数控机床故障诊断与维修(数控机床PLC的故障诊断与维修)

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1、第5章数控机床PLC的故障诊断与维修项目一数控机床PLC的基本知识项目二数控机床PLC控制的故障诊断与维修第5章数控机床PLC的故障诊断与维修数控机床除了对各坐标轴的位置进行控制外，还要对诸如主轴正、反转启动和停止，刀库和换刀机械手控制，工作台交换，工件夹紧松开关以及气动、液压、冷却、润滑等辅助动作的顺序控制。顺序控制主要是I/O控制，如控制开关、行程开关、接近开关、压力开关和温度开关等输入元件和断电器、接触器以及电磁阀等输出元件。顺序控制还包括主轴驱动、进给伺服驱动、使能控制和机床报警处理等现代数控机床均采用可编程逻辑控制器(PLC)来完成

2、上述功能。返回项目一数控机床PLC的基本知识数控机床使用的PLC主要有两类:内装型和独立型。内装型PLC是CNC装置的一个组成部分，它和数控系统共用一个CPU或有独立的CPU。外装型PLC是CNC外部的专用设备。PLC抗干扰能力强、可靠性高，一般采用模块化组合结构，编程语言简单，程序可进行在线修改，维护方便。数控机床上常用的PLC有SIEMENS公司的S系列、MITSUBISHI公司的F系列、GE公司的GE系列等下一页返回项目一数控机床PLC的基本知识下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识PLC与机床间的信息交换也有两部分，PLC向机

3、床传递的信息主要是控制机床的执行元件(如电磁阀、接触器、继电器)，以及机床运动部件状态和故障的显示。机床给PLC的信息主要是机床操作面板上的开关、按钮等信息，其中包括机床的启动和停止、机构变速选择、主轴正反转和停止、切削液的开与关、各坐标轴的点动以及刀架夹盘的夹紧和松开等信号，以及上述各部位的限位开关等保护装置的状态，主轴伺服保护状态监视信号和伺服系统运行准备等信息。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识二、数控机床PLC的功能(1)操作面板的控制。机床操作面板的控制信号送入PLC，由PLC输出给数控系统。(2)机床开关量信号控制。机

4、床的开关量信号送入PLC，经过逻辑运算后，输出给控制对象。开关量信号包括行程开关、接近开关、压力开关和温控开关信号等。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识(3)输出信号控制。PLC输出信号通过对电气柜中的继电器、接触器的控制，完成机床的液压、气动电磁阀、刀库、机械手和回转工作台等装置的动作另外PLC输出信号通过继电器、接触器还对冷却泵电动机、润滑泵电动机及电磁制动器进行控制。(4)伺服控制。PLC控制主轴和进给伺服驱动单元的使能信号，以满足伺服驱动和条件，驱动主轴电动机、进给伺服电机和刀库电动机等。下一页返回上一页项目一数控机床PL

5、C的基本知识(5)报警处理控制。PLC接收机床电气柜、机床和伺服驱动单元的故障信号，设置报警标志区中的响应报警标志位。如果有故障，数控系统显示报警号及报警文本。(6)磁盘驱动装置控制。有些数控机床用计算机软盘取代了传统的光电阅读机，通过控制软盘驱动装置，实现其与数控系统进行加工程序、机床参数、零点偏置和刀具补偿等数据的传输。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识(7)转换控制。一些加工中心的主轴能实现立、卧转换。当进行立、卧转换时，PLC完成下述工作:①切换主轴控制接触器。②通过PLC的内部功能，在线自动修改有关机床数据位。③切换伺服

6、进给模块，并切换用于坐标轴控制的各种开关、按键等。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识三、PLC的输入、输出元件PLC输入端口的作用是将机床外部开关的端子连接转换成I/O模块的针形插座连接，从而使外部控制信号输入至PLC中。同样，PLC输出端口的作用是将PLC的输出信号经针形插座转换外部执行元件的端子连接。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识为了避免误操作，通常将按钮做成红、绿、黑、黄、蓝、白、灰等颜色。国标GB5226-85对按钮颜色作了规定:停止和急停按钮必须是红色，当按钮

7、按下时设备必须停止工作或断电;启动按钮的颜色是绿色;启动和停止交替动作的按钮用黑白、白色或灰白，不得用红色和绿色;点动按钮必须是黑色;复位按钮必须是蓝色，当复位按钮还有停止作用时，则必须是红色。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识(2)行程开关。行程开关主要是用于检测工作机械的位置，发出信号以控制运动机械的运动方向和行程长短。接触式行程开关靠移动物体碰镗行程开关的操纵头使行程开关的常开触头接通和常闭触头分断，从而实现对电路的控制作用。下一页返回上一页项目一数控机床PLC的基本知识(3)接近开关。这是一种在一定的距离(几毫米至几十毫米

8、)内检测物体有无的传感器。它给出是高电平或低电平的开关信号，有的还具有较大的负载能力，可直接驱动继电器工作。接近开关具有灵敏度高、频率响应快、重复定位精度高、工作稳