机床PLC初始故障诊断

　　1 引言

　　为了保护机床和维修方便，PLC有显示和检测机床故障的能力。一旦发生故障，维修人员就能根据机床的故障显示号去确定故障类别，予以排除。但在实际加工过程中，我们发现有时PLC同时显示几个故障，它们是由某一个故障引起的连锁故障，排除了初始的引发故障，其它故障报警就消失了。可是从机床PLC显示的所有报警故障中，维修人员并不知道哪个故障是初始引发故障，维修人员只能逐个故障去查，这就增加了维修难度，造成人力物力的浪费。几个故障同时显示时，处理问题的关键是解决初始故障，所以准确判断并检测到初始故障对机床维修工作是非常重要的。我们设计了一种机床PLC初始故障诊断功能，通过PLC程序，准确判断出初始故障的报警号。维修中，首先排除初始故障，其它引发故障自行消失，这样就极大地方便了机床的维修，提高了机床维修的快速性和准确性。

　　2 初始故障诊断原理

　　我们设计的PLC程序不单单是把各个故障都能检测和显示出来，还能把最关键的初始故障自动判断出来。

　　下面举例说明初始故障诊断原理。以3个故障为例，其中设置了3个故障检测位，分别为R500.0、R510.0、R520.0；3个初始故障检测位为R500.2、R510.2、R520.2；F149.1为系统复位信号。初始状态时，无报警出现，故障检测位都为“0”，初始故障检测位也都为“0”，复位信号F149.1为“0”。在3个故障中假设首先发生第二个故障。在程序扫描的第一个周期内，其对应的故障检测位R510.0变为“1”，R500.2、R520.2、F149.1初始值为“0”，初始故障检测位R510.2变为“1”，通过自锁保持为“1”，直到故障被排除，系统复位信号发出后“1”状态才被解除。在程序扫描的第二个周期内，R510.2保持为“1”，实现了对R500.1、R520.1的封锁，即使此时另外某一个故障检测位为“1”，也不能导致其初始故障检测位变为“1”。通过此PLC程序的控制，就能从同时发生的众多故障里准确地判断出初始故障。

　　3 应用实例

　　实例1 我们在维修北京机床研究所生产的JCS018数控机床时，遇到了多个故障同时发生的问题，如换刀报警和液压报警同时出现。维修时，我们一般从故障根源查起，先检查液压控制部分，然后才能确认故障出在换刀过程中。检查后我们才知道换刀的动力由液压驱动来提供。PLC控制程序设计中，当遇到换刀故障时，为防止更大的意外发生，在报警的同时也断开了液压控制，因此换刀故障发生时出现了两个报警信息。为遵循原机床的设计思路，而又能准确地发出报警信息，我们给JCS018数控机床增加了对初始故障的检查功能。按照前面的程序分析，换刀和液压故障检测位分别为R500.0和R510.0，初始故障可从初始故障检测位R500.2和R510.2读出。当该机床再发生类似故障时，就能很快地判断出初始故障。

　　实例2 我们在维修一台钻铣加工中心时，也遇到类似现象。该机床配有一个刀具容量为40把刀的刀库，可以自动完成多道工序的钻铣操作。机床主轴电动机为三相异步电动机，主轴电动机只有一种转速，而主轴通过齿轮变速实现12级有级变速。在自动执行某段程序时，程序中的辅助功能既有换档功能S代码，又有找刀功能T代码，只要有一个代码指令没有执行完，辅助功能完了信号则不能发出，即认为此段程序中的辅助功能没有完成，不能继续执行下一个程序段。假如换档功能出现故障时，首先发出换档报警信号，辅助功能完了信号不能发出，超过一定时间后，又发出找刀报警信号，则会认为找刀动作也未完成。如果加上初始故障判断功能，就会使维修人员准确地检查出故障原因，及时解决问题。

　　4 结束语

　　我们设计的机床PLC初始故障检测功能，在几个故障同时显示时，能准确地判断出初始的引发故障，给机床维护带来了极大方便，避免了许多无意义的工作，提高了维修效率。在实际应用中取得了良好的效果。  

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。