PLC程序处理数控机床偶发故障方法
摘 要：结合实例，介绍编制plc程序，处理数控机床偶发故障的方法，以及注意事项。
plc系统指令丰富，功能强大，而且更改、追加程序，几乎不需要硬接线，方便经济，因此在处理一些原因不明的数控机床偶发故障时，应优先考虑编制plc程序。下面以玉柴机器股份有限公司数控机床为例，介绍该方法。
1.实例
例1 德国gehring公司g1500-350型珩磨机，控制系统采用siemenss5-95u型plc，用于珩磨发动机机体主轴孔，珩磨主轴动力头可在立柱上垂直上、下滑动。机床加工时序见图1，过程是：①珩磨主轴旋转。②珩磨头从原位置下降至冲程设定低位置，进入机体主轴孔。③珩磨石胀出，在主轴孔中轴向上、向下（冲程设定高、低位置区间）往复运动数次（珩磨）。④珩磨头上升至原位置。⑤珩磨石缩入，珩磨主轴停止旋转。
机床偶尔发生珩磨主轴下降，珩磨头未进入机体主轴孔前珩磨石胀出，撞坏珩磨主轴和珩磨头。检查plc程序无误，机械基本正常。
处理：设计1个加计数器，对珩磨头下降次数进行计数，珩磨头回原位置，限位开关动作，对计数器复位。将计数器计数作为逻辑条件，编程，使珩磨头*次从原位置下降过程禁止珩磨石胀出，从珩磨头第二次下降开始，才允许珩磨石胀出（图1实线）。追加程序后，故障未再发生。
例2 德国heller公司fst62216型精密镗床，控制系统采用siemens840d型nc，配置cpu315-2dp型plc，用于精镗发动机机体主轴孔，精铰与主轴孔平行的孔系。机床输送机构负责传送工件，工件加工由工艺程序辅助功能完成，加工过程是：①输送机构将工件从水平原位置下端a提升至上端b。②前进至水平加工位置上端c。③下降至下端d。④定位夹紧，确认夹紧状态，放松。⑤上升至中间e。⑥镗杆进入。⑦下降至d。⑧定位夹紧，加工，放松。⑨上升至e。⑩镗杆退出。上升至c。后退至b。下降至a。工件在e处时，带镗刀的镗杆可不受干涉进入/退出主轴孔，工件加工轨迹见图2，实线为装工件过程，虚线为卸工件过程。
机床自动加工时偶尔发生工件从a上升至b后，水平移动没有至c即下降，造成工件和夹具碰撞或掉落在传送途中。检查nc和plc程序无误，机械运行正常。
处理：追加1个rs触发器，水平移动（动作）使其复位，在水平原位置和水平加工位置，限位开关动作，使其置位。将触发器触点作为上升、下降逻辑条件编程，确保自动方式，工件输送机构只能在水平原位置和水平加工位置升降。追加程序后，故障未再发生。
2.注意事项
采用编制plc程序的方法，处理数控机床偶发故障，维修人员应注意以下几点。
（1）应熟悉所使用的plc指令系统和编程方法，优先使用计时器、计数器、rs触发器和比较器等功能指令。
（2）应熟悉机床功能部件动作过程和原理，以及启动、禁止动作的元件在plc程序中的使用部位和功能。
（3）事件可以作为逻辑条件。plc指令，特别是计数器、rs触发器具有记忆功能，plc指令可以将功能部件的动作（如移动事件）作为逻辑元素，而继电器—接触器系统则无能为力。
（4）严格注意联锁逻辑的使用范围。如例2，只限制在自动、mda等方式，不能限制手动调整方式，即不能影响机床原功能的使用。
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1.实例
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机床偶尔发生珩磨主轴下降，珩磨头未进入机体主轴孔前珩磨石胀出，撞坏珩磨主轴和珩磨头。检查plc程序无误，机械基本正常。
处理：设计1个加计数器，对珩磨头下降次数进行计数，珩磨头回原位置，限位开关动作，对计数器复位。将计数器计数作为逻辑条件，编程，使珩磨头*次从原位置下降过程禁止珩磨石胀出，从珩磨头第二次下降开始，才允许珩磨石胀出（图1实线）。追加程序后，故障未再发生。
例2 德国heller公司fst62216型精密镗床，控制系统采用siemens840d型nc，配置cpu315-2dp型plc，用于精镗发动机机体主轴孔，精铰与主轴孔平行的孔系。机床输送机构负责传送工件，工件加工由工艺程序辅助功能完成，加工过程是：①输送机构将工件从水平原位置下端a提升至上端b。②前进至水平加工位置上端c。③下降至下端d。④定位夹紧，确认夹紧状态，放松。⑤上升至中间e。⑥镗杆进入。⑦下降至d。⑧定位夹紧，加工，放松。⑨上升至e。⑩镗杆退出。上升至c。后退至b。下降至a。工件在e处时，带镗刀的镗杆可不受干涉进入/退出主轴孔，工件加工轨迹见图2，实线为装工件过程，虚线为卸工件过程。
机床自动加工时偶尔发生工件从a上升至b后，水平移动没有至c即下降，造成工件和夹具碰撞或掉落在传送途中。检查nc和plc程序无误，机械运行正常。
处理：追加1个rs触发器，水平移动（动作）使其复位，在水平原位置和水平加工位置，限位开关动作，使其置位。将触发器触点作为上升、下降逻辑条件编程，确保自动方式，工件输送机构只能在水平原位置和水平加工位置升降。追加程序后，故障未再发生。
2.注意事项
采用编制plc程序的方法，处理数控机床偶发故障，维修人员应注意以下几点。
（1）应熟悉所使用的plc指令系统和编程方法，优先使用计时器、计数器、rs触发器和比较器等功能指令。
（2）应熟悉机床功能部件动作过程和原理，以及启动、禁止动作的元件在plc程序中的使用部位和功能。
（3）事件可以作为逻辑条件。plc指令，特别是计数器、rs触发器具有记忆功能，plc指令可以将功能部件的动作（如移动事件）作为逻辑元素，而继电器—接触器系统则无能为力。
（4）严格注意联锁逻辑的使用范围。如例2，只限制在自动、mda等方式，不能限制手动调整方式，即不能影响机床原功能的使用。
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