，閱讀PLC自診斷給出的信息，大致確定故障位置。即便沒有PLC故障報警，也可以應用“診斷軟鍵”在顯示器上調(diào)出相關控制件的實時狀態(tài)參數(shù)表，顯示特定標志位的邏輯狀態(tài)，來判斷故障位置。

3 結語

PLC是起到NC與機床電器之間的信號交換控制作用。通過PLC的報警故障信號，能夠判斷出機床故障位置，簡化故障診斷步驟。