數控機床PLC 模塊的故障診斷及排除方法

前言：

數控機床通過電子計算機將操作命令分配到各個機床的終端執行區域進行機床各個部件的統一運行。在數控機床的控制信息中通常分成兩類一類信息主要是傳輸機床運行各部件的坐標運行狀態，具體的坐標軸的方位，數控機床工作臺的運動方位，主軸箱的上下移動以及圍繞某個坐標軸的運行狀況。這類信息的表現形式主要還是通過數字表達方式進行表達。通過數字將信息傳輸到系統控制區域進行處理。另一類則由PLC數控模塊進行控制，它主要的作用就是將數控機床各個部件的加工過程進行控制。通常數控機床PLC模塊容易出現故障，一旦出現故障需要及時進行排除否則將會嚴重影響數控機床的運行效率。一般情況下數控機床的故障表現形式主要有故障報警顯示器報警，但是這一形式只能表示PLC模塊有故障但是具體的位置并沒有進行顯示。另外的故障表現形式需要我們通過PLC的輸入輸出信息和相應的圖形進行分析才能發現故障的具體位置。

1、P LC 模塊的故障表現形式

1.1 顯示故障

1.1.1 故障與報警對應

數控機床的運行需要計算機通過數控機床的其他部件進行連接，一旦數控機床的某個部件出現了故障，故障的具體位置就會顯示在計算機的顯示屏幕上，同時還會顯示故障出現的具體原因。隨著科學技術的發展，數控機床的各個生產操作臺同計算機控制系統的連接日益密切，通信信息不斷加強，各個信息系統功能也在不斷完善，數控機床PLC控制模板逐漸實現了軟硬件密切配合，提高了故障查找效率，縮短了故障的排除時間，提高了數控機床的生產效率。對于維修人員來說計算機技術的進步大大的緩解了工作的壓力，但同時要求維修人員不斷提高自身的綜合素質，進一步提高工作效率。

1.1.2 故障報警與原因不符

數控機床的運行實踐告訴我們一些數控機床由于診斷功能不足導致一些機床的故障出現后報警信息并不能準確的反映出故障發生的具體位置，設置故障信息提供的數據同真正的故障發生位置無聯系，這就導致維修人員需要耗費較多的時間進行故障的排除，大大的增加了工作量，很多維修人員只能依靠維修經驗進行試探性的檢測發現問題后進行處理。嚴重影響了數控機床的工作效率。同時這種工作狀態也是比較被動的。

1.1.3 有故障無顯示

數控機床的故障表現形式中還有一種情況主要表現在故障已經發生但是系統的檢測區域并沒有進行及時的顯示或者根本就沒有顯示。出現上述原因主要是因為控制系統中并沒有進行設置檢測該故障的功能，導致故障出現后檢測系統沒有任何的反應，但是機床已經不能夠正常運行了。遇到這種情況維修人員的工作量就大了，很多維修的方法只能是依靠經驗通過排除的方法進行檢測，同時結合理論知識進行研究分析后作出排除的方案。例如當數控機床的線路板出現故障后，對其進行檢修時需要我們進行電路板線路的對照，如果沒有電路原理圖時我們就需要進行人工繪制極大的提高工作量。如果數控機床的控制刀架出現了故障刀架不能自動進行換刀這時我們進行故障判斷時就要結合系統的檢測功能以及數控機床的顯示報警功能。根據檢測系統提供的信息以及檢測進行分析。控制系統將換刀命令發出后，機床進行自動換刀操作，當控制系統架設的檢測系統軟件，實現系統的軟硬件連接，當硬件一旦出現問題故障，軟件的檢測系統就會及時的進行報警，通過準確的故障放生位置，以及故障發生信息，通過該項檢測系統軟件維修人員就能夠及時找到故障的發生位置，并對故障的具體情況有一個大致的了解這樣就能夠及時的制定解決方案，在較短的時間內解決問題降低經濟損失。

1. 2 信號類型故障

1.2 .1 輸入信號的故障

對于數控機床的PLC控制模塊來說，數控機床的控制模塊一般是由順序性的執行著每操作命令，操作口令的執行都是基于邏輯信息信號的輸入，當信息輸入條件滿足以后系統就會進行下一步的操作命令。如果出現了信號輸入故障，根據檢修檢驗我們通常認為是由于輸入信號的條件沒有得到及時的滿足導致出現系統不能進行下一步的操作。一般情況下兩個條件都不滿足的情況出現的概率較小。此時對信號輸入的梯形圖形進行無效原因分析，逐個找出問題發生的原因后進行解決。

1. 2. 2 輸出信號的故障

輸 出信號導致的故障主要都 是元件 的控制或執行上的故障 ，損壞通常是發生于能夠進行機械式動作的零件上，比如不靈活的接觸器觸點致使接觸不 良、電磁 閥閥芯 出現堵塞 、機械磨損致使阻力加大 、傳動器件 不到位 的移動 等。只要其 中的某一機構 出現執行故障 ，順序性 的動作執行則會導致后續動作無法滿足輸入條件 ，不能正常進行整個順序控制。

2 診斷故障的方法

2.1 基于故障報警的信號

數控機床 PLC 模塊的程序依據實際生產要求予以設計，即具體的動作和故障報警的信息設計編寫的依據是數控機床需實現的功能。使得數控機床 自診斷的功能較豐富，一旦故障發生后便會準確顯示相應報警的信息，提高各種數控機床的狀態

信息有利于維修人員借助信息實現故障的迅速排除。

2.2基于對象控制的原理

依據對 象 的控制 原理 完成 數控 機 床 PL C 模塊的程序設計編寫 ，針對控制對 象的工作原理與PLC 控制器 的狀 態進 行分析 ，能 夠有效的診斷出故障。工件在加工過程 中，必 須有對工件裝夾程 度是否合適的 自動檢測功能。這是因為 自動化車床在進行工件加工時，僅僅保證工件夾緊程 度是不夠 的。

參考文獻：

[l]李夢群， 現代數控機床故障診斷及維修[M ] . 北京： 國防工業 出版社， 20 11.

[2]許云理. PL C 程序在數控機床故障診斷中的應用[J]. 制造技術 與機床 ， 2006（10）.

作者簡介：龍靚靚（1983.10-）女，吉林省雙遼人，數控維修工程師，學士學位，研究方向：數控維修方向

（作者單位：遼寧高壓電器產品質量檢測有限公司）