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1、PLC 在数控机床上故障维修方法 01PLC 在数控机床上起着连接 NC 与机床的桥梁作用，一方面，它不仅接受 NC 的控制指令，还要根据机床侧的控制信号，在内部顺序程序的控制下，给机床侧发出控制指令，控制电磁阀、继电器、指示灯，并将状态信号发送到 NC；另一方面，在对大量开关信号处理过程中，任何一个信号不到位，任何一个执行元件不动作，都会使机床出现故障。在数控机床的维修过程中，这类故障占有比较大的比例。因此掌握用 PLC 查找故障的方法很重要。1 与 PLC 有关的故障特点（1）大多数有关 PLC 的故障是外围接口信号故障，所以在维修时，只要 PLC 有些部分控制的动作正常，都不应该怀疑 P
2、LC 程序。如果通过诊断确认运算程序有输出，而 PLC 的物理接口没有输出，则为硬件接口电路故障。（2）硬件故障多于软件故障，例如当程序执行 M07（冷却液开）时，机床无此动作，大多是由外部信号不满足，或执行元件故障，而不是 CNC 与 PLC 接口信号的故障。2 与 PLC 有关故障检测的思路和方法2.1 根据故障号诊断故障数控机床的 PLC 程序属于机床厂家的二次开发，即根据机床的功能和特点，编制相应的动作顺序以及报警文本，对过程进行监控。当出现异常情况，会发出相应报警。在维修过程中，要充分利用这些信息。例 1：某数控机床的换刀系统在换刀指令时不动作，机械臂停留在行程中间位置上，CRT 显
3、示报警号。查手册得知该报警号表示：换刀系统机械臂检测开关信号为“0”即“刀库换刀位置错误”。根据报警内容，可诊断故障发生在换刀装置和刀库两部分，由于相应的位置检测开关无信号送至 PLC 的输入口。从而导致机床中断换刀。造成开关无信号的原因有两个：一是由于液压或机械上的原因造成动作不到位而使开关得不到感应；二是接近开关失灵。首先检查刀库中的接近开关，用一薄金属片接近感应开关，以排除接近开关失灵的可能性。通过检查发现开关正常。因机械臂停留在中间位置，所以两个信号都为“0”。机械装置检查：“臂缩回”的动作是由电磁阀 YV21 控制的，手动该电磁阀，把机械臂退回至“臂缩回”位置，机械恢复正常。这说明手
4、控电磁阀能使换刀位置定位，从而排除了液压或机械上的阻滞造成换刀系统不到位的可能性。由以上分析可知，PLC 的输入信号正常，输出动作无误，问题在操作不当或 PLC 设置不当。 操作手册中要求：连续运行中，两次换刀间隔时间不得小于 30s。经过操作观察，两次换刀时间间隔小于 PLC 规定的要求，从而造成 PLC 程序执行错误引起报警。修改了相应的程序后，故障排除。2.2 根据动作顺序诊断故障数控机床上刀具及托盘等装置的自动交换动作都是按照一定的顺序来完成的，因此，观察机械装置的运动过程，比较正常和故障时的情况，就可发现疑点，诊断出故障的原因。例 2：某立式加工中心自动换刀故障。故障现象：换刀臂平移
5、到位后，无拔刀动作。自动换刀控制如图 1 所示。ATC 的动作起始状态是：主轴保持要交换的旧刀，换刀臂在 B 位置，换刀臂在上部位置，刀库已将要交换的新刀具定位。自动换刀的顺序为：换刀臂左移（BA）换刀臂下降（从刀库拔刀）换刀臂右移（AB）换刀臂上升换刀臂右移（BC，抓住主轴中刀具， ）主轴液压缸下降（松刀）换刀臂下降（从主轴拔刀）换刀臂旋转 1800（两刀具交换位置）换刀臂上升（装刀）主轴液压缸上升（抓刀）换刀臂左移（CB）刀库转动（找出旧刀具位置）换刀臂左移（BA 返回旧刀具给刀库）换刀臂右移（AB）刀库转动（找下一把刀）。换刀臂平移至 C 位置时，无拔刀动作，分析原因，有几种可能：（1）
6、SQ2 无信号，所以未输出松刀电磁阀 YV2 的电压，主轴仍处于抓刀状态，换刀臂不能下移。（2）松刀接近开关 SQ4 无信号，则换刀臂升降电磁阀 YVl 状态不变，换刀臂不下降。（3）电磁阀有故障，给予信号也不动作。逐步检查，发现SQ4 未发出信号。进一步对 SQ4 进行检查，发现感应间隙过大，导致接近开关无信号输出，产生动作障碍。将感应间隙 调至1111111，故障消除。2.3 根据控制对象的工作原理诊断故障数控机床的 PLC 程序是按照控制对象的控制原理来设计的，通过对控制对象的工作原理的分析，结合 PLC 的 I/O 状态来进行检查。例 3：数控车床工件夹紧故障。故障现象：该车床配备 F
7、ANUC 一 0T 系统，当脚踏尾座开关使套筒顶尖顶进工件时，系统产生报警。尾架套简的示意图和 PLC 输入开关分别如图 2 和图 3 所示。故障诊断：在系统诊断状态下，调出 PLC 输入信号，发现脚踏开关输入 X04.2 为“1”，尾座套筒转换开关 X17.3 为“1”，润滑油液面开关 X17.6 为“1”。调出 PLC 输出信号，当脚踏向前开关时，输出 Y49.0 为“1”，同时电磁阀也得电。这说明系统 PLC 输入输出状态均正常。因此，尾座套筒液压系统有问题。析图 2：当电磁阀 YV4.1 得电后，液压油经溢流阀、流量控制阀和单向阀进入尾座套筒液压缸，使其向前顶紧工件。松开脚踏开关后，电磁换向阀处于中间位置，油路停止供油，由于单向阀的作用，尾座套筒向前时的油压得到保持。该油压使压力继电器常开触点接通，在系统 PLC 输入信号中 X00.2 为“1”，但检查系统 PLC 输入信号 X00.2 为“0”，说明压力继电器触点信号有问题。经进一步检查发现其触点开关损坏，从而造成 PLC 输入信号为“0”，系统认为尾座套筒未顶紧而产生报警。更换一新的压力继电器后，故障排除。本文由深圳三菱数控系统 （http:/）整理发布。
