數控機床改造中急停報警類故障的解決方法

在初始設計PLC用戶程序時對可能的故障點進行充分考慮，同時做好相應報警提示處理方面的監測工作。數控機床外圍故障的基本解決方法在于以PLC的I/O狀態與梯形圖為依據對數控機床故障進行分析和診斷，在診斷故障時需掌握電氣控制原理圖及相關的 PLC 輸入輸出信號（位于各功能回路中）。基于PLC和自診斷技術的診斷步驟為（1）首先以自診斷結果的報警信息為依據，定位故障類型及位置的范圍。（2）對相關信號點位在寄存器狀態監測界面（位于 PLC 中）進行狀態的觀察，判斷 PLC 同其他環節間的信號輸入輸出情況，據此判斷故障位置（在CNC、PLC或機床側）。（3）在此基礎上完成相應區域的故障排除工作，實現準確定位和排除故障點工作過程。

加工中心維修

急停報警類故障

通過操作面板或急停按鈕可使數控機床停止運動（一般通過 PLC 程序控制急停電氣控制回路實現），以應對數控機床出現的緊急情況，確保機床和操作人員的安全，數控裝置在機床當前狀態正常全部急停按鈕打開后，才允許工作狀態到其他模式的切換。在急停報警類故障中，長期處于急停狀態導致數控機床無法復位是極為常見的故障。例如故障現象為：XHK715加工中心（已配備數控系統）急停后出現無法復位現象，數控裝置出現系統急停報警提示。對故障原因進行分析：急停功能通常需通過 PLC 程序控制急停電氣控制回路實現，急停回路推薦連接方式如圖2所示（HNC-210系列），首先需串聯超程限位開關的常閉觸點（包括各運動軸的正向和負向），接下來對急停按鈕（位于數控裝置操作面板上）進行串聯，在回路中串聯繼電器 KA2 的線圈，繼電器 KA2 的線圈在此部分電路處于連通狀態下，其常開觸點閉合，產生了輸入信號點 X1.7 有輸入（外部運行允許信號）。急停按鈕（位于手持單元上）同PLC的連接則通過XS8接口實現，其在打開狀態下PLC的輸入點X8.7有輸入。自診斷沒有發現異常且 X1.7 和 X8.7 同時有輸入時，才可解除數控機床的急停狀態。

故障檢測流程為：（1）在確定外部運行允許信號的基礎上，對輸入地址進行定義（在標準PLC配置系統中），且需同電氣接線一致即為X1.7。（2）松開急停按鈕，在PLC狀態監測界面觀察輸入點 X1.7 和 X8.7 的電平變化情況，若信號點無相應變化，急停回路可能存在斷路情況需做進一步檢查和判斷。若觀察到信號點有變化證明急停回路并無斷路情況出現；若有變化的信號點同已定義的輸入點一致需判斷 PLC 程序的準確性，若不一致時需對已定義的輸入點地址進行修改（在標準 PLC 配置系統中）。例如：某數控機床出現抵擋故障現象，系統報警后進行全面調查，確定發生了主軸掛擋的錯誤（由損壞主軸抵擋檢測開關引起），更換開關裝置設備。實際運行時偶爾出現停車現象降低了機床使用效率，但并未發出警報信息，因此使用PLC檢查機床主軸的實際轉動情況，初步診斷故障同主軸運行情況相關，并對其做進一步分析，排查故障原因，故障控制主要運用PLC，分析和了解系統內部信號數據，對其進行激活處理形成報警響應；全面分析主軸程序明確其轉動操作情況，在此基礎上實施診斷工作，從而顯著提升了檢測故障的有效性和準確性。