1 引言

　　　數(shù)控機床是典型的機電一體化系統(tǒng)忿项。PLC工程現(xiàn)場界面涉及光殴衡、機棍潜、電丘三、氣极谚、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算特征许辖，使得工業(yè)現(xiàn)場故障處理工作通常是相當?shù)膹?fù)雜困難疲些，PLC機電系統(tǒng)現(xiàn)場故障往往使得缺少工程經(jīng)驗的設(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)能贮猛，嚴重影響生產(chǎn)眷抠。本文以就事論事的方式平鋪直敘具體的機電工程現(xiàn)場故障處理案例，保留住故障處理經(jīng)驗中最珍貴的分析判斷過程闺蜈。

2 數(shù)控機床故障診斷案例

2.1 甄別PLC內(nèi)外部故障實例

　　　配備820數(shù)控系統(tǒng)的某加工中心漏踊，產(chǎn)生7035號報警，查閱報警信息為工作臺分度盤不回落昵人。在SINUMERIK 810／820S數(shù)控系統(tǒng)中娱畔，7字頭報警為PLC操作信息或機床廠設(shè)定的報警，指示CNC系統(tǒng)外的機床側(cè)狀態(tài)不正常誊酌。處理方法是部凑，針對故障的信息，調(diào)出PLC輸入/輸出狀態(tài)與拷貝清單對照术辐。
　　工作臺分度盤的回落是由工作臺下面的接近開關(guān)SQ25砚尽、SQ28來檢測的施无，其中SQ28檢測工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位辉词，對應(yīng)PLC輸入接口110.6，SQ25檢測工作臺分度盤回落到位猾骡，對應(yīng)PLC輸入接口110.0瑞躺。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中觀察兴想，110.6為“1”幢哨，表明工作臺分度盤旋轉(zhuǎn)到位赡勘，I10.0為“0”,表明工作臺分度盤未回落，再觀察Q4.7為“0”捞镰，KA32繼電器不得電闸与，YV06電磁閥不動作，因而工作臺分度盤不回落產(chǎn)生報警岸售。

處理方法：手動YV06電磁閥喳卢，觀察工作臺分度盤是否回落，以區(qū)別故障在輸出回路還是在PLC內(nèi)部玖远。

2.2 診斷接近開關(guān)故障實例

某立式加工中心自動換刀故障坦妙。

故障現(xiàn)象：換刀臂平移到位時，無拔刀動作契惶。

　　ATC動作的起始狀態(tài)是：（1）主軸保持要交換的舊刀具璃帘。（2）換刀臂在B位置。（3）換刀臂在上部位置驳蒙。（4）刀庫已將要交換的新刀具定位熬魄。

　　自動換刀的順序為：換刀臂左移（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孔选，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）掘写。換刀臂平移至C位置時，無拔刀動作厨鸣，分析原因碘父，有幾種可能：

（1）SQ2無信號，使松刀電磁閥YV2未激磁续誉，主軸仍處抓刀狀態(tài)莱没，換刀臂不能下移。
（2）松刀接近開關(guān)SQ4無信號酷鸦，則換刀臂升降電磁閥YV1狀態(tài)不變饰躲，換刀臂不下降。
（3）電磁閥有故障臼隔，給予信號也不能動作嘹裂。

　　逐步檢查，發(fā)現(xiàn)SQ4未發(fā)信號摔握，進一步對SQ4檢查寄狼，發(fā)現(xiàn)感應(yīng)間隙過大，導(dǎo)致接近開關(guān)無信號輸出氨淌，產(chǎn)生動作障礙泊愧。

2.3 診斷壓力開關(guān)故障實例

配備FANUC 0T系統(tǒng)的某數(shù)控車床。

故障現(xiàn)象：當腳踏尾座開關(guān)使套筒頂尖頂緊工件時盛正，系統(tǒng)產(chǎn)生報緊删咱。

　　在系統(tǒng)診斷狀態(tài)下屑埋，調(diào)出PLC輸入信號，發(fā)現(xiàn)腳踏向前開關(guān)輸入X04.2為“1”凭坪，尾座套筒轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入X17.3為“l(fā)”肤俱，潤滑油供給正常使液位開關(guān)輸入X17.6為“1?1;。調(diào)出PLC輸出信號连谁，當腳踏向前開關(guān)時父历，輸出Y49.0為“1”，同時瑞喧，電磁閥YV4.1也得電斩却，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)藤汇。

　　當電磁閥YV4.1通電后召摔，液壓油經(jīng)溢流閥、流量控制閥和單向閥進入尾座套筒液壓缸蜻肄，使其向前頂緊工件际终。松開腳踏開關(guān)后，電磁換向閥處于中間位置琴致，油路停止供油誓呆，由于單向閥的作用，尾座套筒向前時的油壓得到保持样刷，該油壓使壓力繼電器常開觸點接通仑扑，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”置鼻，說明壓力繼電器有問題镇饮，其觸點開關(guān)損壞。

故障原因：因壓力繼電器SP4.1觸點開關(guān)損壞箕母，油壓信號無法接通储藐，從而造成PLC輸入信號為“0”，故系統(tǒng)認為尾座套筒未頂緊而產(chǎn)生報警嘶是。

解決方法：更換新的壓力繼電器钙勃，調(diào)整觸點壓力，使其在向前腳踏開關(guān)動作后接通并保持到壓力取消聂喇，故障排除辖源。

2.4 診斷中間繼電器故障實例
　　　某數(shù)控機床出現(xiàn)防護門關(guān)不上，自動加工不能進行的故障授帕，而且無故障顯示同木。該防護門是由氣缸來完成開關(guān)的男鳞，關(guān)閉防護門是由PLC輸出Q2.0控制電磁閥YV2.0來實現(xiàn)嫌寓。檢查Q2.0的狀態(tài)膏逮，其狀態(tài)為“1”，但電磁閥YV2.0卻沒有得電虎北，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的琢刮，檢查發(fā)現(xiàn)，中間繼電器損壞引起故障腋尘，更換繼電器耍烙，故障被排除。

　　另外一種簡單實用的方法盈综，就是將數(shù)控機床的輸入/輸出狀態(tài)列表扼希，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寒圃。

2.5 根據(jù)梯形圖邏輯診斷DI點故障實例

　　配備SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)的加工中心工殖，出現(xiàn)分度工作臺不分度的故障且無故障報警。根據(jù)工作原理背涉，分度時首先將分度的齒條與齒輪嚙合矮男，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)行室谚，PLC梯形圖如下圖所示毡鉴。

　　通過數(shù)控系統(tǒng)的DIAGNOSIS能中的“STATUS PLC”軟鍵，實時查看Q1.4的狀態(tài)秒赤，發(fā)現(xiàn)其狀態(tài)為“0”猪瞬，由PLC梯形圖查看F123.0也為“0”，按梯形圖逐個檢查入篮，發(fā)現(xiàn)F105.2為“0”導(dǎo)致F123.0也為“0”撑螺，根據(jù)梯形圖，查看STATUS PLC中的輸入信號崎弃，發(fā)現(xiàn)I10.2為“0”甘晤，從而導(dǎo)致F105.2為“0”。I9.3饲做、I9.4线婚、I10.2和I10.3為四個接近開關(guān)的檢測信號，以檢測齒條和齒輪是否嚙合盆均。分度時塞弊，這四個接近開關(guān)都應(yīng)有信號，即I9.3依堆、I9.4耘炭、I10.2和I10.3應(yīng)閉合，現(xiàn)I10.2未閉合，處理方法：（1）檢查機械傳動部分蔼紫。（2）檢查接近開關(guān)是否損壞给措。

2.6 根據(jù)梯形圖邏輯診斷DO點故障實例

　　　配備SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)的雙工位、雙主軸數(shù)控機床恒焕。

故障現(xiàn)象：機床在AUTOMATIC方式下運行炮罩，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)時余二，二工位主軸停轉(zhuǎn)圃匙，自動循環(huán)中斷，并出現(xiàn)報警且報警內(nèi)容表示二工位主軸速度不正常秕肌。

　　　兩個主軸分別由B1炎蹬、B2兩個傳感器來檢測轉(zhuǎn)速，通過對主軸傳動系統(tǒng)的檢查好唯，沒發(fā)現(xiàn)問題故觅。用機外編程器觀察梯形圖的狀態(tài)。
　　　F112.0為二工位主軸起動標志位渠啊，F(xiàn)111.7為二工位主軸起動條件输吏，Q32.0為二工位主軸起動輸出，I21.1為二工位主軸刀具卡緊檢測輸入替蛉，F(xiàn)115.1為二工位刀具卡緊標志位贯溅。

　　　在編程器上觀察梯形圖的狀態(tài)，出現(xiàn)故障時躲查，F(xiàn)112.0和Q32.0狀態(tài)都為“0”它浅，因此主軸停轉(zhuǎn)，而F112.0為“0”是由于Bl镣煮、B2檢測主軸速度不正常所致姐霍。動態(tài)觀察Q32.0的變化，發(fā)現(xiàn)故障沒有出現(xiàn)時典唇，F(xiàn)112.0和F111.7都閉合镊折，而當出現(xiàn)故障時，F(xiàn)111.7瞬間斷開贾焊，之后又馬上閉合马前，Q32.0隨F111.7瞬間斷開其狀態(tài)變?yōu)椤?”，在Flll.7閉合的同時占赤，F(xiàn)112.0的狀態(tài)也變成了“0”居截，這樣Q32.0的狀態(tài)保持為“0”，主軸停轉(zhuǎn)嫩玻。Bl六呼、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，從梯形圖上觀察刨税，發(fā)現(xiàn)F111.6的瞬間變“0”引起Flll.7的變化践赁，向下檢查梯形圖PB8.3，發(fā)現(xiàn)刀具卡緊標志F115.1瞬間變“0”被紊，促使Flll.6發(fā)生變化，繼續(xù)跟蹤梯形圖PB13.7酵毕，觀察發(fā)現(xiàn)丝仿，在出故障時，I21.1瞬間斷開议忽，使F115.1瞬間變“0”懒闷，最后使主軸停轉(zhuǎn)。I21.1是刀具液壓卡緊壓力檢測開關(guān)信號栈幸，它的斷開指示刀具卡緊力不夠愤估。由此診斷故障的根本原因是刀具液壓卡緊力波動，調(diào)整液壓使之正常速址，故障排除玩焰。

3 結(jié)束語

　　　通過典型實例與故障現(xiàn)象對數(shù)控系統(tǒng)、立式加工中心自動換刀故障芍锚、配備FANUC 0T系統(tǒng)的某數(shù)控車床昔园、配備SINUMERIK 810數(shù)控系統(tǒng)的雙工位、雙主軸數(shù)控機床等運行中存在的問題加以分析并炮，并作出相應(yīng)的故障排除方法默刚。

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