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脚踏板故障论文范文

摘要：故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用.文章结合数控机床中几个故障的维修实例,说明加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控机床故障,降低机床故障率具有重要意义.

关键词：数控机床；PLC梯形图；故障诊断；故障维修

中图分类号：TG659　　文献标识码：A　　文章编号：1009-2374（2010）06-0192-02

一、数控机床故障诊断的基本方法

　　故障诊断是进行数控机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障的发生与扩大的作用.一般来说,数控机床的故障诊断方法主要有以下几种：

　　（一）常规诊断法

　　对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查,通常包括：（1）检查电源的规格（包括电压、频率、相序、容量等）是否符合要求；（2）CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入／输出信号的连接是否正确、可靠；（3）CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固,接插部位是否有松动；（4）CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、电位器的设定、调整是否正确；（5）液压、气动、润滑部件的油压、气压等是否符合机床要求；（6）电器元件、机械部件是否有明显的损坏.

　　（二）状态诊断法

　　通过监测执行元件的工作状态判定故障原因.在现代数控系统中,伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件主要参数的动、静态检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继电器、定时器等的状态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查.

　　（三）动作诊断法

　　通过观察、监视机床的实际动作,判断动作不良部位,并由此来追溯故障源.

　　（四）系统自诊断法

　　这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件,对系统内部的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、测试的诊断方法.主要包括开机自诊断、在线监控和脱机测试三个方面的内容.

　　二、故障实例分析

　　1．TF2000HD型西门子数控不落轮车床,采用的是SIEMENS 840D系统,在机车轮对加工过程中,只要驱动轮一转动,脚踏板（footbrige）就应回缩.但使用过程中常出现脚踏板（footbrige）一直处于伸出状态.

　　分析处理：脚踏板（footbrige）若不回缩,首先应该查看控制脚踏板回缩的电磁阀YV5412是否得电.发现电磁阀YV5412并未得电,倒是执行伸出动作的电磁阀YV5414得电动作（电磁阀上的指示灯是亮的）.而且电磁阀YV5414金属部分发烫,说明该电磁阀长时间工作.由脚踏板工作原理可知,该电磁阀不应常时间得电工作.接着查看脚踏板实际位置状态的PLC指示灯.脚踏板处于回缩和伸出的状态指示灯分别是PLC输出端口的A36.0,A36.1.发现两个指示灯都亮着.查看相关的电路图,发现是脚踏板（footbrige）的上下两端有两个限位开关,通过限位开关的通断,来传送脚踏板实际位置的信号.下到地坑,检查下行程开关SQ3236,发现下行程开关SQ3236的活动触头被卡死,开关处于接通状态,该开关输出个信号“1” 给PLC的E35.7端口,PLC接受到此逻辑信号后判断脚踏板（footbrige）的实际位置,逻辑判断图如图1所示：

　　现两个行程开关都接通,导致NCU采集到两个开关信号,出现信号紊乱,当发出脚踏板回缩指令时,又检测到脚踏板已经回缩的信号,当执行脚踏板伸出指令时,NCU检测到脚踏板又处于伸出状态.这样导致控制中心作出的逻辑判断错误,使脚踏板长期处于一种状态,现更换一行程开关,手动操作电磁阀几次,消除紊乱的信号,开机重启,机床的脚踏板又能正常伸缩.至此故障消除.

　　2．802D的数控车床老是出现380500中的608报警,出现在X轴上面,按下复位按钮,报警接触后,当再次车到圆弧后,报警又再次出现.

　　分析处理：802D的数控系统出现380500报警号为“驱动器故障”.其中的608报警意为：611U/UE伺服驱动器速度控制输出达到极限,限制了转速调节器输出端,不允许（下转第194页）（上接第192页）转速调节器在其制动处（力矩极限或电流极限）停留过长时间.首先检查编码器的插头,电机的插头是否松动.检查发现没有异常.接着检查电机动力电缆和电机接触器,没有异常现象.接着查看参数P1605和P1606（P1605中确定了允许的持续时间,在P1606中规定转速上限,至该上限时开始进行监控）, 参数正确.最后更换一块好的功率模块,运行机床故障消除.由此判断是功率模块的Uce监控未起作用,功率模块已坏.因此更换功能模块.

　　3．机床上电后,控制SIEMENS 810电源线路的保险迅速熔断.分析处理：机床采用SIEMENS 810控制.根据系统伺服电源的工作原理,对于SIEMENS 611A伺服电源单元的工作过程为输入端口9－112、48－9间闭合后绿灯亮,然后在输入端口63－9、64－9间闭合后,黄灯亮,此时,电源的驱动使能、电压使能都已存在,电源模块通过母线排向伺服驱动单元输出600V的直流电压.故障发生时,绿灯、黄灯依次都亮后,但不久外部电源回路的保险就迅速熔断.分析后认为,应是控制线路中保险以下的回路存在着短路故障.为此采用排查法,即将负载逐一加上,当加上z轴伺服驱动器时,保险迅速熔断,为此判断为Z轴伺服驱动器的故障.经查为Z轴驱动器的冷却风扇的扇叶上面附着的潮湿物质（因为是夏季,空气潮湿）,在风扇转动时,被带入驱动器的逆变的回路中,造成相间短路,致使保险熔断.因此注意系统保养,定期清洗系统板,清除系统冷却风扇扇叶上的附着物,保持电器柜内的空气干燥,对于降低伺服系统故障,具有重要意义.

　　4．数控磨床,配备SIEMENS 810数控系统,主轴不能启动,出现报警6009,“EL.SPINDLE COOLINGSYSTEM NOK” （主轴冷却系统不正常）.

　　分析处理：检查主轴冷却系统未发现问题,根据PLC报警机理,6009报警是由于PLC标志位F10L1被置位所致.所以利用系统DIAGNOSIS诊断功能,根据图1所示的6009报警梯形图,在线检查PLC的状态.发现标志位F182.3状态为“1”使F101.1置位,而F182.3状态为“1”是因为定时器T13的状态为“1”,112.1的状态为“0” （见图2）造成.在启动主轴时,PLC启动冷却水阀开的输出,Q1.5的状态应为“1”,故T13的状态为“1”是正确的.112.1连接的是主轴冷却水的流量开关（见图3）,其状态为“0”说明冷却水流量有问题,但检查流量正常,说明是流量开关损坏.更换新的流量开关,故障消除.

　　三、结语

　　对于数控机床的修理,重要的是发现问题,特别是数控机床的外部故障.有时诊断过程比较复杂,但一旦发现问题所在,解决起来就比较简单.对于机床外部故障的诊断应遵从以下两条原则：首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序；其次,要会利用PLC梯形图,NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态.一般情况下只要遵从以上原则,小心谨慎,常见的数控故障都会及时排除.

参考文献

　　[1]廖兆荣．机床电气自动控制[M]．北京：化学工业出版社,2003.