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PLC故障诊断方法2
日期：2010年12月29 来源：沈阳机床（集团） 关键字：数控机床
【倒3.8】 配备FANUC OT系统的数控车床，产生刀架奇偶报警，奇数位刀能定位，而偶数位刀不能定位。
从机床侧输入PLC信号中，刀架位置编码器有5根信号线，这是一个二进制的8421编码，它们对应PLC的输入信号为X06. 0、X06.1、X06. 2、X06.3和X06. 4。在刀架的转换过程中，这5个信号根据刀架的变化而进行不同的组合，从而输出刀架的奇偶位置信号。
根据故障现象分析，若刀架位置编码器最低位#634线信号恒为“1”时，即在二进制中第。位恒为“1”时，则刀架信号将恒为奇数，而无偶数信号，从而产生奇偶报警。
根据上述分析，将PLC输人参数从CRT上调出观察，当刀架回转时，X06. 0恒为“1”，而其余4根线的信号则根据刀架的变化情况或“O”或“l”，从而证实了刀架位置编码器发生故障。
4)根据PLC的uo状态诊断故障 在数控机床中，I/O信号的传递，一般都要通过PLC的uo接口来实现，因此，许多故障都会在PLC的uo接口这个通道上反映出来。数控机床的这种特点为故障诊断提供了方便，只要不是数控系统硬件故障，可以不必查看梯形图和有关电路图，直接通过查询眦的I/O接口状态．找出故障原因。这里的关键是要熟悉有关控制对象的PLC的uo接口的通常状态和故障状态。
【例3.9】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。该防护门是由气缸来完成开关的，关闭防护门是由PLC输出Q2. 0控制电磁阀YV2. 0来实现。检查Q2 0的状态，其状态为"l”，但电磁阀YV2. 0却没有得电，由于PLC输出02 0是通过中间继电器KA2. 0来控制电磁闷YV2.O的，检查发现，中间继电器损坏引起故障，更换继电器，故障被排除。
另外一种简单实用的方法，就是将数控机床的I/O状态列表，通过比较通常状态和故障状态，就能迅速诊断出故障的部位。
【例3-10】故障现象为机床不能起动，但无报警信号。这种情况大多由于机床侧的准备工作没有完成，如润滑准备、切削液准备等。查阅PLC有关的输入／输出接口，发现13 1为“1”，其余均正常，从接口表看，正常状态是13 1为“。”。检查压力开关SP92，找到故障原因是滤油闽脏堵造成油压增高：
【例3-11】故障现象为分度台旋转不停，但无报警号。查阅输出接口，发现输出Q0 4为“1”，QO. 7为“lu，从接口表看，Q0 4为“1”表明分度台无制动，Q0 7力“1”表明分度台处于旋转状态。再检查输入接口，发现115 7为“。”，其余正常，其原因是限位开关SQ12损坏。更换后，PLC输入／输出均恢复正常，故障排除。
5)通过PLC梯形图诊断故障根据PLC的梯形图来分析和诊断故障是解决数控机床外围故障的基本方法。用这种方法诊断机床故障首先应该搞清机床的工作原理、动作顺序和连锁关系，然后利用数控系统的自诊断功能或通过机外编程器，根据PLC梯形图查看相关的JJO及标志位的状态，从而确认故障的原因。
【例3 -12】配备SINUNIERIK 810数控系统的加工中心，出现分度工作台不分度的故障且无故障报警。根据工作原理，分度时首先将分度的齿条与齿轮啮合，这个动作是靠液压装置来完成的，由PLC输出Ql. 4控制电磁阀YV14来执行。
通过数控系统的DIACNOSIS中的“STATUSPLC”软键，实时查看Ql. 4的状态，发现其状态为 “O”，由PLC梯形图查看F123. 0也为“。”，按梯形图逐个检查，发现F105. 2为“O”，导致F123. 0也为“。”，根据梯形图，查看STATLS PLC中的输入信号，发现110. 2为“O”，从而导致F105 2为“0”。I9 3、19 4、110. 2和110. 3为4个接近开关的检测信号，以检测齿条和齿轮是否啮合。分度时，这4个接近开关都应有信号，即I9 3、19. 4、110. 2和110. 3应闭合，现110. 2未闭合。
处理方法：检查机械传动部分；检查接近开关是否损坏。
上述方法是在已知PI．C梯形图的情况下，通过CNC的自诊断功能中的PLCSTATUS来查看uo及标志字，以此来诊断故障：对SIEMENS数控系统，也可通过机外编程器实时观察PLC昀运行情况。
【例3-13】某卧式加工中心出现回转工作台不旋转的故障。根据故障对象，用机外编程器调出有关回转工作台的梯形图：
根据回转工作台的工作原理，旋转时首先将工作台气动浮起，然后才能旋转，气动电磁阀YV12受PLC输出Ql. 2的控制，因加工工艺要求，只有当两个工位的分度头都在起始位置，回转工作台才能满足旋转的条件，19. 7、110. 6检测信号反映两个工位的分度头是否在起始位置，正常情况下，两者应该同步，F122. 3是分度头到位标志位：
从PLC的PB20.10中观察，由于F97. 0未闭合，导致Ql.2无输出，电磁阀YVl2不得电。继续观察PB20. 9，发现F120. 6未闭合导致F97. 0低电平。向下检查PB20. 7，F120. 4未闭合引起F120. 6未闭合。继续跟踪PB20. 3，F'120. 3未闭合引起F120. 4未闭合。向下检查FB20 2，由于Ft22. 3没满足，导致F120. 3未闭合。观察PB21. 4，发现19.7、110. 6状态总是相反，故F122. 3总是“。”。
故障诊断结论是：两个工位分度头不同步。处理方法：检查两个工位分度头的机械装置是否错位；检查检测开关丹7、110. 6是雨发生偏移。
6)动态跟踪梯形囤诊断故障有些PLC发生故障时，查看I/O及标志状态均为正常，此时必须通过P1．C动态跟踪，宴时观察i/o及标志状态的瞬间变化，根据PLC的动作原理作出诊断。
【例3-14l配备SINLMERIK 810数控系统的双工位、双主轴数控机床。
故障现象：机床在Au'rOMA'ne方式下运行，T件在一工位加工完，一工位主轴还没有退到位且旋转工作台正堂旋转时，二工位主轴停转，自动循环中断，并出现报警且报警内容表币二工位主轴速度不正常。
两个丰轴分别由B1、LB2两个传感器来检测转速，通过对主轴传动系统的检查，没发现问题。用机外编程器观察梯形图的状态。
F112．。为二工位主轴起动标志位Flll. 7为二工位主轴起动条件，Q32．。为二王位主轴起动输出，121 l为二工位主轴刀具卡紧检测输入，F115. l为二工位刀具卡紧标志位。
在编程器上观察梯形图（见图3 -21）的状态，出现故障时，F112. 0和Q32．。状态都为“。”，因此，主轴停转，而F112. 0为 “O”是由于B1、B2检测主轴速度不正常所致。动态观察Q32. 0的变化，发现故障没有出现时，F112. 0和Fl“7都闭合。而当出现故障时，Flll. 7瞬间断开，之后又马上闭合Q32. 0随Flll. 7瞬间断开其状态变为“。”，在Flll. 7闭合的同时，F112．。的状态也变成了“。”，这样Q32．。的状态保持为 “。”，主轴停转。Bl、B2由于Q32. 0随Flll. 7瞬间断开测得速度不正常而使F112. 0状态变为“O”。主轴起动的条件Flll. 7受多方面因素的制约，从梯形图上观察，发现F111. 6的瞬间变为“0”引起Flll. 7的变化，向下检查梯形图PB8. 3，发现刀具夹紧标志Fl 15. l瞬间变为“。”，促使Flll.6发生变化，继续跟踪梯形图PB13. 7，观察发现，在出现故障时，I21 l瞬问断开，使F115.1瞬间变“。”，最后使主轴停转。I21. l是刀具液压卡紧压力检测开关信号，它的断开指示刀具卡紧力不够。由此诊断故障的根本原因是刀具液压卡紧力波动，调整液压使之正常，故障排除。
综上所述，PLC故障诊断的关键：要了解数控机床各组成部分检测开关的安装位置，如加工中心的刀库、机械手和回转工作台，数控车床的旋转刀架和尾座，机床的气、液压系统中的限位开关、接近开关和压力开关等，弄清检测开关作为PLC输入信号的标志；r解执行机构的动作顺序，如液压缸、气缸的电磁换向阀等，弄清对应的PLC输出信号标志；了解各种条件标志，如起动、停止、限位、夹紧和放松等标志信号；借助必要的诊断功能，必要时用编程器跟踪梯形图的动态变化，搞清故障的原因，根据机床的工作原理作出诊断。
因此，作为用户来讲，要注意资料的保存，作好故障现象及诊断的记录，为以后的故障诊断提供数据，提高故障诊断的效率：当然，故障诊断的方法不是单一的，有时要用几种方法综合诊断，以得到正确的诊断结果。
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