机床PLC故障显示程序设计与相关应用

摘 要:机床PLC是其重要的控制核心部分.大部分的控制命令需要在通过机床PLC的处理之后才可以实施,控制机床的执行机构.本文主要结合大量的实例,探讨机床PLC故障的显示程序的设计,并且总结了其在机床中的相关应用,如何利用PLC简单、快捷的检测机床的故障.

关 键 词:PLC机床故障机床维修显示程序

一、引言

PLC类似于继电器,全称为可编程序控制器.对于数控机床,不仅仅需要不间断地控制每个坐标轴各自的位置,而且要对很多动作的顺序进行控制,例如:切削液的开关、主轴的停止或者正反转、进给的停止或者正反转、刀库和换刀机械手的控制、卡盘夹的松紧等.同时,PLC可以完成很多功能,控制信息的输入和输出,例如:压力开关功能,行程开关功能,控制开关功能,温度开关功能这一系列的输入元件和诸如接触器、电磁阀和继电器等输出元件以及机床故障显示等.通常由输入部分和输出部分以及逻辑部分构成:

(1)输入部分主要负责收集并且保存被掌控部分的实际运行数据.机床PLC将要根据不同的输入条件去控制PLC的输出信号,即控制按钮,限位开关等一类的传感器.

(2)逻辑部分主要负责整理分析输入部分收集保存的信息,用来判断出来这些信息功能是否需要输出.PLC的逻辑部分非常重要,由大量的集成电路所构造的微型处理器以及存储设备组成.该部分的功能和继电器相似,然而,在组成方面,运行原理和方式,两者之间却大不一样.机床的PLC是利用设计不同的程序,达到不同的作用,非常地灵活,也因为程序可以被认为设计,也称之为可编程序.

(3)输出部分主要负责在很多的被控制的装置中选择哪些设备必须要进行实时的操作和处理.

数控机床通常的故障,输入-输出(即I-O)故障为非常常见的情况.通过设计机床PLC故障显示程序,可以方便对机床的检测,能够即使发现这类的故障,因此,机床PLC故障显示程序的设计和应用在实际操作的过程中显得非常重要.

二、设计利用机床PLC故障显示程序的状态诊断故障

数控机床大部分都可以显示PLC输入以及输出的状态,像SIEMENS810系统DIAGNOSIS的菜单中的PLCSTATUS功能、FANUC-0系统DGNOSPARAM软件菜单中的PLC状态显示功能等.通过这几个功能,能够很方便的监测PLC在输出或者输出时的状态,这些程序对于机床的故障诊断很重要.机床故障有时候能够依据机床PLC的原理图示和故障表现出来的现象,在查看机床PLC的具体输入、输出的状态就能够诊断故障,并且,大多数故障均是利用这种方法诊断出来的.机床PLC故障诊断的原理即为利用运行厂家事先为每一类机床设定的程序(即PLC梯形图),然后再参考输入、输出时的瞬时状态分析、判断,如果一旦发现任何问题立即发出警报并且将在显示该警报的信息.因此对于部分PLC发出警报的故障和一部分没有发出警报的故障,能够根据分析机床PLC程序(梯形图)对这些故障分析并诊断,根据这些机床PLC故障显示程序的使用,能够大大提高机床故障检测的准确度和速速.

实例:一台数控车床装备了FANUC-0T系统,下图为该车床的尾座PMC的输入开关.

故障显示:只要脚踏其尾部的开关导致套筒可以紧密接触工件的时候,系统就会发出警报.

故障分析:系统在诊断的状态之下,首先将PMC的输入信号调出,发现当用脚朝前开关踏时将地址成设定X04.2为“1”,机床的尾座套筒开关将地址设定成X17.3为“1”.然后再将PMC的输出信号调出.当脚踏尾座套筒并且向前方运动的时候,输出Y49.0为“1”.这时候,电磁阀YV4.1得电,说明该系统PMC的输入和输出状态一切正常.图二为尾座套筒的液压系统分析图.


当开关YV4.1打开之后,液压油从溢流阀到流量阀再到单向阀最后进入尾座套筒的液压缸,这样使其向前能够紧密接触工件.然后,把脚踏开关松开后,换向阀就会处于其中间的位置,这时油路就停止供油了.因为单向阀门的效果,尾座套筒向前的时候的油压能够保持,油压使得压力动合接触点连接,输入X00.2为“1”.但是,检查之后我们发现X00.2不是“1”而是“0”,这就标明了继电器存在问题,经过排查发现出点的开关存在问题,系统认为尾座的套筒没有顶紧因此发出警报.

三、机床PLC故障显示程序应用于故障诊断

数控机床的大多数故障均为机床PLC故障显示程序检查出来的,一种情况是故障能够在屏幕上面直接显示出来,第二种情况是只有报警信息显示在屏幕上却反映不出来为何报警,还有一种情况是根本不发生报警信息而直接让某些命令不得执行.假如我们碰到后面的两种情况,实时检测机床PLC的梯形图对于诊断故障非常有效,能够将接口、定时器以及背部继电器的状态直接通过梯形图显现出来,给维修提供了极大的便利.M1TSUBISHI与FANUC-0系统自身就附带梯形图显示的功能,能够直观的让操作者监测其运转,而西门子的数控系统由于不具有梯形图显示的功能.因此,对于数控机床简单的故障,其仍然可以跟踪,但是对于较为复杂的机床故障,则需要通过编程器才能跟踪梯形图.

四、结语

本文通过上面详细的分析和讨论,可以得知机床PLC的故障显示程序对于数控机床的故障诊断的重要性,机床PLC控制了机床的核心部分,大部分程序和命令需要经过其检测放行.总之,当我们设计数控机床PLC故障显示程序的时候,不仅仅需要具备基本的控制要求和设计,还必须考虑到机床PLC程序控制的特点和功能,通过我们编写的逻辑程序实现机床进行设备故障的自我检测以及实时诊断和处理,只有这样,才能够提升机床的稳定性,提高机床的运行效率,大大的增强了数控机床的自动化程度.


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