基于PLC的車(chē)床電氣控制系統故障檢測分析

　　摘要：PLC是數控機床電氣控制系統中的核心，機床的很多控制指令都要經(jīng)過(guò)PLC處理后才能控制執行機構。雖然可編程控制器(PLC)本身的可靠性很高，但故障的檢測與故障處理仍是十分必要的，本文以PLC控制系統的常見(jiàn)故障進(jìn)行了闡述。

　　關(guān)鍵詞：數控機床 故障檢測 PLC

　　Abstract: PLC is CNC machine electrical control system, the core, the machine must be a lot of control instructions processed after PLC to control the actuator. Although the programmable logic controller (PLC) high reliability in itself, but the fault detection and fault handling is still very necessary, paper Troubleshooting PLC control system are described.

　　Keywords: NC machine tool fault detection PLC

　　1、引言

　　可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，是從60年代初迅速發(fā)展起來(lái)的新一代工業(yè)控制裝，它采用了微型計算機的基本結構，以原有的繼電器邏輯控制系統為基礎，逐步發(fā)展成為既有邏輯控制、計時(shí)、計數、分支程序、子程序等順序控制功能，又有數字運算、數據處理等功能的一種進(jìn)行數字運算操作的電子系統。PLC也是由輸入部分，邏輯部分和輸出部分組成，輸入部分收集并保存被控制部分實(shí)際運行的數據，邏輯部分處理輸入部分所取得的信息，并判斷哪些功能需作出輸出反應。

　　2、設置測試開(kāi)關(guān)與指示燈法

　　在車(chē)床電氣控制系統中控制按鈕開(kāi)關(guān)失靈、信號燈損壞、輸入信號連接線(xiàn)松脫等故障是設備控制中的常見(jiàn)故障之一。其檢測方法一般是設置測試開(kāi)關(guān)與指示燈，對按鈕或開(kāi)關(guān)進(jìn)行多次測試。對按鈕或開(kāi)關(guān)有效性產(chǎn)生懷疑時(shí)，可把測試開(kāi)關(guān)拔至測試位置，操作被測開(kāi)關(guān)或按鈕，根據指示燈狀態(tài)判斷其有效性;設置信號燈測試按鈕，按動(dòng)測試按鈕使其所測試的信號燈全部亮或熄滅。

　　3、行程定時(shí)器法

　　行程定時(shí)器判斷法機器設備等的控制過(guò)程通常有輸入命令、執行命令和收到完成信號等幾個(gè)步驟。輸入命令后預期未收到完成信號就說(shuō)明系統發(fā)生故障。行程定時(shí)器判別法就是根據實(shí)際運行時(shí)間與預期運行時(shí)間之間的關(guān)系來(lái)判斷故障，一般可設置時(shí)間定時(shí)器值略大于預期運行時(shí)間。在收到完成信號前定時(shí)器發(fā)出時(shí)間到信號就說(shuō)明發(fā)生了故障。

　　4、利用PLC梯形圖跟蹤法

　　數控機床出現的大部分故障都是通過(guò)PLC程序檢查出來(lái)的。有些故障可在屏幕上直接顯示出報警原因，有些雖然在屏幕上有報警信息，但不直接反映出報警的原因，還有些故障不產(chǎn)生報警信息，只是有些動(dòng)作不執行，遇到后2種情況，跟蹤PLC梯形圖的運行是確診故障很有效的方法，可以直接將機床的接口、內部繼電器、定時(shí)器等的狀態(tài)信息通過(guò)梯形圖直觀(guān)顯示出來(lái)，為維修帶來(lái)方便。FANUC-0系統和MITSUBISHI系統本身就有梯形圖的顯示功能，可直接監視梯形圖的運行。西門(mén)子數控系統因為沒(méi)有梯形圖的顯示功能，對于簡(jiǎn)單故障，可根據梯形圖通過(guò)PLC的狀態(tài)顯示信息，監視輸入、輸出及標志位的狀態(tài)，跟蹤程序的運行，而復雜的故障必須使用編程器來(lái)跟蹤梯形圖的運行。

　　5、利用PLC的I/O狀態(tài)法

　　在數控機床中，輸入/輸出信號的傳遞，一般都要通過(guò)PLC的I/O接口來(lái)實(shí)現，因此，許多故障都會(huì )在PLC的I/O接口上反映出來(lái)。數控機床的這種特點(diǎn)為故障診斷提供了方便，只要不是數控系統硬件故障，可以不用查看梯形圖和有關(guān)電路圖，直接通過(guò)查詢(xún)PLC的I/O接口狀態(tài)，找出故障原因。

　　例如：某數控機床出現防護門(mén)關(guān)不上，自動(dòng)加工不能進(jìn)行的故障，而且無(wú)故障顯示。該防護門(mén)是由氣缸來(lái)完成開(kāi)關(guān)的，關(guān)閉防護門(mén)是由PLC輸出Q2.0控制電磁閥YV2.0來(lái)實(shí)現。檢查Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài)為“1”，但電磁閥YV2.0卻沒(méi)有得電，由于PLC輸出Q2.0是通過(guò)中間繼電器KA2.0來(lái)控制電磁閥YV2.0的，檢查發(fā)現，中間繼電器損壞引起故障，更換繼電器，故障被排除。

　　6、超時(shí)限故障檢測診斷法

　　機械設備在自動(dòng)工作循環(huán)中,各個(gè)工步的動(dòng)作都要求在一定的時(shí)間內完成,超過(guò)了規定的時(shí)限而未完成動(dòng)作,則視為設備運行出現故障。因此可以在被檢測工步動(dòng)作開(kāi)始時(shí),同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器,定時(shí)器的設定時(shí)間比規定動(dòng)作時(shí)間長(cháng)30～40%,如果定時(shí)器有輸出信號則說(shuō)明已發(fā)生故障。該信號可用作故障顯示、報警和故障停機信號。

　　7、狀態(tài)邏輯判斷法

　　在PLC控制系統中,各輸入、輸出信號與輔助寄存器之間存在著(zhù)確定的狀態(tài)邏輯關(guān)系,這種關(guān)系是由控制要求決定的。因此,通過(guò)檢測各狀態(tài)信號是否符合正常邏輯關(guān)系,可以判斷其是否處于故障狀態(tài)。根據檢測范圍的不同,分為局部狀態(tài)檢測法和系統綜合判斷法。

　　7.1 局部狀態(tài)檢測法

　　局部狀態(tài)檢測法就是根據控制系統中某一對或幾對輸入、輸出信號之間的狀態(tài)邏輯關(guān)系,直接判斷故障的發(fā)生、故障部位與原因。這種方法特別適用于系統的關(guān)鍵部位以及常見(jiàn)故障的檢測,它能有效地檢測設備運行動(dòng)作指令的發(fā)出與動(dòng)作感應元件收到信號的聯(lián)系,行程開(kāi)關(guān)的先后動(dòng)作次序以及運行中各工步動(dòng)作之間的互鎖關(guān)系。例如,在組合機床控制中,正常情況下機床動(dòng)力頭原位限位開(kāi)關(guān)與向前進(jìn)給運行的終點(diǎn)限位開(kāi)關(guān)是不會(huì )同時(shí)被壓下的,即這兩個(gè)輸入信號不可能同時(shí)為“1”狀態(tài)。如果這兩個(gè)輸入信號同時(shí)出現了“1”狀態(tài),則說(shuō)明至少有一個(gè)限位開(kāi)關(guān)出現了卡死故障。因此,可以在用戶(hù)程序中增加一條這兩個(gè)信號相與去驅動(dòng)某繼電器的程序。當這種“與”函數的輸出狀態(tài)為“1”,則輸出故障顯示報警和停機信號。

　　7.2 系統綜合判斷法

　　PLC控制系統在正常工作的情況下,各輸入、輸出信號和中間記憶裝置之間存在著(zhù)確定的邏輯關(guān)系,如果這種邏輯關(guān)系被打亂,出現異常邏輯關(guān)系,必定是控制系統出了故障。此時(shí),PLC應停止執行正常的程序。因此,可以事先編制好一些常見(jiàn)故障的異常邏輯程序,加進(jìn)用戶(hù)程序中。

　　8、結語(yǔ)

　　基于PLC的車(chē)床電氣控制系統故障檢測的方法是多種多樣的，掌握常用的檢測是及時(shí)排除故障的前提，在較復雜的系統中可視不同的具體情況采用不同的方法，或者多種方法結合使用效果更好。

　　參考文獻

　　[1]寧龍卿.如何盡快處理plc控制設備的電氣故障.電工技術(shù),2000第7期.

　　[2]李大慶.基于PLC的數控機床故障診斷.煤礦機械,2007年11月.

【基于PLC的車(chē)床電氣控制系統故障檢測分析】相關(guān)文章：

基于plc的電梯電氣控制系統的設計分析03-09

基于Copula理論的股市風(fēng)險分析提綱12-02

基于運營(yíng)管理的沃爾瑪發(fā)展模式分析11-16

分析基于現網(wǎng)的OTN技術(shù)應用01-15

基于哲學(xué)視角的自然資源價(jià)值分析03-29

基于整合營(yíng)銷(xiāo)的渠道建設分析11-18

論述基于高校網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的入侵檢測方案的思考03-07

車(chē)床開(kāi)題報告11-18

基于PLC的酒店應急發(fā)電機組控制系統技術(shù)改造11-20

基于教學(xué)知識點(diǎn)的模型框架與結構分析12-05