基于PLC和自诊断技术的数控加工中心故障诊断


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数控加工中心是集机械制造、计算机、液压、气动、传感检测、信息处理、光机电等技术于一体的机电产品,具有高效率、高质量、柔性好等特点,是当今机械加工的主要设备["。由于数控加工中心是技术密集和知识密集的自动化设备,其故障产生的原因往往比较复杂,一旦出现故障,如若不能及时找出故障原因,将会直接影响加工中心的使用,长时间的停机将给生产造成巨f的经济损失。为了将这种损失降至最低,除了提高生产设备自身的稳定性之外,还要通过提高故障诊断速度来缩短维修的时间,进而避免长时间的停机。

数控加工中心出现故障主要表现在机械秦统和电气M两个方面,其中电气系统的故障率最高,达到60%' %数控加工中心的大部分电气系统故障都会在PLC中反映出来,所过PLC程序进行数控加工中心故障诊断是一种非常有效的方法。

2 PLC在数控系统中的作用

在数控加工中心中,CNC数控装置和PLC协调配合共同完成数控加工中心的控制,其中CNC数控装置主要完成与数字运算和管理等有关的功能,如零件程序的编制、管理和译码、插补运算、位置伺服控制等。PLC.主要完成与逻辑运算有关的一些动作,没有轨迹上的具体要求,控制加工中心相关的辅助装置完成相应的开关动作,如刀具的更换、冷却液的开关、主轴的启停等。PLC既是CNC数控装置对加工中心及其外围部件进行逻辑控制的主要通道,同时也是外部逻辑信号对CNC数控装置进行反馈的必经之路Pl简单地说,它是连接CNC数控装置与加工中心的桥梁,其关系原理图如图1示,它接受CNC装置的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T
(选刀、换刀g顺序行译码,转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成加工中心相应的开关动作。它还接受加工中心操作_的指令,一方面直接控制加工中心的动作,另一方面将一部分指令用于加工过程的控制。

 

PLI^在数控加工中心$过程中,主要是完成数控系统和加工中心之间的电路转换功能,也是实现数控加工中心信息交换的主要部件。PLC既要通过电路与数控系统进行数据交互,还要与加工中心周边电路进行双向信号传递。在数控系统与PLC进行数据交互的过程中,依照定义好的FG寄存器及地址进行传递,Fg寄存器是由数控系统与PLC事先约定好的,PLC硬件和软件都不能更其寄存器各位的定义。而数控系统与加工中心之间的XY信号,则可由PLC软件工程师自行定义。XY寄存器会随不同的数控加工中心而有所不同,主要和实际的加工中心输入、输出开关信号有关。但XY寄存器一旦定义好,软件就不能更改其寄存器各位的定义;如果要更改,必须更改相应的硬件接口或接线端子R寄存器是PLC内部的中间寄存器,可由PLC软件任意使用B寄存器为断电保护寄存器,一般用来储存一些断电后任然不能丢失的信息。P寄存器为PLC外部参数,可由加工中心用户设置。各寄存器的具体定义如表1所示。

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结束语:

在实际的维修工作中PLC的输人输出状态监测功能和PLC+形图程序的在线诊断功能,能帮助我们快速的找出数控加工中心的故障原因。我们若能熟练的应用这些功能,维修工作将变的更加简单、高效。

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