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引言 在數(shù)控機(jī)床中，系統(tǒng)除了對各坐標(biāo)軸進(jìn)行連續(xù)控制外，還需要對如主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)、起動和停止、刀庫及換刀機(jī)械手控制、工件夾緊松開、氣液壓、冷卻和潤滑等輔助動作進(jìn)行控制。這些控制的信息主要是輸入輸出控制，如控制開關(guān)、形成開關(guān)、壓力開關(guān)盒溫度開關(guān)等輸入元件，繼電器、接觸器和電磁閥等輸出元件，進(jìn)給伺服驅(qū)動的使能信號和機(jī)床報(bào)警信號處理等。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床一般采用可編程序控制器PLC來完成上述動作。本文主要從華中數(shù)控世紀(jì)星(HNC-21)綜合實(shí)訓(xùn)臺的使用中遇到的PLC輸入輸出故障入手，分析如何排除PLC輸入輸出故障?！ ? PLC輸出點(diǎn)故障排除 在機(jī)床面板上按正轉(zhuǎn)時(shí)正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)主軸能轉(zhuǎn)動，按反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，主軸仍然是正轉(zhuǎn)。主軸在本班之前還能正常動作，由于本臺機(jī)床是學(xué)校里面的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，在實(shí)訓(xùn)期間學(xué)生可能改動變頻器的一些參數(shù)，因此，首先查看主軸變頻器的參數(shù)是否被改動，然后把變頻器調(diào)為POP面板控制，使用POP控制能夠正常開停主軸電機(jī)，說明不是變頻器出現(xiàn)問題了。因此從線路上去排查，世紀(jì)星主軸正反轉(zhuǎn)控制的電路簡圖，如圖1所示。分析圖1的線路和世紀(jì)星主軸變頻器的控制端子接線，因?yàn)橹鬏S能正轉(zhuǎn)，說明KA3是能得電的，但是，由于在控制面板上不論是按正轉(zhuǎn)按鈕還是反轉(zhuǎn)按鈕主軸都是正轉(zhuǎn)，說明反轉(zhuǎn)不起作用。如圖1所示，由于KA3和KA4是互鎖的，如果繼電器KA3一直得電，那么KA4就不能得電。如果KA3要得電，那么PLC的輸出點(diǎn)10就必需接通才可以，因此懷疑10有故障。
因此著手檢查10輸出點(diǎn)，先停止主軸轉(zhuǎn)動，使用萬用表的直流電壓檔測量輸出點(diǎn)Y10和＋24V的電壓，測得約24V的電壓，說明10輸出點(diǎn)有輸出，同時(shí)調(diào)出機(jī)床的輸入輸出監(jiān)視界面(如圖2所示)。
但監(jiān)視狀態(tài)顯示此時(shí)的Y10并沒有輸出，也就是程序里面并沒有發(fā)出Y10接通的指令，按下機(jī)床的急停按鈕，測量Y10和＋24V的電壓，這時(shí)仍能測得約24V的電壓，因此，可以判定Y10輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障?！ ∠乱徊骄褪桥懦收狭耍捎赮10輸出點(diǎn)已經(jīng)損壞，因此需要更換一個(gè)輸出點(diǎn)進(jìn)行主軸的正轉(zhuǎn)控制，根據(jù)PLC的操作方法，如果要更改輸出點(diǎn)，需要進(jìn)行如下兩個(gè)方面的操作：在程序中把Y10這個(gè)輸出點(diǎn)更改為其它輸出點(diǎn)；②把Y10輸出點(diǎn)處的接線改接別的備用輸出點(diǎn)上。 查看機(jī)床PLC的I/O分配表，有幾個(gè)輸出點(diǎn)是備用，為了改接線方便，選了Y12這個(gè)備用點(diǎn)來用。
進(jìn)入機(jī)床的操作界面，依次進(jìn)行如下幾步操作： ?、贁U(kuò)展菜單F10；②PLC F1；③編輯PLC F2；④輸入口令；⑤選擇車床系統(tǒng)F2；⑥使用PGUP PGDOWN進(jìn)行翻頁，找到定義主軸正反轉(zhuǎn)頁面為止；⑦找出定義界面后(如圖3)，按ENTER把輸出位0變成編輯狀態(tài)，把原來的輸出位由0改成2，改好后再按ENTER確定，原輸出組的定義不變，按ESC退出并保存。
把輸出點(diǎn)定義的組位修改完成后，把Y10輸出點(diǎn)的接線更換到Y(jié)12輸出點(diǎn)上。進(jìn)行主軸正反轉(zhuǎn)操作，主軸正反轉(zhuǎn)正常，故障排除?！ ? PLC輸入點(diǎn)故障排除 在操作世紀(jì)星換刀時(shí)候，曾出現(xiàn)過如下兩種故障： 1)在機(jī)床控制面板上選擇換刀，選擇1號刀，啟動換刀，但是刀架一直旋轉(zhuǎn)直到換刀超時(shí)，但是如果是換其它號刀卻能正常換刀； 2)不論選擇哪一號刀，能啟動換刀，但是刀架一直都旋轉(zhuǎn)，直到提示換刀超時(shí)?！ ≡谂懦收锨?，首先要熟悉刀架的換刀的動作過程?！ ∵x擇好刀號換刀時(shí)，PLC里面會對比現(xiàn)在的刀是不是所要刀號的刀，如果是的話，就不響應(yīng)。如果不是的話，PLC控制刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)，松開刀架鎖緊機(jī)構(gòu)，刀架轉(zhuǎn)動，當(dāng)所選刀到位了，PLC接收到這個(gè)到位信號之后控制刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊刀具，此時(shí)換刀過程結(jié)束?！ ≡诘谝环N故障現(xiàn)象中，其他刀能夠正常換刀，只有一把刀換刀不成功，那么可以判斷刀架電機(jī)還有其相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是沒故障的，所以初步判斷問題出在PLC不能接收到刀位信號?！ ≡贗/O分配表上查得有故障的刀位對應(yīng)的PLC輸入點(diǎn)為X12，調(diào)出PLC的輸入輸出監(jiān)視界面，選擇1號刀，啟動換刀，觀察監(jiān)視界面X12輸入點(diǎn)是否有變化，在刀架旋轉(zhuǎn)一周后發(fā)現(xiàn)監(jiān)視界面的X12信號也沒有發(fā)生過變化，X12輸入點(diǎn)沒有接收到信號，那需要查清兩個(gè)地方：①是不是這個(gè)輸入點(diǎn)有問題，導(dǎo)致信號不能進(jìn)入PLC；②是否是刀架傳感器壞了?！ ∠葯z查PLC的輸入是否能接收到信號，因此按照PLC的使用方法，手動接通X12這個(gè)輸入點(diǎn)，按照PLC的工作原理，此時(shí)的輸入點(diǎn)應(yīng)當(dāng)有信號輸入，但是從輸入輸出的監(jiān)視界面看，此輸入點(diǎn)仍然沒有信號進(jìn)入，嘗試手動接通其他輸入點(diǎn)，都能夠成功輸入信號，因此，判斷X12這個(gè)輸入點(diǎn)是有故障的。到了這一步，我們還不能排除刀架傳感器是否有故障，但是，先用改線的方法看看?！ 「鶕?jù)PLC的I/O分配表，X0.5這個(gè)輸入點(diǎn)是備用，因此把X12的先改接到X0.5上，然后選擇刀號換刀，發(fā)現(xiàn)這時(shí)能有信號進(jìn)入到PLC中，因此，可以認(rèn)為刀架傳感器并無故障。
進(jìn)入PLC的編輯界面，把X12變?yōu)閭溆命c(diǎn)的編號，這時(shí)組號變?yōu)?，位變?yōu)?(如圖4所示)，更改好之后退出并保存，嘗試換刀，換刀正常，故障解決?！ ≡诘诙N故障中，不論選擇哪一號刀，能啟動換刀，但是刀架一直都在旋轉(zhuǎn)，直到提示換刀超時(shí)。能啟動換刀，能夠帶動刀架轉(zhuǎn)動，說明刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)是沒有問題的，由刀架換刀原理可知，刀架正轉(zhuǎn)帶動刀架轉(zhuǎn)動后，所需刀到位后刀架電機(jī)需要發(fā)轉(zhuǎn)帶動刀架鎖緊，由于刀架是一直在轉(zhuǎn)動，直到超時(shí)，那么可以認(rèn)為刀架電機(jī)是沒有反轉(zhuǎn)的。由于刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)的前提是所選刀具已經(jīng)到位，并且刀位傳感器把信號給了PLC，PLC控制刀架電機(jī)的反轉(zhuǎn)鎖緊刀架?！ ∠葟妮斎胼敵霰O(jiān)視界面著手排查，進(jìn)入PLC輸入輸出監(jiān)控界面，選擇換刀，從監(jiān)控界面可以看出控制刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)的輸出點(diǎn)一直有輸出，但是控制刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)的輸出點(diǎn)一直沒有輸出。由于控制刀架電機(jī)反轉(zhuǎn)的輸出點(diǎn)是需要PLC確認(rèn)所選刀具刀位后才能輸出信號，因此，懷疑刀位輸入信號出現(xiàn)問題。根據(jù)PLC的I/O分配表，X12，X13，X14，X15是作為刀位信號輸入點(diǎn)的，但是從PLC的輸入輸出界面中，發(fā)現(xiàn)其中兩個(gè)輸入點(diǎn)一直有輸入，應(yīng)當(dāng)是這兩個(gè)到位信號干擾導(dǎo)致故障，把這兩個(gè)常亮的輸入信號線拆掉，這時(shí)監(jiān)視界面已經(jīng)不再顯示那兩個(gè)輸入點(diǎn)有輸入，因此初步認(rèn)為是刀位傳感器有故障，這時(shí)先對剩余兩把刀進(jìn)行換刀操作，剩余兩把刀能夠正常換刀。說明刀架電機(jī)及換刀機(jī)構(gòu)也是沒有故障的，這時(shí)拆開刀架發(fā)訊盤，用表檢測兩個(gè)有換刀故障刀位對應(yīng)的霍爾傳感器，發(fā)現(xiàn)霍爾傳感器輸出一直都接通，更換傳感器，操作換刀，此時(shí)機(jī)床換刀正常，故障排除。
