[摘 要]數(shù)控機(jī)床因?yàn)榭赏ㄟ^編程軟件后處理直接按圖加工，尤其在進(jìn)行異型曲面加工時(shí)曲線高度連續(xù)，使得磁粉探傷中相關(guān)顯示缺陷大大降低，被廣泛應(yīng)用在基礎(chǔ)加工行業(yè)。同時(shí)各種數(shù)控機(jī)床操作系統(tǒng)種類多、界面術(shù)語不好理解、故障點(diǎn)多、涉及知識面廣，使得一旦發(fā)生故障維修人員頗費(fèi)周折。實(shí)際上從控制原理來講，如果以PLC為中心來看待故障，問題就會(huì)簡單的多了。因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)自動(dòng)程序AUTO和MDA模式通過主板直接通過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，PCU面板按鈕是直接給出電壓信號傳輸給PLC進(jìn)行控制。如果機(jī)床不動(dòng)作，要么信號沒有輸入，要么PLC自身故障，要么沒有輸出。這樣一來，機(jī)床故障判斷起來，非常清晰有條理。只要采用科學(xué)的方法來鑒別，就能迅速找到故障原因。
　　[關(guān)鍵詞]機(jī)床參數(shù)表；操作界面；報(bào)警號；程序；標(biāo)準(zhǔn)化；觸摸屏；PLC；輸入/輸出點(diǎn)；屏蔽層；電磁干擾
　　中圖分類號：S665 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0396-02
　　1、數(shù)控設(shè)備的基本構(gòu)造
　　一般數(shù)控機(jī)床從外觀上看包括機(jī)床主體結(jié)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、自動(dòng)換刀裝置、自動(dòng)排屑裝置及數(shù)控編程模塊。與常規(guī)機(jī)床比較起來，數(shù)控機(jī)床因?yàn)樗欧��?qū)動(dòng)器或者變頻器的使用，使其傳動(dòng)變速部分更為簡單。數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)則因操作系統(tǒng)模塊、觸摸屏人機(jī)界面和PLC結(jié)合，可以處理測量系統(tǒng)、液壓部分傳輸過來的信號，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。
　　2、數(shù)控機(jī)床各界面與PLC關(guān)系
　　機(jī)床參數(shù)在PLC原理看來就是一些計(jì)數(shù)器或者通道，雖然經(jīng)過復(fù)雜積分微分等運(yùn)算，最終還是會(huì)出現(xiàn)比較閾值。數(shù)字超程，內(nèi)部就發(fā)生跳轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)就不輸出給PLC，機(jī)床就不運(yùn)轉(zhuǎn)。例如西門子系統(tǒng)中G25和G26對加工區(qū)域進(jìn)行設(shè)定；G96中恒線速度設(shè)置已經(jīng)高于主軸扭矩設(shè)置；刀具后角與輪廓曲線的干涉等等。
　　機(jī)床回零就是回到參考點(diǎn)，也就是PLC內(nèi)部一個(gè)重新置位的動(dòng)作。狀態(tài)顯示的數(shù)值或者軌跡，是觸摸屏與PLC組態(tài)后產(chǎn)生的一個(gè)寄存器跳轉(zhuǎn)動(dòng)作。工作模式中AUTO模式與JOG模式，其實(shí)就是虛擬中繼點(diǎn)與實(shí)際輸入點(diǎn)的轉(zhuǎn)換。
　　按鈕指示燈與實(shí)際動(dòng)作是否同步，指示信號來自于外部的壓力繼電器還是來自于PLC內(nèi)部的延時(shí)命令？
　　3、PLC硬件結(jié)構(gòu)
　　PLC是可編程序控制器（Programmable Logic Controller ）的縮寫。各品牌型號的PLC大同小異，都有狀態(tài)指示燈，輸入輸出點(diǎn)，數(shù)據(jù)接口，電源輸入。POWER是電源燈，RUN是運(yùn)行，STOP是停止SF/DIAG系統(tǒng)錯(cuò)誤。兩側(cè)各有一排端子分別是輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)。通過數(shù)據(jù)接口與上位機(jī)相連，用來接收數(shù)據(jù)和指令。
　　4、故障產(chǎn)生原因
　　所謂故障，就是設(shè)備某個(gè)過程產(chǎn)生了異常。數(shù)控機(jī)床一般執(zhí)行自動(dòng)程序時(shí)的工作原理是采集信號，核對位置，運(yùn)算，輸出命令到PLC， 到執(zhí)行部件，再采集信號反饋位置，核對，運(yùn)算，輸出命令到PLC， 執(zhí)行。
　　從PLC看待這個(gè)過程，無非是有沒有信號到輸入點(diǎn)，滿足不滿足PLC內(nèi)部邏輯條件，從而能不能執(zhí)行程序。
　　4.1 有沒有信號到輸入點(diǎn)
　　第一種可能：信號源問題
　�、贆C(jī)床沒有回零。對許多數(shù)控機(jī)床來說，機(jī)床回零是建立坐標(biāo)系，測量系統(tǒng)校對的過程。如果機(jī)床不回零，機(jī)床是無法識別位置的。因此如果沒有回零就進(jìn)行操作，往往會(huì)出現(xiàn)許多錯(cuò)誤。當(dāng)然近年來制造的數(shù)控機(jī)床，如果機(jī)床不回零，機(jī)床就自己保護(hù)不進(jìn)行動(dòng)作。
　�、谙到y(tǒng)各參數(shù)超程（觸摸屏輸入數(shù)字超出閾值）。例如加工區(qū)域已經(jīng)設(shè)置，如果程序中數(shù)值超過加工區(qū)域，則必然回不動(dòng)作。
　�、奂庸こ绦騼�(nèi)有錯(cuò)誤，編制不符合要求。例如G01指令后必須給出進(jìn)給量F值，主軸轉(zhuǎn)速S，每轉(zhuǎn)進(jìn)給還是分鐘進(jìn)給，主軸正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。如果缺一個(gè)代碼，機(jī)床就不動(dòng)作。
　�、苡|摸屏內(nèi)長期工作，內(nèi)部出現(xiàn)故障，造成內(nèi)部連接地址與PLC不匹配。
　�、莞鲏毫Ρ砘蛘唠姶砰y不到位，沒有發(fā)出信號。
　　如圖1，導(dǎo)軌潤滑壓力M203.3和定時(shí)器T36有可能沒有發(fā)出信號，造成沒有報(bào)警。
　　例機(jī)床卡盤夾緊，尾座壓力到達(dá)或者回位等，電接點(diǎn)壓力表才發(fā)出信號，機(jī)床各夾緊或者定位裝置處于安全可靠情況下，機(jī)床才動(dòng)作。不滿足條件，PLC內(nèi)部邏輯路線不通，處于斷路狀態(tài)。各電磁閥換位或者復(fù)位，發(fā)出信號，保證油路氣路通路，機(jī)床才進(jìn)行下一步動(dòng)作。
　�、薷蓴_。因?yàn)樾盘柧�都是弱電壓，如果周圍出現(xiàn)較大電流變化或者電控柜內(nèi)動(dòng)力線路距離教近時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電壓差紊亂，造成信號丟失。
　　第二種可能：信號線
　�、傩盘柧�斷或指針歪。數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)線一般是用IEC規(guī)定的RS232或者RS485線進(jìn)行傳輸。都是按引線腳點(diǎn)人工焊接而成，難免會(huì)出現(xiàn)指針歪接觸不良�；蛘邤�(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)線都很細(xì)，在各移動(dòng)部件反復(fù)移動(dòng)時(shí)可能因摩擦或者拉拽發(fā)生斷裂。
　�、谄帘螌咏佑|不良。上文已經(jīng)說過，因?yàn)樾盘柧�都是弱電壓，如果周圍出現(xiàn)較大電流變化或者電控柜內(nèi)動(dòng)力線路距離教近時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電壓差紊亂，造成信號丟失。信號線外都有一層屏蔽線，焊接在接頭的金屬外殼上。如果出現(xiàn)虛接，或者斷路，就容易出現(xiàn)故障。
　　③接點(diǎn)接觸不良。各接線端子接觸面在電流反復(fù)通過時(shí)，因?yàn)榻佑|電阻作用發(fā)熱，造成接觸面氧化，會(huì)出現(xiàn)接觸不良。而且PLC裝配中，人工手勁不同，也許會(huì)出現(xiàn)力道不足。
　　4.2 滿足不滿足PLC內(nèi)部邏輯條件
　　第一種可能：軟件錯(cuò)誤
　　PLC程序有設(shè)計(jì)缺陷。比如計(jì)數(shù)器和定時(shí)器等復(fù)位節(jié)點(diǎn)不對，造成超程或者誤動(dòng)作。可以用斷電半小時(shí)重啟的方法，強(qiáng)迫PLC內(nèi)部各寄存器等復(fù)位。
　　第二種可能：PLC硬件故障
　�、貾LC電源問題。PLC因?yàn)樘幱谂潆姽駜?nèi)，一般是弱電24V，但因空間有限，距離強(qiáng)電220V較近，一旦屏蔽板松動(dòng)或者打開。很容易出現(xiàn)PLC電源不滿足要求。而且PLC各擴(kuò)展模塊共用電源，加之各接點(diǎn)共用接地線，很容易因?yàn)榻拥鼐�松動(dòng)造成故障。

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