数控机床故蚜诊断与维修(数控机床PLC的故障诊断与维修).ppt

第5章 数控机床PLC的故障诊断与维修 项目一 数控机床PLC的基本知识 项目二 数控机床PLC控制的故障诊断与维修 第5章 数控机床PLC的故障诊断与维修 数控机床除了对各坐标轴的位置进行控制外，还要对诸如主轴正、反转启动和停止，刀库和换刀机械手控制，工作台交换，工件夹紧松开关以及气动、液压、冷却、润滑等辅助动作的顺序控制。顺序控制主要是I/O控制，如控制开关、行程开关、接近开关、压力开关和温度开关等输入元件和断电器、接触器以及电磁阀等输出元件。顺序控制还包括主轴驱动、进给伺服驱动、使能控制和机床报警处理等现代数控机床均采用可编程逻辑控制器( PLC)来完成上述功能。 项目一 数控机床PLC的基本知识 数控机床使用的PLC主要有两类:内装型和独立型。内装型PLC是CNC装置的一个组成部分，它和数控系统共用一个CPU或有独立的CPU。外装型PLC是CNC外部的专用设备。PLC抗干扰能力强、可靠性高，一般采用模块化组合结构，编程语言简单，程序可进行在线修改，维护方便。数控机床上常用的PLC有SIEMENS公司的S系列、MITSUBISHI公司的F系列、GE公司的GE系列等 项目一 数控机床PLC的基本知识 一、PLC与外部信息交换 PLC的输入、输出端口是数控机床和CNC交换信息的接口。PLC与CNC之间的信息交换有两部分，CNC发给PLC的是功能代码M、S、T信号，PLC发给CNC的是各坐标的机床基准点以及M、S、T功能的应答信号。 项目一 数控机床PLC的基本知识 PLC与机床间的信息交换也有两部分，PLC向机床传递的信息主要是控制机床的执行元件(如电磁阀、接触器、继电器)，以及机床运动部件状态和故障的显示。机床给PLC的信息主要是机床操作面板上的开关、按钮等信息，其中包括机床的启动和停止、机构变速选择、主轴正反转和停止、切削液的开与关、各坐标轴的点动以及刀架夹盘的夹紧和松开等信号，以及上述各部位的限位开关等保护装置的状态，主轴伺服保护状态监视信号和伺服系统运行准备等信息。 项目一 数控机床PLC的基本知识 二、数控机床PLC的功能 (1)操作面板的控制。机床操作面板的控制信号送入PLC，由PLC输出给数控系统。 (2)机床开关量信号控制。机床的开关量信号送入PLC，经过逻辑运算后，输出给控制对象。开关量信号包括行程开关、接近开关、压力开关和温控开关信号等。 项目一 数控机床PLC的基本知识 (3)输出信号控制。PLC输出信号通过对电气柜中的继电器、接触器的控制，完成机床的液压、气动电磁阀、刀库、机械手和回转工作台等装置的动作另外PLC输出信号通过继电器、接触器还对冷却泵电动机、润滑泵电动机及电磁制动器进行控制。 (4)伺服控制。PLC控制主轴和进给伺服驱动单元的使能信号，以满足伺服驱动和条件，驱动主轴电动机、进给伺服电机和刀库电动机等。 项目一 数控机床PLC的基本知识 (5)报警处理控制。PLC接收机床电气柜、机床和伺服驱动单元的故障信号，设置报警标志区中的响应报警标志位。如果有故障，数控系统显示报警号及报警文本。 (6)磁盘驱动装置控制。有些数控机床用计算机软盘取代了传统的光电阅读机，通过控制软盘驱动装置，实现其与数控系统进行加工程序、机床参数、零点偏置和刀具补偿等数据的传输。 项目一 数控机床PLC的基本知识 (7)转换控制。一些加工中心的主轴能实现立、卧转换。当进行立、卧转换时，PLC完成下述工作: ①切换主轴控制接触器。 ②通过PLC的内部功能，在线自动修改有关机床数据位。 ③切换伺服进给模块，并切换用于坐标轴控制的各种开关、按键等。 项目一 数控机床PLC的基本知识 三、PLC的输入、输出元件 PLC输入端口的作用是将机床外部开关的端子连接转换成I/O模块的针形插座连接，从而使外部控制信号输入至PLC中。同样，PLC输出端口的作用是将PLC的输出信号经针形插座转换外部执行元件的端子连接。 项目一 数控机床PLC的基本知识 1.输入元件 (1)控制按钮。如图5-1所示，控制按钮有常开触头和常闭触头。当按下按钮时，由桥式动触头将静触头1、 2断开，静触头3、4闭合。触头1、2被称为常闭触头或动断触头，触头3、4被称为常开或动合触头 项目一 数控机床PLC的基本知识 为了避免误操作，通常将按钮做成红、绿、黑、黄、蓝、白、灰等颜色。国标GB 5226-85对按钮颜色作了规定:停止和急停按钮必须是红色，当按钮按下时设备必须停止工作或断电;启动按钮的颜色是绿色;启动和停止交替动作的按钮用黑白、白色或灰白，不得用红色和绿色;点动按钮必须是黑色;复位按钮必须是蓝色