PLC編程在數控維修中的重要作用

裴杰++高林武

摘 要：現在的機械加工設備以數控設備為為主，那么數控設備的維修就越來越重要了，了解機床的PLC程序可以提高數控維修的速度和準確性，所以，PLC編程在數控維修中起著重要的作用。

關鍵詞：數控機床 數控維修 PLC

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0082-01

數控機床是數字控制機床（Computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統就是數控系統，數控系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件。數控系統由數控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數控裝置（CNC裝置）、可編程邏輯控制器（PLC）、主軸驅動裝置和進給驅動裝置（包括檢測裝置）等組成。

數控系統由CNC控制機床各個坐標軸的位置進行連續控制，而由PLC完成機床主軸的正反轉及停止、工件的夾緊與松開、更換刀具、液壓與氣動、冷卻、潤滑等的啟停等輔助工作，在現代的加工中心上，PLC完成附加軸、刀庫的旋轉、機械手的動作、分度工作臺的轉位等。

數控機床利用PLC與外圍設備進行信息交換。PLC、機床和CNC三者之間進行信息交換，共有機床至PLC、PLC至機床、CNC至PLC、PLC至CNC四個部分。機床側的信號通過I/O單元接口輸入到PLC，比如機床操作面板信號、各種按鈕開關信號；根據機床的配置，以及所需要完成的控制功能，PLC將控制信號輸送至機床側，控制機床上的一些執行元件，比如控制繼電器、電磁閥等；CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的信號含義和地址均由數控系統廠家確定，PLC編程者只可使用，不可更改，如數控指令的M、S、T功能，通過CNC譯碼后直接送入PLC相應的寄存器中；PLC送至CNC的信息也由開關量信號或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信號地址與含義由數控系統廠家確定，不同的數控系統的信號地址不同，PLC編程者只可使用，不可更改。

西門子的802D SL數控系統，現在國內應用的比較多，現在就以此系統為例加以說明。802D SL數控系統內嵌有西門子S7-200型PLC。可以在系統上直接對PLC程序進行操作。802D SL數控系統的信號中I信號為機床到PLC的輸入信號；Q信號為PLC輸出到機床的信號；VB信號為PLC與CNC之間的交換信號。

當數控機床出現故障時，首先應弄清楚故障現象，向操作者查問故障出現的過程，如果可以的話觀察一下故障出現的過程，注意這種故障是在什么樣的情況下出現的，如何出現，又有什么樣的后果，是否出現報警；然后，根據經驗判斷是機床側還是CNC系統引起的；最后根據電路圖以及監控PLC程序分析故障點并找到故障點排除掉。下面通過一個實例來分析PLC編程在數控維修中的作用。

我以長春數控機床有限公司生產的立式加工中心XH715為例，此機床配備的數控系統是西門子公司的802D SL。本機床集中潤滑裝置的工作是由PLC控制的。系統上電后，潤滑系統自動啟動，指示燈點亮。工作5 s后，潤滑系統自動停止，指示燈熄滅。30 min后潤滑系統自動啟動5 s，如此循環往復。手動方式時按住導軌潤滑鈕可啟動潤滑系統，同時指示燈點亮，松開該按鈕，潤滑系統停止。潤滑系統在工作時，中間繼電器KA4得電吸合。潤滑系統的工作和間歇時間可在系統參數設定。控制潤換系統的PLC子程序如下：

當機床的潤滑系統出現故障時，可以通過PLC程序監控，找到故障點。例如：當機床無潤滑時，首先應該從潤滑泵的硬件控制電路開始檢查，確定控制硬件電路是否正常，如果硬件電路正常，可以通過PLC監控看一下PLC輸出信號Q0.3是否有輸出，如果Q0.3有輸出那么一定是PLC接口電路有故障了，檢修PLC電路板；如果Q0.3沒有輸出，那么，仍然通過PLC監控在Q0.3輸出前端的控制程序中哪一部分斷開了，然后在相應的尋找原因。同時，可以隨時根據現場情況更改潤滑泵泵油的時間和間歇的時間。所以，PLC編程在數控機床的維修中起到了很大的作用。

數控機床大部分在出現故障時都會有報警顯示，現在的數控系統上都有內嵌的PLC程序，可以在系統上直接進行PLC程序的監控與編輯，那么我們可以通過監控PLC程序狀態以及PLC的輸入輸出狀態，可以很快的推斷出是電路故障還是某一條件沒有滿足，為排除故障提供了一個快捷的方法。所以，如果在加工過程中潤滑出現故障，那我們可以通過PLC程序再加上機床的電氣電路圖，就可以分析出故障點并進行排除。

通過上面的例子可以看出，對于數控系統，CNC與PLC就是它的兩個核心部件，同時PLC又是CNC與機床外設的連接橋梁，所以，了解了數控機床的PLC程序，就了解了整個機床的動作過程，所以在維修數控機床的時候就會變得及快又準，大大的提高了維修的速度與質量。只要弄懂了數控機床的PLC程序，可以少走很多彎路，同時也可以大大縮短數控機床的故障時間。所以，在數控機床的維修過程中，能夠熟悉機床的PLC程序是至關重要的。

參考文獻

[1] 孫漢卿.數控機床維修技術[M].機械工業出版社，2001.

[2] 余中裕.數控機床維修技術[M].機械工業出版社，2001.endprint