PLC編程在數(shù)控維修中的重要作用

裴杰++高林武

摘 要：現(xiàn)在的機械加工設(shè)備以數(shù)控設(shè)備為為主，那么數(shù)控設(shè)備的維修就越來越重要了，了解機床的PLC程序可以提高數(shù)控維修的速度和準(zhǔn)確性，所以，PLC編程在數(shù)控維修中起著重要的作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 數(shù)控維修 PLC

中圖分類號：TG659 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（c）-0082-01

數(shù)控機床是數(shù)字控制機床（Computer numerical control machine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件。數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控程序、輸入裝置、輸出裝置、計算機數(shù)控裝置（CNC裝置）、可編程邏輯控制器（PLC）、主軸驅(qū)動裝置和進給驅(qū)動裝置（包括檢測裝置）等組成。

數(shù)控系統(tǒng)由CNC控制機床各個坐標(biāo)軸的位置進行連續(xù)控制，而由PLC完成機床主軸的正反轉(zhuǎn)及停止、工件的夾緊與松開、更換刀具、液壓與氣動、冷卻、潤滑等的啟停等輔助工作，在現(xiàn)代的加工中心上，PLC完成附加軸、刀庫的旋轉(zhuǎn)、機械手的動作、分度工作臺的轉(zhuǎn)位等。

數(shù)控機床利用PLC與外圍設(shè)備進行信息交換。PLC、機床和CNC三者之間進行信息交換，共有機床至PLC、PLC至機床、CNC至PLC、PLC至CNC四個部分。機床側(cè)的信號通過I/O單元接口輸入到PLC，比如機床操作面板信號、各種按鈕開關(guān)信號；根據(jù)機床的配置，以及所需要完成的控制功能，PLC將控制信號輸送至機床側(cè)，控制機床上的一些執(zhí)行元件，比如控制繼電器、電磁閥等；CNC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的信號含義和地址均由數(shù)控系統(tǒng)廠家確定，PLC編程者只可使用，不可更改，如數(shù)控指令的M、S、T功能，通過CNC譯碼后直接送入PLC相應(yīng)的寄存器中；PLC送至CNC的信息也由開關(guān)量信號或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信號地址與含義由數(shù)控系統(tǒng)廠家確定，不同的數(shù)控系統(tǒng)的信號地址不同，PLC編程者只可使用，不可更改。

西門子的802D SL數(shù)控系統(tǒng)，現(xiàn)在國內(nèi)應(yīng)用的比較多，現(xiàn)在就以此系統(tǒng)為例加以說明。802D SL數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)嵌有西門子S7-200型PLC?？梢栽谙到y(tǒng)上直接對PLC程序進行操作。802D SL數(shù)控系統(tǒng)的信號中I信號為機床到PLC的輸入信號；Q信號為PLC輸出到機床的信號；VB信號為PLC與CNC之間的交換信號。

當(dāng)數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，首先應(yīng)弄清楚故障現(xiàn)象，向操作者查問故障出現(xiàn)的過程，如果可以的話觀察一下故障出現(xiàn)的過程，注意這種故障是在什么樣的情況下出現(xiàn)的，如何出現(xiàn)，又有什么樣的后果，是否出現(xiàn)報警；然后，根據(jù)經(jīng)驗判斷是機床側(cè)還是CNC系統(tǒng)引起的；最后根據(jù)電路圖以及監(jiān)控PLC程序分析故障點并找到故障點排除掉。下面通過一個實例來分析PLC編程在數(shù)控維修中的作用。

我以長春數(shù)控機床有限公司生產(chǎn)的立式加工中心XH715為例，此機床配備的數(shù)控系統(tǒng)是西門子公司的802D SL。本機床集中潤滑裝置的工作是由PLC控制的。系統(tǒng)上電后，潤滑系統(tǒng)自動啟動，指示燈點亮。工作5 s后，潤滑系統(tǒng)自動停止，指示燈熄滅。30 min后潤滑系統(tǒng)自動啟動5 s，如此循環(huán)往復(fù)。手動方式時按住導(dǎo)軌潤滑鈕可啟動潤滑系統(tǒng)，同時指示燈點亮，松開該按鈕，潤滑系統(tǒng)停止。潤滑系統(tǒng)在工作時，中間繼電器KA4得電吸合。潤滑系統(tǒng)的工作和間歇時間可在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定?？刂茲檽Q系統(tǒng)的PLC子程序如下：

當(dāng)機床的潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以通過PLC程序監(jiān)控，找到故障點。例如：當(dāng)機床無潤滑時，首先應(yīng)該從潤滑泵的硬件控制電路開始檢查，確定控制硬件電路是否正常，如果硬件電路正常，可以通過PLC監(jiān)控看一下PLC輸出信號Q0.3是否有輸出，如果Q0.3有輸出那么一定是PLC接口電路有故障了，檢修PLC電路板；如果Q0.3沒有輸出，那么，仍然通過PLC監(jiān)控在Q0.3輸出前端的控制程序中哪一部分?jǐn)嚅_了，然后在相應(yīng)的尋找原因。同時，可以隨時根據(jù)現(xiàn)場情況更改潤滑泵泵油的時間和間歇的時間。所以，PLC編程在數(shù)控機床的維修中起到了很大的作用。

數(shù)控機床大部分在出現(xiàn)故障時都會有報警顯示，現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)上都有內(nèi)嵌的PLC程序，可以在系統(tǒng)上直接進行PLC程序的監(jiān)控與編輯，那么我們可以通過監(jiān)控PLC程序狀態(tài)以及PLC的輸入輸出狀態(tài)，可以很快的推斷出是電路故障還是某一條件沒有滿足，為排除故障提供了一個快捷的方法。所以，如果在加工過程中潤滑出現(xiàn)故障，那我們可以通過PLC程序再加上機床的電氣電路圖，就可以分析出故障點并進行排除。

通過上面的例子可以看出，對于數(shù)控系統(tǒng)，CNC與PLC就是它的兩個核心部件，同時PLC又是CNC與機床外設(shè)的連接橋梁，所以，了解了數(shù)控機床的PLC程序，就了解了整個機床的動作過程，所以在維修數(shù)控機床的時候就會變得及快又準(zhǔn)，大大的提高了維修的速度與質(zhì)量。只要弄懂了數(shù)控機床的PLC程序，可以少走很多彎路，同時也可以大大縮短數(shù)控機床的故障時間。所以，在數(shù)控機床的維修過程中，能夠熟悉機床的PLC程序是至關(guān)重要的。

參考文獻

[1] 孫漢卿.數(shù)控機床維修技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，2001.

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