第八章 PLC的故障分.ppt

第八章 PLC的故障分析与维修 8.1可编程控制器(PLC)简介 数控机床使用的PLC主要有两类:内装型和独立型. PLC在CNC系统中是介于CNC装置与机床之间的中间环节,PLC的梯形图编制的是强电箱控制信号的执行顺序及互锁,主要包括两类接口信息,即硬件电气接口信息和软件寄存器接口信息 一.接口信号 1.电气接口 a从信号的流向来看包括输入接口和输出接口 输入信号:由机床或CNC等外部设备向PLC传送的信号 输出信号:由PLC向机床或CNC等外部设备传送的信号 b从信号的幅值特性来看包括模拟量接口和开关量接口 2.寄存器接口 1)输入寄存器(X/I) 机床至PLC—机床侧的开关量信号 通过I/O单元至PLC 2)输出寄存器(Y/O) . PLC至机床—PLC控制机床的信号通 过PLC的开关量输出接口送到机床侧 3)辅助寄存器(R/M) 4)计数器(C) 5)定时器(T) 6)断电保存寄存器(B/M) 7)用户指令寄存器(P) 8) CNC状态寄存器(F) CNC至PLC—由CNC直接送入 到 PLC的寄存器 9)CNC控制寄存器(G) PLC至 CNC—由PLC直接送入 到CNC的寄存器 二. PLC具有下述几种控制功能 (1)机床操作面板控制 :将机床操作面板上的控制信号直接PLC,以控制数控系统的运行. (2)机床外部开关输入信号控制:将机床侧的开关信号PLC,经逻辑运算后,输出给控制对象.这些开关包括各类控制开关,行程开关,接近开关,压力开关和温控开关等. (3)输出信号控制:PLC输出的信号经强电柜中的继电器,接触器,通过机床侧的液压或气动电阀,对刀库,机械手和回转工作台等装置进行控制,另外还对冷却泵电动机,润滑泵电动机及电磁制动器等进行控制 (4)伺服控制使能:控制主轴和伺服进给驱动装置的使能信号,以满足伺服驱动的条件,通过驱动装置驱动主轴电动机,进给伺服电动机和刀库电动机等. (5)报警处理控制:PLC收集强电枢,机床侧和伺服驱动装置的故障信号,将报警标志区中的相应报警标志位置位,数控系统便显示相应的报警号及报警提示信息,以方便故障诊断. (6)软盘驱动装置控制: (7)转换控制:有些加工中心可以实现主轴立/卧转换,PLC完成的主要工作包括切换主轴控制接触器;通过PLC的内部功能,在线自动修改有关机床数据位;切换伺服系统进给模块,并切换用于坐标轴控制的各种开关,按键等. 三.输入元件 1.控制开关（按钮、自锁开关、急停开关和转换开关等） 2.行程开关（直动、滚动、微动式）:主要用于检测工作机械的位置，发出信号以控制运动机械的运动方向和行程长短。 3.接近开关（电感、电容、磁感应、光电、霍尔式等）：这是一种在一定的距离（几毫米至几十毫米）内检测物体有无的传感器。在数控机床中常用于刀库，机械手及工作台，刀架刀位信号的检测。检查方式：金属片接近开关，看开关输出.故障原因：开关坏、电源故障 4.压力开关（液压油在波纹管或橡皮膜的压力） 5.温控开关（利用热敏元件） 三.输出元件 1.接触器—控制各种电动机 常见故障：线圈过热、噪声大、不能吸或断 维护要求：定期检查，可动部位灵活，固定件无松动；保持触点清洁 2.继电器—工作原理相同，触头多，在电路中起信号传递和转换作用，可实现多路控制 3.电磁阀—用于液压和气动系统中的电磁控制，加接续流二极管，减少对系统的干扰 4.PLC的开关量输出 5.各种指示灯 8.2 PLC的故障诊断 一、PLC故障的表现形式 CNC故障报警，可直接找到故障的原因 有CNC故障显示，但不反映故障的真正原因 故障没有任何提示 对后两种情况，可利用系统的自诊断功能，根据PLC的梯形图和I/O状态信息来分析和判断故障的原因，这种方法是解决数控机床外围故障的基本方法。 二.PLC的故障诊断方法 与PLC有关的故障首先确认PLC的运行状态，判断是自动运行方式还是停止方式。 在PLC正常运行情况下，分析与PLC相关的故障时，应先定位不正常的输出结果，定位了不正常的结果即故障查找的开始。 大多数有关PLC的故障是外围接口信号故障，所以在维修时，只要PLC有些部分控制的动作正常，都不应该怀疑PLC程序。如果通过诊断确认运算程序有输出，而PLC的物理接