PLC(可編程序控制器)以其可靠性高抹沪、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、使用方便腋民、控制程序可變、體積小探龟、功能強(qiáng)等特點(diǎn)项起，得到了廣泛應(yīng)用。

    　我國20世紀(jì)90年代以前生產(chǎn)的機(jī)床否癣、軋機(jī)廊珊、噴涂生產(chǎn)線等機(jī)電設(shè)備，普遍采用繼電器控制栏荷，由于繼電器的自身特點(diǎn)答倡，對電氣元件故障的識別能力較弱。為了提高控制系統(tǒng)的可靠性和機(jī)床的加工效率驴党，采用PLC對控制系統(tǒng)進(jìn)行改造瘪撇，取得了一定效果。但在采用PLC對原有繼電器控制的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行改造的過程中港庄，除了考慮完成系統(tǒng)工作所需要的控制功能以外倔既，還非常有必要考慮機(jī)床電氣元件本身故障的自動識別和處理。

   　 一鹏氧、機(jī)床電氣系統(tǒng)進(jìn)行PLC改造的基本方法

    　利用PLC改造機(jī)床電氣系統(tǒng)渤涌，可大大簡化電氣線路佩谣。它的設(shè)計(jì)方法是，將各個電氣元件直接與PLC的各個輸入实蓬、輸出端口相連茸俭，元件之間的連接關(guān)系，以及各線圈的狀態(tài)由邏輯程序確定安皱，元件之間不存在直接的串聯(lián)或并聯(lián)调鬓，所以線路簡單，而邏輯關(guān)系由程序確定酌伊，維護(hù)和設(shè)計(jì)比較容易靡玲。

    　1.1電氣元件與PLC的硬件連線

    　電氣元件與PLC的連線主要就是將控制電路所需要的各開關(guān)、按鈕锡锐、繼電器觸點(diǎn)铆羡、接觸器輔助觸點(diǎn)等連到PLC的輸入端口，并確定各觸點(diǎn)對應(yīng)的端口號操椰，1個元件的多個觸點(diǎn)一般只需要連接1個輸入口能狼。繼電器線圈、接觸器線圈跌仗、電磁閥線圈顺雪、指示燈、照明燈等耗能元件連接輸出端口掩若，然后建立輸入嘁凤、輸出端口分配表，各端口號將是邏輯程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算的重要邏輯量快鬓。

   　 1.2邏輯程序設(shè)計(jì)

   　 在將各元件與PLC的端口連接以后租躁，還需要編寫邏輯程序，確定各輸出端口得電向楼、失電的邏輯條件查吊，從而控制各輸出端口對應(yīng)耗能元件的狀態(tài)湖蜕。邏輯程序的編寫應(yīng)根據(jù)機(jī)床的控制要求和原來繼電器控制線路中的邏輯關(guān)系進(jìn)行逻卖。PLC在運(yùn)行時，能夠采集各輸入端口的狀態(tài)昭抒，并根據(jù)建立的邏輯程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算评也，然后控制各輸出端口，使與輸出端口相連接的各線圈得電或斷電灭返，從而控制電動機(jī)盗迟、液壓系統(tǒng)和其他電氣元件工作，即通過開發(fā)邏輯程序代替原來元器件間的串、并聯(lián)接線诈乒。

    　采用上述方法可以完成機(jī)床工作所需要的控制要求，結(jié)合PLC的功能特點(diǎn)婆芦，可以考慮在已有的元器件基礎(chǔ)上通過編寫邏輯程序或者根據(jù)需要添加少量元件就能實(shí)現(xiàn)機(jī)床的故障自診斷，這對于提高機(jī)床的可靠性绣摹、高效性、易維護(hù)性辽嘹、避免事故的進(jìn)一步發(fā)生是非常有利的。  二漠阻、故障的自診斷設(shè)計(jì)

    　2.1開關(guān)信號量的故障診斷設(shè)計(jì)

    　PLC控制機(jī)電設(shè)備時转傍，設(shè)備中的開關(guān)、按鈕哮怯、繼電器的觸點(diǎn)等開關(guān)信號與PLC的輸入端口相連，每個輸入端口在PLC的內(nèi)存中為1個地址危漱。通過讀取PLC輸入位的狀態(tài)值作為識別開關(guān)量故障信號的依據(jù)。診斷開關(guān)量故障的實(shí)質(zhì)是將PLC正常的輸入位狀態(tài)值與相應(yīng)輸入位的實(shí)際狀態(tài)值作比較:如果二者比較的結(jié)果是一致的妄午，則表明設(shè)備處于正常工作狀態(tài)；若不一致背零，則表明對應(yīng)輸入位的元件處于故障狀態(tài)腰吟。下面就常用的幾種診斷方法作一敘述。

   　 2.1.1邏輯錯誤故障檢測診斷法

    　在機(jī)床設(shè)備正常工作的情況下徙瓶，控制系統(tǒng)的各個輸入蝎困、輸出信號和內(nèi)部繼電器的信號之間存在確定的邏輯關(guān)系，一但輸入元器件發(fā)生故障倍啥，就會引起邏輯錯誤禾乘，控制系統(tǒng)不能按設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行工作。在這種情況下虽缕，我們可以根據(jù)元器件發(fā)生的故障，建立元器件故障發(fā)生時的邏輯關(guān)系氮趋。因此伍派，一旦故障發(fā)生，就能作出相應(yīng)的警告和處理，如停止進(jìn)給诉植，停止主軸轉(zhuǎn)動等祥国。

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  　  圖1所示的組合機(jī)床滑臺工作時檢測3個行程開關(guān)X00l(起點(diǎn))，X002(快進(jìn)終點(diǎn))蘑砖，X003(工進(jìn)終點(diǎn))是否正常的邏輯程序初瓜。Y030，Y031永僚，Y032表示快進(jìn)否北、工進(jìn)、快退伙二。表示在任何一個工作狀態(tài)下叹匹，這3個行程開關(guān)任何2個都不應(yīng)該同時閉合，如果同時閉合崔三，則表示有行程開關(guān)失靈的故障發(fā)生挺寒，應(yīng)該進(jìn)行停機(jī)檢查。

    　2.1.2附加觸點(diǎn)連接診斷法

    　在進(jìn)行機(jī)床的PLC改造時软旁，往往只是根據(jù)系統(tǒng)控制的需要授工，接入最必需的外部輸入元器件觸頭，這可以節(jié)約輸入點(diǎn)數(shù)价恨。但為了提高系統(tǒng)的可靠性细层，可以考慮把一些非常重要的元器件的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)分別接到PLC的2個輸入點(diǎn)，并在軟件部分加上相應(yīng)的檢測判斷程序唬涧，以實(shí)現(xiàn)在出現(xiàn)卡死或失效時能準(zhǔn)確找出故障所在疫赎。

    　如在電氣控制系統(tǒng)中有一中間繼電器K，其一常開觸點(diǎn)與X401輸入端口相連碎节，為了能夠自動判斷繼電器K是否卡死或失效捧搞，現(xiàn)將其常開觸點(diǎn)與X401相連，另一常閉觸點(diǎn)與X402相連狮荔，如果卡死或發(fā)生失效胎撇，在繼電器K線圈得電時，常閉觸點(diǎn)斷開了殖氏，但常開觸點(diǎn)沒有閉合晚树；我們可采用圖2的邏輯關(guān)系進(jìn)行檢測，即可發(fā)現(xiàn)故障雅采。所以爵憎，在端口數(shù)量有多余的時候，多串入1個常閉觸點(diǎn)婚瓜，有利于準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障宝鼓。

 2.1.3時間限制法

    　自動機(jī)床在工作循環(huán)中婶签，各個動作都要求在一定的時間內(nèi)完成，超過了規(guī)定的時間限制還沒有完成動作乾爆，則可認(rèn)為是機(jī)床設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障彪壳，因此可以在被檢測工步動作開始時，同時啟動一個定時器舆伺，定時時間可以根據(jù)實(shí)際情況確定暴赡，但應(yīng)比正常工作所需時間要長一些，如果定時器有輸出信號則說明已出現(xiàn)故障懦诸，然后可以采取相應(yīng)的處理措施。

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   　 圖3表述了在組合機(jī)床上快進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)楣みM(jìn)時的故障檢測程序趣临，Mll0表示快進(jìn)工步赖谷，壓下行程開關(guān)后，應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣みM(jìn)幸膨，如果超過了規(guī)定的時間限制未切換滥氏，應(yīng)視為在快進(jìn)工步上出現(xiàn)了故障，出現(xiàn)故障的原因可能是行程開關(guān)慷甩，也可能是液壓元件或其他電氣元器件妈踊。雖然不能確定是何種故障原因，但能確切地控制故障的繼續(xù)發(fā)生泪漂。

   　 2.2模擬信號量的故障診斷設(shè)計(jì)

  　  由于PLC具有模擬量的處理功能廊营，在進(jìn)行機(jī)床PCL控制改造時，對一些比較重要的能反映機(jī)床工作狀態(tài)的參數(shù)萝勤，如液壓系統(tǒng)的壓力露筒、流量，機(jī)床重要機(jī)械部件的溫度敌卓、振動等參數(shù)慎式，可以考慮選用相應(yīng)的傳感器或變送器與PLC的專用A/D模塊對機(jī)床工作參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時檢測，并與極限要求值進(jìn)行比較趟径，以判斷機(jī)床工作狀態(tài)是否正常瘪吏，若不正常，則可以進(jìn)行顯示蜗巧、報(bào)警或者停機(jī)等處理掌眠。

    　三、結(jié)語

    　在進(jìn)行機(jī)床PLC改造的過程中幕屹，在完成主要的控制要求設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上蚣狠，應(yīng)該附加考慮利用PI刀程序控制的功能特點(diǎn)，通過編寫邏輯程序和添加少量電氣元器件的基礎(chǔ)上進(jìn)行機(jī)床設(shè)備故障的自診斷和及時的處理弥败，這樣号蒙，可以提高機(jī)床的可靠性赊设，提升機(jī)床的工作效率，改善機(jī)床的自動化程度物坝。

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