第五章数控机床IO控制的故障

1、第五章第五章 数控机床数控机床I/O控制的故障控制的故障 第一节第一节 数控机床数控机床PLC的功能的功能 第二节第二节 PLC输入输入/输出元件输出元件 第三节第三节 数控机床数控机床PLC控制的控制的 故障诊断故障诊断 第五章第五章 数控机床数控机床I/O控制的故障控制的故障 第一节第一节 数控机床数控机床PLC的功能的功能 一、一、PLC与外部信息的交换与外部信息的交换 1.机床至机床至PLC机床侧的开关量信号通过机床侧的开关量信号通过I/O 单元至单元至PLC 2.PLC至机床至机床PLC控制机床的信号通过控制机床的信号通过 PLC的开关量输出接口送到机床侧的开关量输出接口送到机床侧

2、3.CNC至至PLC由由CNC直接送入到直接送入到PLC的寄的寄 存器存器 4. PLC至至 CNC 第五章第五章 数控机床数控机床I/O控制的故障控制的故障 二、数控机床二、数控机床PLC的功能的功能 1.机床操作面板控制机床操作面板控制 2.机床外部开关输入信号控制机床外部开关输入信号控制 3.输出信号控制输出信号控制 4.伺服控制（伺服控制（主轴和伺服驱动装置的使能控制）主轴和伺服驱动装置的使能控制） 5.报警处理控制报警处理控制 6.软盘驱动装置控制软盘驱动装置控制 7.转换控制转换控制 第二节第二节 PLC输入输入/输出元件输出元件 一、输入元件一、输入元件 1.控制开关（按钮、可锁

3、开关、急停开关控制开关（按钮、可锁开关、急停开关 和转换开关等）和转换开关等） 2.行程开关（直动、滚动、微动式）行程开关（直动、滚动、微动式） 3.接近开关（电感、电容、磁感应、光电、接近开关（电感、电容、磁感应、光电、 霍尔式等）霍尔式等） 4.压力开关（液压油在波纹管或橡皮膜的压压力开关（液压油在波纹管或橡皮膜的压 力）力） 5.温控开关（利用热敏元件）温控开关（利用热敏元件） 第五章第五章 数控机床数控机床I/O控制的故障控制的故障 第二节第二节 PLC输入输入/输出元件输出元件 失效形式：不能闭和或断开、接触不良、撞块失效形式：不能闭和或断开、接触不良、撞块 诊断检查：弹簧有否卡死、

4、测量接触电阻、调整诊断检查：弹簧有否卡死、测量接触电阻、调整 检查方式：金属片接近开关，看开关输出检查方式：金属片接近开关，看开关输出 故障原因：开关坏、电源故障故障原因：开关坏、电源故障 第二节第二节 PLC输入输入/输出元件输出元件 二、输出元件二、输出元件 1.接触器接触器控制各种电动机控制各种电动机 常见故障：线圈过热、噪声大、不能吸或断常见故障：线圈过热、噪声大、不能吸或断 维护要求：定期检查，可动部位灵活，固定维护要求：定期检查，可动部位灵活，固定 件无松动；保持触点清洁件无松动；保持触点清洁 2.继电器继电器工作原理相同，触头多，在电路工作原理相同，触头多，在电路 中起信号传递和

5、转换作用，可实现多路控中起信号传递和转换作用，可实现多路控 制制 第二节第二节 PLC输入输入/输出元件输出元件 二、输出元件二、输出元件 3.电磁阀电磁阀用于液压和气动系统中的电磁控用于液压和气动系统中的电磁控 制，加接续流二极管，减少对系统的干扰制，加接续流二极管，减少对系统的干扰 4.PLC的开关的开关 量输出量输出 5.各种指示灯各种指示灯 第三节第三节 数控机床数控机床PLC控制的故障诊断控制的故障诊断 一、一、PLC故障的表现形式故障的表现形式 lCNC报警直接找到故障的原因报警直接找到故障的原因 l有有CNC故障显示，但不反映故障的真正原故障显示，但不反映故障的真正原 因因 l故

6、障没有任何提示故障没有任何提示 对后两种情况，可利用系统的自诊断功能，对后两种情况，可利用系统的自诊断功能， 根据根据PLC的梯形图和的梯形图和I/O状态信息来分析和状态信息来分析和 判断故障的原因判断故障的原因 例例 配配SIEMENS系统的机床显示某报警号，系统的机床显示某报警号， 其内容是进给禁止。引起报警的各种因数其内容是进给禁止。引起报警的各种因数 以输入信号以输入信号I和标志信号和标志信号F出现在出现在PLC程序程序 中。中。（报警号标志（报警号标志 F130.1、伺服准备好、伺服准备好F122.7、 进给起动进给起动I5.2、润滑准备好标志、润滑准备好标志F122.0,逻辑关系为

7、：逻辑关系为： 通过操作面板通过操作面板 DIAGNOSIS 软键，在软键，在CRT 上上PLC状态菜状态菜 单中观察单中观察IB、 FB输入及标志输入及标志 字状态位字状态位 F122.0不为不为1 润滑没有准备润滑没有准备 好导致进给停好导致进给停 止止 二、数控机床二、数控机床PLC故障诊断的方法故障诊断的方法 1.根据报警号诊断故障根据报警号诊断故障 2.根据动作顺序诊断故障根据动作顺序诊断故障 3.根据控制对象的工作原理诊断故障根据控制对象的工作原理诊断故障 4.根据根据PLC的的I/O状态诊断故障状态诊断故障 5.根据根据PLC梯形图诊断故障梯形图诊断故障 6.动态跟踪梯形图诊断故

8、障动态跟踪梯形图诊断故障 1.根据报警号诊断故障根据报警号诊断故障 例：配西门子例：配西门子820数控系统的加工中心，产生数控系统的加工中心，产生7035 号号 报警，查阅报警信息为工作台分度盘不回落。报警，查阅报警信息为工作台分度盘不回落。 处理方法：针对故障的信息，调出处理方法：针对故障的信息，调出PLCI/O状状 态态 与拷贝清单对照。与拷贝清单对照。 SQ28检测分度盘旋转到位，对应检测分度盘旋转到位，对应PLC I/10.6, SQ26检测分度盘旋转到位，对应检测分度盘旋转到位，对应PLC I/10.0,工作工作 台台 分度盘回落由分度盘回落由PLC/O Q4.7通过通过KA32驱动

9、电磁阀驱动电磁阀 YV06动作来完成（在动作来完成（在PLC状态中观察到状态中观察到I10.0 Q4.7 均为均为0，KA32 YV06均不动作）手动均不动作）手动YV06再观察工再观察工 作台分度盘是否回落，以确定故障部位。作台分度盘是否回落，以确定故障部位。 2.根据动作顺序诊断故障根据动作顺序诊断故障 例：某立式加工中心自动例：某立式加工中心自动 换刀控制示意图。故障现换刀控制示意图。故障现 象为换刀臂平移至象为换刀臂平移至C时，时， 无拔刀动作。无拔刀动作。 1刀库刀库 2刀具刀具 3换刀臂升降油缸换刀臂升降油缸 4换刀臂换刀臂 5主轴主轴 6主轴油缸主轴油缸 7拉杆拉杆 3.根据控制

10、对象的工作原理诊断故障根据控制对象的工作原理诊断故障 例例1：FANUC 0T系统数控车床的尾座套筒的系统数控车床的尾座套筒的PLC输输 入开关如图，踏开关使套筒顶紧工件时，系统报警入开关如图，踏开关使套筒顶紧工件时，系统报警 例例2：配备：配备FANUC 0T系统系统 的数控车床，产生刀架奇的数控车床，产生刀架奇 偶报警，奇数位刀能定位，偶报警，奇数位刀能定位， 而偶数位刀不能定位而偶数位刀不能定位 刀架位置编码器有五根信刀架位置编码器有五根信 号线输入至号线输入至PLC，在刀架，在刀架 的转换过程中，五根线根的转换过程中，五根线根 据刀架的不同位置的变化据刀架的不同位置的变化 而进行不同的组合，当而进行不同的组合，当 #634恒为恒为1时，则刀架信号时，则刀架信号 将恒为奇熟。将恒为奇熟。 4.根据根据PLC的的I/O状态诊断故障状态诊断故障 例：某数控机床出现防护门关不上，自动例：某数控机床出现防护门关不上，自动 加工不能进行的故障，而且无故障显示。加工不能进行的故障，而且无故障显示。 该防护门是由气缸来完成开关的，关闭防该防护门是由气缸来完成开关的，关闭防 护门是由护门是由PL