王鑫俊

摘 要：在數(shù)控機床故障維修中，PLC的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注與重視，可以作為NC與機床之間的銜接橋梁，不僅能夠接受NC的控制指令，還可以按照機床的控制信號，對內(nèi)部程序的順序進行分析，為機床下發(fā)指令，以便于實施電磁閥結(jié)構(gòu)、繼電器結(jié)構(gòu)、指示燈結(jié)構(gòu)的控制工作，并為NC發(fā)送狀態(tài)信號數(shù)據(jù)信息，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，采取有效措施解決問題，提升機床故障維修效果。

關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機床故障維修；應(yīng)用措施

中圖分類號：TG659 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）05-0141-02

Abstract： The application of PLC in NC machine tool fault maintenance has been paid more and more attention. It can be used as a bridge between NC and machine tool， and can not only accept NC control instructions. According to the control signal of the machine tool， the sequence of the internal program can be analyzed， and instructions can be issued for the machine tool， so as to implement the control work of the structure of the solenoid valve， the structure of the relay and the structure of the indicator lamp， and send the status signal data information for NC， find out the existing problems in time， take effective measures to solve the problem， and improve the machine tool fault maintenance effect.

Keywords： PLC； maintenance of NC machine tools； application measures

企業(yè)應(yīng)用PLC方式開展數(shù)控機床故障維修工作，應(yīng)明確各類信號的控制特點與要求，對其進行合理的管理與控制，協(xié)調(diào)工作之間的關(guān)系，創(chuàng)新管理工作形式，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求，達到預(yù)期的控制目的。

1 數(shù)控機床故障特點分析

在應(yīng)用PLC之前，需針對數(shù)控機床故障特點進行合理的分析，以便于提升維修工作效果，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求。具體故障特點表現(xiàn)為：第一，由于數(shù)控機床的表面幾何形狀存在偏差，且粗糙度較高，在使用一段時間之后，會在摩擦作用的影響之下，出現(xiàn)電器元件的負荷沖擊問題，嚴(yán)重影響其使用效果，很容易發(fā)生故障問題。通常情況下，此類故障沒有規(guī)律可循，多發(fā)生于電氣結(jié)構(gòu)與液壓結(jié)構(gòu)中。第二，數(shù)控機床在經(jīng)歷磨合之后，會進入較為穩(wěn)定的工作時期，故障發(fā)生率較低，但是，受到人為因素的影響，經(jīng)常發(fā)生故障問題，主要因為工作人員的誤操作率較高，不能保證自身工作行為的正確性，導(dǎo)致數(shù)控機床設(shè)備的運行受到嚴(yán)重影響。第三，在數(shù)控機床結(jié)構(gòu)衰退時期，零部件開始出現(xiàn)磨損與老化的現(xiàn)象，經(jīng)常會出現(xiàn)嚴(yán)重的故障問題。在此期間，很多故障具備一定規(guī)律，形成漸變性的故障問題，可以利用合理的檢查方式排除故障問題。由于數(shù)控機床自身具備一定的復(fù)雜性特點，導(dǎo)致故障診斷工作與處理內(nèi)容較為特殊，不能保證檢測效果與處理水平。因此，在使用PLC方式開展維修工作的過程中，相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)數(shù)控機床故障維修特點與要求實施工作，對其進行全面的管理與維護，優(yōu)化相關(guān)管理機制，滿足當(dāng)前的發(fā)展需求。

2 PLC在數(shù)控機床故障維修中的思路

（1）數(shù)據(jù)故障進行診斷。在診斷故障的過程中，可將PLC程序作為重點內(nèi)容，將其與數(shù)控機床聯(lián)系在一起，在實際檢測與診斷期間，根據(jù)數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的特點與相關(guān)功能，對動作文本與報警文本進行編制，以此實現(xiàn)監(jiān)控工作。如果數(shù)控機床出現(xiàn)異常狀況，就會發(fā)出警報，可以將其作為維修信息與依據(jù)，保證數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的維修效果。

例如：某企業(yè)數(shù)控機床系統(tǒng)中的環(huán)刀系統(tǒng)在運行期間，環(huán)刀指令沒有動作，機械設(shè)備的臂部停留在中間的區(qū)域，PLC發(fā)出了警告信號。在觀察信號之后可以得知，環(huán)刀系統(tǒng)的檢測信號為0，刀庫中的環(huán)刀位置不符合相關(guān)要求。根據(jù)相關(guān)檢測內(nèi)容，使用PLC開展輔助維修工作，將信號輸送到PLC相關(guān)輸入口中，采取終端方式對刀具進行更換。在此期間，通過科學(xué)的檢查方式可以發(fā)現(xiàn)，開關(guān)五信號的主要原因就是液壓與機械設(shè)備運行質(zhì)量較低，不能保證實際管理與處理效果，且開關(guān)失靈的問題較為嚴(yán)重，不能保證管理水平。

因此，企業(yè)針對道路附近的開關(guān)進行檢查，利用金屬片對開關(guān)的感應(yīng)情況進行檢測，排除開關(guān)失靈的問題。在檢查中發(fā)現(xiàn)開關(guān)的運行處于正常狀態(tài)，主要故障原因就是機械臂的位置不符合規(guī)定。在機械檢查的過程中，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)臂縮回的動作，電磁閥的控制效果較差，在手動電磁閥之后，將機械臂退回到位置中，使得機械設(shè)備恢復(fù)正常。在此期間，需針對電磁閥的環(huán)刀位置進行分析，明確定位功能與使用特點，從而排除了機械設(shè)備阻滯問題。在分析中可以得知，PLC的應(yīng)用，需針對信號輸入情況進行分析，保證輸入動作的準(zhǔn)確性，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，采取合理的措施解決問題。同時，在數(shù)控機床連續(xù)運行期間，應(yīng)按照維修手冊相關(guān)要求，針對數(shù)控機床進行全面的維修，在操作觀察期間，提升刀庫操作管理水平，協(xié)調(diào)各方面工作之間的關(guān)系，創(chuàng)建多元化的管理機制，以便于增強數(shù)控機床故障維修效果，優(yōu)化各方面發(fā)展機制與工作體系，完成當(dāng)前的操作任務(wù)，排除數(shù)控機床的故障問題[1]。endprint

（2）動作故障診斷分析。在數(shù)控機床故障診斷期間，可根據(jù)動作順序等開展診斷工作，利用自動交換動作的順序完成相關(guān)任務(wù)，對機械裝置的實際運動情況進行觀察，在正常動作的對比之下，明確是否出現(xiàn)故障問題，發(fā)現(xiàn)可疑現(xiàn)象，明確故障原因，以此提升維修工作的可靠性與有效性。

例如：某企業(yè)數(shù)控機床運行期間，使用的為立式的加工系統(tǒng)，其中的自動環(huán)刀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了故障問題。主要的故障現(xiàn)象為：換刀臂結(jié)構(gòu)在平移到位之后，沒有執(zhí)行拔刀動作。在此期間，使用PLC方式對其檢測，發(fā)現(xiàn)主軸保持著要交換的動作，換刀臂運行期間，刀庫已經(jīng)針對新刀具進行了定位處理。通常情況下，刀具自動環(huán)刀的順序為：換刀臂向左邊移動，然后下降，向右邊移動，然后上升，向右邊移動并抓住主軸中的舊刀具。主軸液壓缸也會隨之下降，執(zhí)行松刀動作，換刀臂也會下降，從主軸位置中拔出刀具，然后對刀具進行更換，按照原來的順序返回。在實際處理的過程中，換刀臂會平移到了指定位置，但是沒有做出拔刀的動作。在檢測期間可以發(fā)現(xiàn)，相關(guān)系統(tǒng)未能輸入松刀方面的電磁閥信息數(shù)據(jù)，且主軸還處在抓刀的動作，換刀臂不能向下移動。且在松刀的時候，沒有保證動作順序符合相關(guān)規(guī)定。對于電磁閥而言，雖然沒有發(fā)生故障問題，但是在給予信號之后沒有發(fā)出動作。因此，診斷人員針對間隙情況與信號輸出情況進行了檢查，發(fā)現(xiàn)其中存在動作障礙問題[2]。

（3）對象工作原理的分析措施。對于數(shù)控機床而言，在使用PLC開展維修工作的過程中，應(yīng)明確主要的原理與控制行為，建立多元化的檢查方案，全面提升診斷與維修工作水平，滿足當(dāng)前的實際應(yīng)用需求。為了更好的實施診斷與管理工作，需針對數(shù)控機床的對象工作原理進行分析，明確工作原理方面的誤差與問題，確保各方面工作符合規(guī)定[3]。

（4）I/O狀態(tài)的分析措施。在實際診斷與維修的過程中，需根據(jù)I/O狀態(tài)的實際情況進行分析，利用科學(xué)方式對其處理，明確接口的運行狀態(tài)，利用科學(xué)方式解決問題，創(chuàng)建多元化的分析與管理機制，提升維修管理水平，加大工作力度，協(xié)調(diào)各方面工作之間的關(guān)系，營造良好的數(shù)據(jù)處理環(huán)境[4]。

（5）梯形圖的診斷措施。在使用PLC實施診斷工作期間，可利用梯形圖的方式對其處理，以便于明確并解決數(shù)控機床的故障問題。在使用PLC梯形圖方式的時候，應(yīng)根據(jù)具體內(nèi)容進行研究，明確工作原理與動作順序情況，協(xié)調(diào)聯(lián)鎖之間的關(guān)系，然后針對系統(tǒng)中的自動診斷功能與機外編程功能進行分析，促進系統(tǒng)運行狀態(tài)的優(yōu)化，增強管理工作效果。在診斷工作中，需明確具體的故障原因，提升管理效果[5]。

3 PLC在數(shù)控機床故障維修中的具體應(yīng)用措施

在數(shù)控機床故障維修工作中，應(yīng)合理使用PLC方式對其處理，通過現(xiàn)代化的管理方式對其處理。例如：某企業(yè)數(shù)控機床的主軸抵擋檢測開關(guān)損壞，導(dǎo)致出現(xiàn)抵擋故障的現(xiàn)象，在系統(tǒng)發(fā)出報警之后，可明確發(fā)生了主軸掛擋的錯誤現(xiàn)象，在全面調(diào)查之后，針對開關(guān)輸入信號進行了全面的檢查，并更換開關(guān)裝置設(shè)備，使得掛擋處于正常狀態(tài)。當(dāng)前，在實際運行期間，出現(xiàn)偶爾停車的現(xiàn)象，但是，相關(guān)系統(tǒng)并沒有發(fā)出警報信息，導(dǎo)致數(shù)控機床的使用效率降低。因此，使用PLC方式對其進行維修，體現(xiàn)技術(shù)的積極作用。

（1）維修之前的檢查措施。在維修之前，需針對數(shù)控機床主軸的實際轉(zhuǎn)動情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)偶爾會做出報警提示?？梢猿醪皆\斷數(shù)控機床的故障與主軸的實際運行情況產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，并對其進行合理的分析，在排除故障的過程中，通過潤滑壓力開關(guān)的檢測，明確具體情況。在此期間，又針對故障原因進行排查，將PLC作為故障控制的主要途徑，針對系統(tǒng)內(nèi)部信號數(shù)據(jù)等進行合理的分析與了解，通過自動報警的方式針對信號進行激活處理，形成報警響應(yīng)，直接或是間接的切斷坐標(biāo)與主軸伺服[6]。

（2）做好故障診斷工作。在故障診斷期間，應(yīng)用PLC控制程序完成相關(guān)任務(wù)，對主軸程序進行全面的分析，明確主軸的轉(zhuǎn)動操作情況，并根據(jù)信號流程實施診斷工作，提升自身管理水平。在對力矩電動機設(shè)備進行檢查期間，應(yīng)明確電動機冷卻系統(tǒng)是否正常。在數(shù)控機床系統(tǒng)檢查中，應(yīng)明確力矩電動機的主軸是否正常，且保證安裝的規(guī)范性。在測量系統(tǒng)分析工作中，應(yīng)明確增量檢測裝置的應(yīng)用特點與要求，全面分析具體內(nèi)容，提升檢測裝置的應(yīng)用效果。在電氣安裝結(jié)構(gòu)實際檢測期間，需針對動力線情況進行分析，明確地線的情況，并了解過熱檢測設(shè)備的連接情況。另外，需針對測量電纜結(jié)構(gòu)進行合理的分析，明確是否正常，并對其進行合理的分析[7]。

（3）做好硬件連接工作。在硬件連接中，需針對實際情況進行檢測，明確力矩電動裝置的反饋情況，針對系統(tǒng)進行嚴(yán)格的控制，協(xié)調(diào)信號之間的關(guān)系，開展集中管理與控制等工作。同時，需做好驅(qū)動與電動裝置的配置工作，根據(jù)PLC的應(yīng)用特點與要求對其嚴(yán)格分析，創(chuàng)建多元化的管理機制，全面提升維修質(zhì)量[8]。

4 結(jié)束語

數(shù)控機床企業(yè)在維修工作中，應(yīng)明確PLC的應(yīng)用特點與要求，創(chuàng)建多元化的管理機制，明確各方面工作特點與要求，對其進行合理的分析與控制，創(chuàng)建多元化與現(xiàn)代化的管理機制。

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[8]陳麗芳.淺析基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].科技展望，2015（16）：149.endprint