數(shù)控機(jī)床中利用PLC進(jìn)行故障診斷的方法

易 昊

（江蘇省徐州技師學(xué)院，江蘇 徐州 221000）

PLC可編程控制器，本質(zhì)上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。它的硬件結(jié)構(gòu)類(lèi)似于一般微機(jī)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(mǎn)足大量而復(fù)雜的多開(kāi)關(guān)信號(hào)的控制要求，而獨(dú)立于CNC主機(jī)之外安裝的。外置式的缺點(diǎn)是附屬設(shè)備導(dǎo)致可靠性下降，同時(shí)增人了設(shè)備體積。

PLC是“模塊化”結(jié)構(gòu)。即：硬件模塊化（易于配置）與軟件模塊化（整個(gè)軟件由標(biāo)準(zhǔn)的功能軟件包構(gòu)成）。一旦PLC裝置發(fā)生故障時(shí)，往往只是某個(gè)模塊問(wèn)題（無(wú)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(lèi)的故障現(xiàn)象。反過(guò)來(lái)說(shuō)，凡是控制類(lèi)的故障，PLC裝置是個(gè)應(yīng)該考慮的環(huán)節(jié)。

1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)及其輸入與輸出信號(hào)

PLC主要由含有CPU、RAM與EPROM的主體板與輸入/輸出接口板構(gòu)成。

圖1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)

PLC的在數(shù)控機(jī)床中的作用是介于CNC系統(tǒng)與數(shù)控機(jī)床電器部分之間信號(hào)傳遞，當(dāng)出現(xiàn)控制類(lèi)故障時(shí)，信號(hào)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(hào)的狀態(tài)特點(diǎn)，是PLC裝置對(duì)外信號(hào)交換所固有的特點(diǎn)。關(guān)于PLC裝置的輸入與輸出接口信號(hào)，參見(jiàn)圖2。錯(cuò)誤的接口信號(hào)狀態(tài)，PLC將發(fā)出報(bào)警。

圖2 PLC輸入與輸出信號(hào)

2 PLC軟件結(jié)構(gòu)與PLC自診斷

PLC軟件結(jié)構(gòu)包括了參數(shù)、程序和報(bào)警文本三種內(nèi)容。

PLC具備自診斷功能，按下“診斷軟鍵”開(kāi)啟診斷功能，按照自診斷程序，PLC硬件裝置來(lái)實(shí)施對(duì)所有存儲(chǔ)器內(nèi)容的總和檢查、對(duì)關(guān)鍵硬件接口特定標(biāo)志位的循環(huán)檢測(cè)。輸出的PLC軟件報(bào)警，是由PLC裝置的軟件與硬件共同控制工作的結(jié)果。

PLC程序存儲(chǔ)在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中，系統(tǒng)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的是機(jī)床參數(shù)，用戶(hù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的是用戶(hù)編寫(xiě)的程序。機(jī)床PLC調(diào)試應(yīng)遵循先軟后硬檢查參數(shù)與用戶(hù)程序，

如發(fā)現(xiàn)PLC有報(bào)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(méi)有PLC故障報(bào)警，也可以應(yīng)用“診斷軟鍵”在顯示器上調(diào)出相關(guān)控制件的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)表，顯示特定標(biāo)志位的邏輯狀態(tài)，來(lái)判斷故障位置。

3 結(jié)語(yǔ)

PLC是起到NC與機(jī)床電器之間的信號(hào)交換控制作用。通過(guò)PLC的報(bào)警故障信號(hào)，能夠判斷出機(jī)床故障位置，簡(jiǎn)化故障診斷步驟。