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PLC在數(shù)控機(jī)床上起著連接NC與機(jī)床的橋梁作用，一方面，它不僅接受NC的控制指令，還要根據(jù)機(jī)床側(cè)的控制信號，在內(nèi)部順序程序的控制下，給機(jī)床側(cè)發(fā)出控制指令，控制電磁閥、繼電器、指示燈，并將狀態(tài)信號發(fā)送到NC；另一方面，在對大量開關(guān)信號處理過程中，任何一個信號不到位，任何一個執(zhí)行元件不動作，都會使機(jī)床出現(xiàn)故障。在數(shù)控機(jī)床的維修過程中，這類故障占有比較大的比例。因此掌握用PLC查找故障的方法很重要。
1 與PLC有關(guān)的故障特點(diǎn)
（1）大多數(shù)有關(guān)PLC的故障是外圍接口信號故障，所以在維修時，只要PLC有些部分控制的動作正常，都不應(yīng)該懷疑PLC程序。如果通過診斷確認(rèn)運(yùn)算程序有輸出，而PLC的物理接口沒有輸出，則為硬件接口電路故障。
（2）硬件故障多于軟件故障，例如當(dāng)程序執(zhí)行M07（冷卻液開）時，機(jī)床無此動作，大多是由外部信號不滿足，或執(zhí)行元件故障，而不是CNC與PLC接口信號的故障。
2 與PLC有關(guān)故障檢測的思路和方法
2.1 根據(jù)故障號診斷故障
數(shù)控機(jī)床的PLC程序?qū)儆跈C(jī)床廠家的二次開發(fā)，即根據(jù)機(jī)床的功能和特點(diǎn)，編制相應(yīng)的動作順序以及報警文本，對過程進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)出現(xiàn)異常情況，會發(fā)出相應(yīng)報警。在維修過程中，要充分利用這些信息。
例1：某數(shù)控機(jī)床的換刀系統(tǒng)在換刀指令時不動作，機(jī)械臂停留在行程中間位置上，CRT顯示報警號。查手冊得知該報警號表示：換刀系統(tǒng)機(jī)械臂檢測開關(guān)信號為“0”即“刀庫換刀位置錯誤”。
根據(jù)報警內(nèi)容，可診斷故障發(fā)生在換刀裝置和刀庫兩部分，由于相應(yīng)的位置檢測開關(guān)無信號送至PLC的輸入口。從而導(dǎo)致機(jī)床中斷換刀。造成開關(guān)無信號的原因有兩個：一是由于液壓或機(jī)械上的原因造成動作不到位而使開關(guān)得不到感應(yīng)；二是接近開關(guān)失靈。首先檢查刀庫中的接近開關(guān)，用一薄金屬片接近感應(yīng)開關(guān)，以排除接近開關(guān)失靈的可能性。通過檢查發(fā)現(xiàn)開關(guān)正常。因機(jī)械臂停留在中間位置，所以兩個信號都為“0”。
機(jī)械裝置檢查：“臂縮回”的動作是由電磁閥YV21控制的，手動該電磁閥，把機(jī)械臂退回至“臂縮回”位置，機(jī)械恢復(fù)正常。這說明手控電磁閥能使換刀位置定位，從而排除了液壓或機(jī)械上的阻滯造成換刀系統(tǒng)不到位的可能性。
由以上分析可知，PLC的輸入信號正常，輸出動作無誤，問題在操作不當(dāng)或PLC設(shè)置不當(dāng)。《操作手冊》中要求：連續(xù)運(yùn)行中，兩次換刀間隔時間不得小于30s。經(jīng)過操作觀察，兩次換刀時間間隔小于PLC規(guī)定的要求，從而造成PLC程序執(zhí)行錯誤引起報警。修改了相應(yīng)的程序后，故障排除。
2.2 根據(jù)動作順序診斷故障
數(shù)控機(jī)床上刀具及托盤等裝置的自動交換動作都是按照一定的順序來完成的，因此，觀察機(jī)械裝置的運(yùn)動過程，比較正常和故障時的情況，就可發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，診斷出故障的原因。
例2：某立式加工中心自動換刀故障。
故障現(xiàn)象：換刀臂平移到位后，無拔刀動作。
自動換刀控制如圖1所示。ATC的動作起始狀態(tài)是：主軸保持要交換的舊刀，換刀臂在B位置，換刀臂在上部位置，刀庫已將要交換的新刀具定位。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)1800（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返回舊刀具給刀庫）→換刀臂右移（A→B）→刀庫轉(zhuǎn)動（找下一把刀）。
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