1 引言

　　為了保護(hù)數(shù)控機(jī)床和維修方便，PLC有顯示和檢測(cè)數(shù)控機(jī)床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障顯示號(hào)去確定故障類別，予以排除。但在實(shí)際加工過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)PLC同時(shí)顯示幾個(gè)故障，它們是由某一個(gè)故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其它故障報(bào)警就消失了?？墒菑臋C(jī)床PLC顯示的所有報(bào)警故障中，維修人員并不知道哪個(gè)故障是初始引發(fā)故障，維修人員只能逐個(gè)故障去查，這就增加了維修難度，造成人力物力的浪費(fèi)。幾個(gè)故障同時(shí)顯示時(shí)，處理問(wèn)題的關(guān)鍵是解決初始故障，所以準(zhǔn)確判斷并檢測(cè)到初始故障對(duì)機(jī)床維修工作是非常重要的。我們?cè)O(shè)計(jì)了一種機(jī)床PLC初始故障診斷功能，通過(guò)PLC程序，準(zhǔn)確判斷出初始故障的報(bào)警號(hào)。維修中，首先排除初始故障，其它引發(fā)故障自行消失，這樣就極大地方便了機(jī)床的維修，提高了機(jī)床維修的快速性和準(zhǔn)確性。

2 初始故障診斷原理

　　我們?cè)O(shè)計(jì)的PLC程序不單單是把各個(gè)故障都能檢測(cè)和顯示出來(lái)，還能把最關(guān)鍵的初始故障自動(dòng)判斷出來(lái)，PLC初始故障判斷程序如附圖所示。

　　下面舉例說(shuō)明初始故障診斷原理。以3個(gè)故障為例，其中設(shè)置了3個(gè)故障檢測(cè)位，分別為R500.0、R510.0、R520.0；3個(gè)初始故障檢測(cè)位為R500.2、R510.2、R520.2；F149.1為系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)。初始狀態(tài)時(shí)，無(wú)報(bào)警出現(xiàn)，故障檢測(cè)位都為“0”，初始故障檢測(cè)位也都為“0”，復(fù)位信號(hào)F149.1為“0”。在3個(gè)故障中假設(shè)首先發(fā)生第二個(gè)故障。在程序掃描的第一個(gè)周期內(nèi)，其對(duì)應(yīng)的故障檢測(cè)位R510.0變?yōu)椤?”，R500.2、R520.2、F149.1初始值為“0”，初始故障檢測(cè)位R510.2變?yōu)椤?”，通過(guò)自鎖保持為“1”，直到故障被排除，系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)發(fā)出后“1”狀態(tài)才被解除。在程序掃描的第二個(gè)周期內(nèi)，R510.2保持為“1”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)R500.1、R520.1的封鎖，即使此時(shí)另外某一個(gè)故障檢測(cè)位為“1”，也不能導(dǎo)致其初始故障檢測(cè)位變?yōu)椤?”。通過(guò)此PLC程序的控制，就能從同時(shí)發(fā)生的眾多故障里準(zhǔn)確地判斷出初始故障。

3 應(yīng)用實(shí)例

　　實(shí)例1 我們?cè)诰S修北京機(jī)床研究所生產(chǎn)的JCS018數(shù)控機(jī)床時(shí)，遇到了多個(gè)故障同時(shí)發(fā)生的問(wèn)題，如換刀報(bào)警和液壓報(bào)警同時(shí)出現(xiàn)。維修時(shí)，我們一般從故障根源查起，先檢查液壓控制部分，然后才能確認(rèn)故障出在換刀過(guò)程中。檢查后我們才知道換刀的動(dòng)力由液壓驅(qū)動(dòng)來(lái)提供。PLC控制程序設(shè)計(jì)中，當(dāng)遇到換刀故障時(shí)，為防止更大的意外發(fā)生，在報(bào)警的同時(shí)也斷開(kāi)了液壓控制，因此換刀故障發(fā)生時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)報(bào)警信息。為遵循原機(jī)床的設(shè)計(jì)思路，而又能準(zhǔn)確地發(fā)出報(bào)警信息，我們給JCS018數(shù)控機(jī)床增加了對(duì)初始故障的檢查功能。按照前面的程序分析，換刀和液壓故障檢測(cè)位分別為R500.0和R510.0，初始故障可從初始故障檢測(cè)位R500.2和R510.2讀出。當(dāng)該機(jī)床再發(fā)生類似故障時(shí)，就能很快地判斷出初始故障。

　　實(shí)例2 我們?cè)诰S修一臺(tái)鉆銑加工中心時(shí)，也遇到類似現(xiàn)象。該機(jī)床配有一個(gè)刀具容量為40把刀的刀庫(kù)，可以自動(dòng)完成多道工序的鉆銑操作。機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)，主軸電動(dòng)機(jī)只有一種轉(zhuǎn)速，而主軸通過(guò)齒輪變速實(shí)現(xiàn)12級(jí)有級(jí)變速。在自動(dòng)執(zhí)行某段程序時(shí)，程序中的輔助功能既有換檔功能S代碼，又有找刀功能T代碼，只要有一個(gè)代碼指令沒(méi)有執(zhí)行完，輔助功能完了信號(hào)則不能發(fā)出，即認(rèn)為此段程序中的輔助功能沒(méi)有完成，不能繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)程序段。假如換檔功能出現(xiàn)故障時(shí)，首先發(fā)出換檔報(bào)警信號(hào)，輔助功能完了信號(hào)不能發(fā)出，超過(guò)一定時(shí)間后，又發(fā)出找刀報(bào)警信號(hào)，則會(huì)認(rèn)為找刀動(dòng)作也未完成。如果加上初始故障判斷功能，就會(huì)使維修人員準(zhǔn)確地檢查出故障原因，及時(shí)解決問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

　　我們?cè)O(shè)計(jì)的機(jī)床PLC初始故障檢測(cè)功能，在幾個(gè)故障同時(shí)顯示時(shí)，能準(zhǔn)確地判斷出初始的引發(fā)故障，給機(jī)床維護(hù)帶來(lái)了極大方便，避免了許多無(wú)意義的工作，提高了維修效率。在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。