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PLC编程在数控维修中的重要作用

2015/3/24    来源:互联网    作者:裴杰  高林武      
关键字:PLC  数控机床  维修  数控系统  
现在的机械加工设备以数控设备为为主,那么数控设备的维修就越来越重要了,了解机床的PLC程序可以提高数控维修的速度和准确性,所以,PLC编程在数控维修中起着重要的作用。

  数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统就是数控系统,数控系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作并加工零件。数控系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置(CNC装置)、可编程逻辑控制器(PLC)、主轴驱动装置和进给驱动装置(包括检测装置)等组成。

  数控系统由CNC控制机床各个坐标轴的位置进行连续控制,而由PLC完成机床主轴的正反转及停止、工件的夹紧与松开、更换刀具、液压与气动、冷却、润滑等的启停等辅助工作,在现代的加工中心上,PLC完成附加轴、刀库的旋转、机械手的动作、分度工作台的转位等。

  数控机床利用PLC与外围设备进行信息交换。PLC、机床和CNC三者之间进行信息交换,共有机床至PLC、PLC至机床、CNC至PLC、PLC至CNC四个部分。机床侧的信号通过I/O单元接口输入到PLC,比如机床操作面板信号、各种按钮开关信号;根据机床的配置,以及所需要完成的控制功能,PLC将控制信号输送至机床侧,控制机床上的一些执行元件,比如控制继电器、电磁阀等;CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中,所有CNC送至PLC的信号含义和地址均由数控系统厂家确定,PLC编程者只可使用,不可更改,如数控指令的M、S、T功能,通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中;PLC送至CNC的信息也由开关量信号或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信号地址与含义由数控系统厂家确定,不同的数控系统的信号地址不同,PLC编程者只可使用,不可更改。

  西门子的802D SL数控系统,现在国内应用的比较多,现在就以此系统为例加以说明。802D SL数控系统内嵌有西门子S7-200型PLC。可以在系统上直接对PLC程序进行操作。802D SL数控系统的信号中I信号为机床到PLC的输入信号;Q信号为PLC输出到机床的信号;VB信号为PLC与CNC之间的交换信号。

  当数控机床出现故障时,首先应弄清楚故障现象,向操作者查问故障出现的过程,如果可以的话观察一下故障出现的过程,注意这种故障是在什么样的情况下出现的,如何出现,又有什么样的后果,是否出现报警;然后,根据经验判断是机床侧还是CNC系统引起的;最后根据电路图以及监控PLC程序分析故障点并找到故障点排除掉。下面通过一个实例来分析PLC编程在数控维修中的作用。

  以长春数控机床有限公司生产的立式加工中心XH715为例,此机床配备的数控系统是西门子公司的802D SL。本机床集中润滑装置的工作是由PLC控制的。系统上电后,润滑系统自动启动,指示灯点亮。工作5 s后,润滑系统自动停止,指示灯熄灭。30 min后润滑系统自动启动5 s,如此循环往复。手动方式时按住导轨润滑钮可启动润滑系统,同时指示灯点亮,松开该按钮,润滑系统停止。润滑系统在工作时,中间继电器KA4得电吸合。润滑系统的工作和间歇时间可在系统参数设定。控制润换系统的PLC子程序如下:

  当机床的润滑系统出现故障时,可以通过PLC程序监控,找到故障点。例如:当机床无润滑时,首先应该从润滑泵的硬件控制电路开始检查,确定控制硬件电路是否正常,如果硬件电路正常,可以通过PLC监控看一下PLC输出信号Q0.3是否有输出,如果Q0.3有输出那么一定是PLC接口电路有故障了,检修PLC电路板;如果Q0.3没有输出,那么,仍然通过PLC监控在Q0.3输出前端的控制程序中哪一部分断开了,然后在相应的寻找原因。同时,可以随时根据现场情况更改润滑泵泵油的时间和间歇的时间。所以,PLC编程在数控机床的维修中起到了很大的作用。

  数控机床大部分在出现故障时都会有报警显示,现在的数控系统上都有内嵌的PLC程序,可以在系统上直接进行PLC程序的监控与编辑,那么我们可以通过监控PLC程序状态以及PLC的输入输出状态,可以很快的推断出是电路故障还是某一条件没有满足,为排除故障提供了一个快捷的方法。所以,如果在加工过程中润滑出现故障,那我们可以通过PLC程序再加上机床的电气电路图,就可以分析出故障点并进行排除。

  通过上面的例子可以看出,对于数控系统,CNC与PLC就是它的两个核心部件,同时PLC又是CNC与机床外设的连接桥梁,所以,了解了数控机床的PLC程序,就了解了整个机床的动作过程,所以在维修数控机床的时候就会变得及快又准,大大的提高了维修的速度与质量。只要弄懂了数控机床的PLC程序,可以少走很多弯路,同时也可以大大缩短数控机床的故障时间。所以,在数控机床的维修过程中,能够熟悉机床的PLC程序是至关重要的。

责任编辑:陈浩
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