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机床PLC初始故障诊断

时间:2014-06-25  数控技术网  http://tech.cncproduct.com
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,PLC初始故障判断程序如附图所示。

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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。
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