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PLC在数控机床故障诊断中的应用

一、PLC技术界说

对PLC技术的工作原理和本质内涵进行深入研究,对于其在数控机床上的合理利用大有裨益,基于此,应加强对PLC技术的重视和关注,从理念层面和制度层面共同着手,加强对PLC技术的应用和管理。PLC技术应用于数控机床,是工业技术发展的必然趋势。PLC技术能够对数控机床实现自动、智能控制,提升数控机床的加工效率,创新数控机床的工作形式。PLC技术在数控机床运行过程中,表现以内部存储程序的形式,其运算的过程较为复杂,如果对PLC技术了解不够深入,便会出现数控机床操作不规范的问题。因此,应对PLC技术的输入、输出相关原理进行充分了解,以便数控机床能够正常运行。PLC技术对运行的环境要求不高,其在运行时,几乎不受时间、空间、温度、湿度等外界因素的影响,因此,在与数控机床融合一体时,操作较为简单。此外,PLC模块的运算系统可以进行变更,因此,在对设备进行升级改造时,不需要更换PLC模块部分,只需对PLC相应的程序进行修改即可,可见,PLC技术的灵活性较强。还有据一些资料显示,PLC的故障间隔时间大于20000-50000h。但是故障的维修时间却小于10min,充分显示了其使用的稳定性。在实践的操作和应用过程之中不仅应当掌握PLC技术的特征,同时还应当加强对整体性和本质性的分析,使得技术的发展可以得到不断的创新和改良。

二、PLC技术故障的形式和特点

(一)PLC技术故障的表现形式

数控机床PLC出现故障后,通常以下述形式表现:一是故障信息通过数控显示装置直观展示;二是数控显示装置已输出故障信息,但这却不是故障的真实原因;三是故障信息没有通过数控显示装置输出。在第一种故障形式下,可以通过PLC梯形图对故障进行分析、诊断,这是对数控机床故障诊断最为简便的方法。

(二)PLC技术的故障特点

PLC在数控机床中起到钮带的作用,其将数字控制和数控机床进行有机衔接。一方面,PLC会接收数字控制的控制信号及数控机床的控制指令,根据内部程序的逻辑顺序给机床输出侧发出控制指令,给继电器和接触器信号来控制电磁换向阀、指示灯等,同时要将状态信号发送给数字控制中心。另一方面,数控机床的运行以众多数字信息为依托,在对信号进行处理的过程中,不管哪个位置、哪个功能的信号未能有效执行,机床便会产生故障。在导致数控系统故障的众多因素中,信号失灵故障占比较多,因此,检修人员借由PLC对数控设备进行诊断意义十分重大。通常来说,PLC故障较易产生的部件为硬件接口。在硬件接口正常运行的情况下,如果出现PLC故障,数控系统便会运行自我诊断程序,对内部程序和硬件系统进行排查、诊断,并将诊断信息在显示器上输出,所以,有PLC程序正常运行过往的设备,在机床安装、调试之后,PLC硬件接口通常不会再产生故障。而在程序输出正常,但PLC外部的接口不能正常显示输出的情况,便可以诊断为PLC硬件接口故障,可以着手对PLC模块进行检查。

三、PLC在数控机床故障诊断中的应用

(一)根据报警信息诊断故障

PLC故障的报警信息在数控机床安装时便已录入系统中,因此,在机床因故停机时,能够在数控系统的显示屏上看到具体的报警信息。检修人员可以根据报警信息对故障类型进行确认,从而进行有针对性的排查,这样便能够对机床故障进行快速处理,提升故障解决的效率。

(二)根据PLC的输入/输出状态诊断故障

数控系统中,I/O信号的传递一般通过PLC的I/O接口来实现。所以,PLC的I/O接口是故障频发的重要部位,并且在I/O通道表现出来。数控机床的这种特点为故障诊断提供了方便,一旦数控系统硬件无故障,PLC梯形图以及相关电路图可以不查看。直接通过输入/输出信号状态,就可以找出故障点。因此,熟悉相关控制对象的PLC输入/输出接口的正常状态和故障状态很有必要。

(三)根据PLC梯形图诊断故障

PLC技术中的梯形图是诊断数控机床故障最行之有效的方法,使用这一方法进行故障诊断要求检修人员对PLC技术的原理、流程以及各部件之间的关系进行深入了解。并借由数控系统的显示面板对PLC技术的梯形图进行实时观察,查看图形的短时变化,由此对机床的故障的发生位置和原因进行诊断。

(四)根据动态跟踪PLC梯形图诊断故障

一些数控机床在发生PLC故障时,I/O口的状态显示正常,其它相关标志也无故障显示,在此情况下,应加强对PLC的关注,并进行实时观察,参照PLC技术工作的相关原理对故障进行排查、诊断。

四、结语

综上所述,PLC技术在当前工业技术中应用十分广泛,对数据机床故障诊断起着十分关键的作用。在数控机床的实际应用中,应对PLC技术的特征和本质进行充分把握,对PLC技术应用的重点和难点进行深入分析,以推动PLC技术的应用和发展。

作者:陈明俊 单位:陕西国防学院


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