1 引言

　　數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)必胜。PLC工程現(xiàn)場界面涉及光牢介、機(jī)、電适唆、氣鸯式、液等復(fù)雜的輸入輸出信令，加之PLC對于信號的邏輯處理具有的抽象運(yùn)算特征榛娶，使得工業(yè)現(xiàn)場故障處理工作通常是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜困難用印，PLC機(jī)電系統(tǒng)現(xiàn)場故障往往使得缺少工程經(jīng)驗(yàn)的設(shè)備管理者們束手無策，較長時間的故障處理處理可以大幅度降低產(chǎn)能堰漾，嚴(yán)重影響生產(chǎn)做鸽。本文以就事論事的方式平鋪直敘具體的機(jī)電工程現(xiàn)場故障處理案例，保留住故障處理經(jīng)驗(yàn)中最珍貴的分析判斷過程姆迄。

　　2 數(shù)控機(jī)床故障診斷案例

　　2.1 甄別PLC內(nèi)外部故障實(shí)例

　　配備820數(shù)控系統(tǒng)的某加工中心向楼，產(chǎn)生7035號報(bào)警查吊，查閱報(bào)警信息為工作臺分度盤不回落谐区。在SINUMERIK 810／820S數(shù)控系統(tǒng)中，7字頭報(bào)警為PLC操作信息或機(jī)床廠設(shè)定的報(bào)警逻卖，指示CNC系統(tǒng)外的機(jī)床側(cè)狀態(tài)不正常宋列。處理方法是，針對故障的信息评也，調(diào)出PLC輸入/輸出狀態(tài)與拷貝清單對照炼杖。

　　工作臺分度盤的回落是由工作臺下面的接近開關(guān)SQ25、SQ28來檢測的盗迟，其中SQ28檢測工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位坤邪，對應(yīng)PLC輸入接口110.6，SQ25檢測工作臺分度盤回落到位罚缕，對應(yīng)PLC輸入接口110.0艇纺。工作臺分度盤的回落是由輸出接口Q4.7通過繼電器KA32驅(qū)動電磁閥YV06動作來完成。

　　從PLC STATUS中觀察邮弹，110.6為“1”黔衡，表明工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位，I10.0為“0”,表明工作臺分度盤未回落沸芍，再觀察Q4.7為“0”雨冒，KA32繼電器不得電，YV06電磁閥不動作累变，因而工作臺分度盤不回落產(chǎn)生報(bào)警扛浸。

　　處理方法：手動YV06電磁閥，觀察工作臺分度盤是否回落囊弥，以區(qū)別故障在輸出回路還是在PLC內(nèi)部层褥。

　　2.2 診斷接近開關(guān)故障實(shí)例

　　某立式加工中心自動換刀故障哮怯。

　　故障現(xiàn)象：換刀臂平移到位時，無拔刀動作彼兆。

　　ATC動作的起始狀態(tài)是：（1）主軸保持要交換的舊刀具危漱。（2）換刀臂在B位置。（3）換刀臂在上部位置邀秕。（4）刀庫已將要交換的新刀具定位赐匕。

　　自動換刀的順序?yàn)椋簱Q刀臂左移（B→A）→換刀臂下降（從刀庫拔刀）→換刀臂右移（A→B）→換刀臂上升→換刀臂右移（B→C，抓住主軸中刀具）→主軸液壓缸下降（松刀）→換刀臂下降（從主軸拔刀）→換刀臂旋轉(zhuǎn)180°（兩刀具交換位置）→換刀臂上升（裝刀）→主軸液壓缸上升（抓刀）→換刀臂左移（C→B）→刀庫轉(zhuǎn)動（找出舊刀具位置）→換刀臂左移（B→A仓坞，返回舊刀具給刀庫）→換刀臂右移（A→B）→刀庫轉(zhuǎn)動（找下把刀具）背零。換刀臂平移至C位置時，無拔刀動作无埃，分析原因徙瓶，有幾種可能：

　　（1）SQ2無信號嫉称，使松刀電磁閥YV2未激磁侦镇，主軸仍處抓刀狀態(tài)，換刀臂不能下移织阅。

　】欠薄（2）松刀接近開關(guān)SQ4無信號，則換刀臂升降電磁閥YV1狀態(tài)不變荔棉，換刀臂不下降闹炉。

　　（3）電磁閥有故障润樱，給予信號也不能動作渣触。

　　逐步檢查，發(fā)現(xiàn)SQ4未發(fā)信號壹若，進(jìn)一步對SQ4檢查玖生，發(fā)現(xiàn)感應(yīng)間隙過大，導(dǎo)致接近開關(guān)無信號輸出初瓜，產(chǎn)生動作障礙引宙。

　　2.3 診斷壓力開關(guān)故障實(shí)例

　　配備FANUC 0T系統(tǒng)的某數(shù)控車床。

　　故障現(xiàn)象：當(dāng)腳踏尾座開關(guān)使套筒頂尖頂緊工件時否北，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)緊夸莱。

　　在系統(tǒng)診斷狀態(tài)下，調(diào)出PLC輸入信號叹匹，發(fā)現(xiàn)腳踏向前開關(guān)輸入X04.2為“1”恤柴，尾座套筒轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入X17.3為“l(fā)”，潤滑油供給正常使液位開關(guān)輸入X17.6為“1?1;挺寒。調(diào)出PLC輸出信號扯蕾，當(dāng)腳踏向前開關(guān)時软旁，輸出Y49.0為“1”，同時锚署，電磁閥YV4.1也得電扛肩，這說明系統(tǒng)PLC輸入/輸出狀態(tài)均正常，分析尾座套筒液壓系統(tǒng)骨田。

　　當(dāng)電磁閥YV4.1通電后耿导，液壓油經(jīng)溢流閥、流量控制閥和單向閥進(jìn)入尾座套筒液壓缸态贤，使其向前頂緊工件舱呻。松開腳踏開關(guān)后，電磁換向閥處于中間位置悠汽，油路停止供油箱吕，由于單向閥的作用，尾座套筒向前時的油壓得到保持柿冲，該油壓使壓力繼電器常開觸點(diǎn)接通茬高，在系統(tǒng)PLC輸入信號中X00.2為“l(fā)”。但檢查系統(tǒng)PLC輸入信號X00.2則為“0”姻采，說明壓力繼電器有問題雅采，其觸點(diǎn)開關(guān)損壞爵憎。

　　故障原因：因壓力繼電器SP4.1觸點(diǎn)開關(guān)損壞慨亲，油壓信號無法接通，從而造成PLC輸入信號為“0”宝鼓，故系統(tǒng)認(rèn)為尾座套筒未頂緊而產(chǎn)生報(bào)警婶签。

　　解決方法：更換新的壓力繼電器，調(diào)整觸點(diǎn)壓力乾爆，使其在向前腳踏開關(guān)動作后接通并保持到壓力取消彪壳，故障排除。

　　2.4 診斷中間繼電器故障實(shí)例

　　某數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)防護(hù)門關(guān)不上舆伺，自動加工不能進(jìn)行的故障暴赡，而且無故障顯示。該防護(hù)門是由氣缸來完成開關(guān)的阀洛，關(guān)閉防護(hù)門是由PLC輸出Q2.0控制電磁閥YV2.0來實(shí)現(xiàn)蒂茶。檢查Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài)為“1”调拳，但電磁閥YV2.0卻沒有得電小梢，由于PLC輸出Q2.0是通過中間繼電器KA2.0來控制電磁閥YV2.0的，檢查發(fā)現(xiàn)杀肩，中間繼電器損壞引起故障挤奢，更換繼電器警畴，故障被排除。

　　另外一種簡單實(shí)用的方法舆吮，就是將數(shù)控機(jī)床的輸入/輸出狀態(tài)列表揭朝，通過比較通常狀態(tài)和故障狀態(tài)，就能迅速診斷出故障的部位色冀。

　　2.5 根據(jù)梯形圖邏輯診斷DI點(diǎn)故障實(shí)例

　　配備SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)的加工中心萝勤，出現(xiàn)分度工作臺不分度的故障且無故障報(bào)警。根據(jù)工作原理呐伞，分度時首先將分度的齒條與齒輪嚙合敌卓，這個動作是靠液壓裝置來完成的，由PLC輸出Q1.4控制電磁閥YVl4來執(zhí)行伶氢。

　　通過數(shù)控系統(tǒng)的DIAGNOSIS能中的“STATUS PLC”軟鍵趟径，實(shí)時查看Q1.4的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)為“0”癣防，由PLC梯形圖查看F123.0也為“0”蜗巧，按梯形圖逐個檢查，發(fā)現(xiàn)F105.2為“0”導(dǎo)致F123.0也為“0”蕾盯，根據(jù)梯形圖幕屹，查看STATUS PLC中的輸入信號，發(fā)現(xiàn)I10.2為“0”取涕，從而導(dǎo)致F105.2為“0”触良。I9.3、I9.4痛恃、I10.2和I10.3為四個接近開關(guān)的檢測信號颓腮，以檢測齒條和齒輪是否嚙合。分度時杜糕，這四個接近開關(guān)都應(yīng)有信號谭某，即I9.3、I9.4悉种、I10.2和I10.3應(yīng)閉合接竣，現(xiàn)I10.2未閉合，處理方法：（1）檢查機(jī)械傳動部分函唾。（2）檢查接近開關(guān)是否損壞巢季。

　　2.6 根據(jù)梯形圖邏輯診斷DO點(diǎn)故障實(shí)例

　　配備SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)的雙工位、雙主軸數(shù)控機(jī)床泵网。

　　故障現(xiàn)象：機(jī)床在AUTOMATIC方式下運(yùn)行俏蛮，工件在一工位加工完，一工位主軸還沒有退到位且旋轉(zhuǎn)工作臺正要旋轉(zhuǎn)時上遥，二工位主軸停轉(zhuǎn)搏屑，自動循環(huán)中斷争涌，并出現(xiàn)報(bào)警且報(bào)警內(nèi)容表示二工位主軸速度不正常。

　　兩個主軸分別由B1辣恋、B2兩個傳感器來檢測轉(zhuǎn)速亮垫，通過對主軸傳動系統(tǒng)的檢查，沒發(fā)現(xiàn)問題伟骨。用機(jī)外編程器觀察梯形圖的狀態(tài)饮潦。

　　F112.0為二工位主軸起動標(biāo)志位，F(xiàn)111.7為二工位主軸起動條件携狭，Q32.0為二工位主軸起動輸出继蜡，I21.1為二工位主軸刀具卡緊檢測輸入，F(xiàn)115.1為二工位刀具卡緊標(biāo)志位逛腿。

　　在編程器上觀察梯形圖的狀態(tài)稀并，出現(xiàn)故障時，F(xiàn)112.0和Q32.0狀態(tài)都為“0”单默，因此主軸停轉(zhuǎn)梗力，而F112.0為“0”是由于Bl、B2檢測主軸速度不正常所致入荞。動態(tài)觀察Q32.0的變化筷品，發(fā)現(xiàn)故障沒有出現(xiàn)時，F(xiàn)112.0和F111.7都閉合捌冲，而當(dāng)出現(xiàn)故障時絮眨，F(xiàn)111.7瞬間斷開，之后又馬上閉合琴坏，Q32.0隨F111.7瞬間斷開其狀態(tài)變?yōu)椤?”讳董，在Flll.7閉合的同時渗蚁，F(xiàn)112.0的狀態(tài)也變成了“0”束澄，這樣Q32.0的狀態(tài)保持為“0”，主軸停轉(zhuǎn)尖洞。Bl妇张、B2由于Q32.0隨F111.7瞬間斷開測得速度不正常而使F112.0狀態(tài)變?yōu)椤?”。主軸起動的條件F111.7受多方面因素的制約煞秤，從梯形圖上觀察氏仗，發(fā)現(xiàn)F111.6的瞬間變“0”引起Flll.7的變化，向下檢查梯形圖PB8.3夺鲜，發(fā)現(xiàn)刀具卡緊標(biāo)志F115.1瞬間變“0”皆尔，促使Flll.6發(fā)生變化，繼續(xù)跟蹤梯形圖PB13.7币励，觀察發(fā)現(xiàn)慷蠕，在出故障時珊拼，I21.1瞬間斷開，使F115.1瞬間變“0”流炕，最后使主軸停轉(zhuǎn)澎现。I21.1是刀具液壓卡緊壓力檢測開關(guān)信號，它的斷開指示刀具卡緊力不夠每辟。由此診斷故障的根本原因是刀具液壓卡緊力波動剑辫，調(diào)整液壓使之正常，故障排除渠欺。

　　3 結(jié)束語

　　通過典型實(shí)例與故障現(xiàn)象對數(shù)控系統(tǒng)妹蔽、立式加工中心自動換刀故障、配備FANUC 0T系統(tǒng)的某數(shù)控車床酥丛、配備SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)的雙工位焊握、雙主軸數(shù)控機(jī)床等運(yùn)行中存在的問題加以分析，并作出相應(yīng)的故障排除方法鳖弱。

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