数控机床故障诊断与维修 教学课件 作者 崔永波 任务七：SINUMERIK 802D PLC典型控制.ppt

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1、任务七：SINUMERIK802DPLC典型控制及故障诊断任务的学习目标1．了解PLC、CNC和机床之间的信息交换、了解PLC的功能。2．熟悉PLC控制电路和数控机床的PLC控制过程。3．学会根据PLC梯形图，配合机床的说明书，正确诊断、排除故障。在数控机床中，除了对各坐标轴的位置进行连续控制外，还需要对诸如主轴正反转起动和停止、刀库及换刀机械手控制、工作台交换、气液压、冷却和润滑等辅助动作进行顺序控制。顺序控制的信息主要是输入输出控制，如控制开关、行程开关、压力开关、温度开关等输入元件，电磁阀、接触器、继电器等输出元件；还包括主轴驱动、进给伺服驱动的使能控制和机床报警处理等。数控

2、采用可编程逻辑控制器来完成上述功能，称PLC。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，在CNC内部，它和数控系统共用一个CPU或者有独立的CPU。独立型PLC是CNC外部的专用设备。采用单独的CPU完成PLC功能，即配有专门的PLC，PLC在CNC外部。PLC、CNC和机床之间的信息交换一、PLC与外部信息的交换PLC的输入输出端口是数控机床与CNC进行信息交换的接口。PLC、CNC和机床三者之间的信息交换包括下列四个部分1．CNC至PLCCNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的信号含义和地址均

3、由CNC厂家确定，PLC编程者只能使用，不能改变或增减。如CNC侧发给PLC的功能代码MST信号，通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中。2．PLC至CNCPLC送至CNC的信息也是由开关量信号的寄存器完成，所有PLC送至CNC的信号地址与含义有CNC厂家确定，PLC编程者只能使用，不能改变或增减。PLC给CNC侧各坐标的机床基准点及MST功能的应答信号。PLC与机床侧的信息交换也有两部分：PLC向机床传递的信息主要是控制机床的执行元件（如接触器、继电器、电磁阀等），以及机床运动部件状态和故障状态的显示。3．机床至PLC机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入至PLC中，除了

4、极少数信号外，绝大多数信号的含义及所占用的PLC地址均可由PLC程序设计者自行定义。机床给PLC的信息主要包括机床的启动和停止、主轴的正转、反转和停止，切削液的开、关，坐标轴的点动以及卡盘的夹紧与松开，尾座顶尖的伸缩等信号，以及各部位限位开关、传感器等保护装置的状态，主轴伺服保护状态监视信号和伺服驱动系统运行准备情况。4.PLC至机床PLC控制机床的信号通过PLC的开关量输出接口送至机床侧，所有开关量输出信号的含义及所占用PLC的地址均可由PLC编程者自行定义。传递的信息主要是控制机床的执行元件如电磁阀、继电器、接触器及确保机床各运动部件状态的信号和故障指示灯等。二、PLC的功能1

5、．机床操作面板的控制将机床操作面板上的控制信号直接送入PLC，由PLC输出给数控系统，以控制数控系统的运行。机床操作面板上各类控制开关的功能可以参阅随机附带的机床操作说明书。二、PLC的功能2．机床外部开关量输入信号控制将机床侧的开关量信号送入PLC，经过逻辑运算后，输出给控制对象，开关量信号包括各类控制开关、行程开关、接近开关、压力开关和温控开关信号等。二、PLC的功能3．输出信号控制PLC输出信号通过强电气柜中的接触器、继电器，机床侧的液压或气动电磁阀，完成对机床刀库、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

6、等进行控制。二、PLC的功能4．伺服控制PLC控制主轴和进给伺服驱动装置的使能信号，以满足伺服驱动的条件，通过驱动装置驱动主轴电动机、进给伺服电动机和刀库电动机等。二、PLC的功能5．报警处理控制PLC接收机床强电气柜、机床侧和伺服驱动装置的故障信号，设置报警标志区中的响应报警标志位。如果有故障，数控系统便显示报警号及报警文本便于故障诊断。二、PLC的功能6．软盘驱动装置控制通过控制软盘的驱动装置，实现其与数控系统进行零件加工程序、机床参数、零点偏置和道具补偿等数据的传输。7．转换控制有些加工中心的主轴可以实现立、卧转换。当进行立卧转换时，PLC完成以下工作：（1）切换主轴控制接触

7、器。（2）通过PLC的内部功能，在线自动修改有关机床数据位。（3）切换伺服进给模块，并切换用于坐标轴控制的各种开关、按键等。8．坐标轴返回参考点控制9．机床冷却系统控制10．机床润滑系统控制11．机床液压系统控制12．工件夹紧松开、工作台的交换控制13．机床排屑装置的控制14．机床硬限位安全保护15．机床各部分工作状态的监控16．刀库管理和换刀控制三PLC故障诊断当数控机床出现有关PLC方面的故障时，一般有如下四种表现形式：（1）故障可由PLC自身报警找到故障的原因。