基于PLC的FANUC0系统数控机床常见故障诊断与排除教程.docx

基于PLC的FANUC 0系统数控机床常见故障诊断与排除 数控机床上的PLC主要完成加工过程中的顺序动作控制，一旦出现故障，会严重影响生产效率，延长停机时间。本文以FANUC 0系统的数控机床为例，介绍了数控机床上PLC的作用以及与外部信号的交换，详细阐述了PLC画面操作与使用的方法，基于PLC故障诊断的常用方法和思路，对FANUC 0系统数控机床常见故障进行了案例分析与处理，并总结了PLC故障诊断的注意事项。 0 引言 　　在 HYPERLINK /equipment/ \o 数控机床 \t _blank 数控机床上，包括两种控制方式，一种是对各运动坐标轴位置进行连续控制，另一种需对刀库及机械手换刀、主轴正反转、工件夹紧松开、工作台交换、冷却和润滑、排屑等辅助动作进行顺序动作控制。现代数控机床上采用可编程控制器(PLC)来完成上述顺序控制功能。PLC位于数控装置(CNC)与机床(MT)的中间位置，它接受从数控装置发出的控制指令，依据机床侧的控制信号状态，在内部PLC程序的控制下，给MT侧发出控制指令，控制执行机构动作，同时将状态信号发送给CNC。这些开关量信号在处理过程中，任何一个信号不到位，或任何一个执行元件不动作，都会引发故障。因此，利用PLC对I/O故障进行诊断与排除对于提高数控设备的生产率，有效延长机床无故障运行时间是非常重要的。 1 FANUC 0系统数控机床上PLC与外部信息的交换 　　FAUNC0系统是1985年日本FANUC公司推进的中档系列数控机床，因此它与适用于中、大型的系统10、11、12一起组成了这一时期的全新系列产品。在硬件组成以最少的元件数量发挥最高的效能为宗旨，采用了必威体育精装版型高速高集成度处理器，以彩色图形显示、会话菜单式编程、专用宏功能、多种语言显示、目录返回功能为主要特点。推出以来，得到了用户的高度评价，成为加工制造企业现场使用最多的数控系统之一。FANUC 0系统自带一个内装型PLC和机外编程器，可直接查看和编辑PLC程序及标志位状态，通过数控系统的I/O接口板与机床外部信号进行信息交换。 　　在数控机床上，可编程控制器(PLC)、 HYPERLINK /control_system/ \o 控制系统 \t _blank 控制系统(CNC)和机床(MT)之间的信息交换包括如下四部分．  HYPERLINK /articles/articleimage/20137/130184275533009792_new.jpg ?图1 PLC与机床、系统之间的信息交换 　　1)MT至PLC：机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中，除少数信号外，绝大多数信号的含义及所占用PLC的地址均可由PLC编程人员自行定义。在FANUC0系统中，机床侧到PLC的输入信号用x表示， 内装I/O的地址从X1000开始，而I/O LINK的地址是从X0开始的。这些信号主要包括MT侧的 HYPERLINK /Sensor/ \o 传感器 \t _blank 传感器信号、操作面板上控制开关信号、限位开关信号、温控开关、接近开关等，将机床的状态信号输入PLC输入映像寄存器中保存。 　　2)PLC至MT：PLC控制机床的信号通过PLC的开关量输出接口送到机床侧，所有开关量输出信号的含义及所占用PLC的地址可也由PLC程序设计者自行定义。在FANUC0系统中，PLC到机床侧的输出信号用Y表示，内装I/O的地址从Y1000开始，而I/O LINK的地址是从Y0开始的。这些输出的信号经强电柜中的继 HYPERLINK /electrical/ \o 电器 \t _blank 电器、接触器等器件，通过MT侧的液压阀或气动阀，对刀库和回转工作台等辅助装置进行控制，还对冷却泵电动机、润滑泵电动机及电磁制动器的动作等进行控制。 　　3)CNC至PLC：CNC输送到PLC的信息可由CNC直接输送到PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的信号含义和地址均由CNC厂家确定，PLC编程者只可使用不可改变和增删。在FANUC0系统中，CNC到PLC的输入信号用F表示，数控系统将 HYPERLINK /motion_servo/ \o 伺服电机 \t _blank 伺服电机、主轴电动机的状态以及请求相关机床动作的信号(如移动中信号、位置检测信号、系统准备完成信号等)，反馈到PLC进行逻辑运算，作为机床动作的条件及进行自诊断的依据，比如CNC准备好信号(机床就绪)、伺服准备好信号(SVM—ON)、控制单元报警信号等，地址分配从F0开始。在梯形图语言中，只能有其触点而不能有其线圈。 　　4)PLC至CNC：PLC输送到CNC的信息同样由开关量信号或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC厂家确定，