可编程序逻辑控制器(plc)是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的工业自动控制装置,目前被广泛地应用于各种生产机械和生产过程的控制中。本文以plc故障维修为例,介绍利用梯形图分析、排除故障的思路。
plc采用了微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,另外还采取了屏蔽、滤波、隔离等抗干扰的措施,因此可靠性有很大的提高。本机床使用过程中曾出现如下故障现象:合上机床控制电源,启动液压、润滑和主轴电机并于自动方式升压后,两缸不执行夹紧动作,后续过程无法继续进行。根据plc的梯形图来分析和诊断故障是解决数控机床外围故障的基本方法。用这种方法诊断机床故障首先应该搞清机床的工作原理、动作顺序和连锁关系,然后利用cnc系统的自诊断功能或通过机外编程器,根据plc故障维修梯形图查看相关的输人输出及标志位的状态,从而确认故障的原因。
梯形图由电路节点和软继电器线圈按一定的逻辑关系构成梯形电路。plc故障维修梯形图中的继电器不是继电器控制电路中的物理继电器,它实质上是存储器中的每位触发器,因此称为“软继电器”。相应位的触发器为“1”态,表示继电器线圈通电,常开接点闭合,常闭接点打开。功能块fun03有两个输人端,一个为置位端,另一个为复位端。当图1中上半部分接点有一支路接通时,内部自保线圈200置位为“1”,并且在断电后保持接通。当下半部分接点接通时,内部自保线圈200复位为“0”,并且断电后还保持断开的特性。
通过手持式编程器逐个监控各输人信号的通断状态,发现置位输人信号2(自动方式),1(自动程序工作启动),23(原位限位开关)当前状态均为接通,但200号线圈一直处于关断状态。再逐个检查复位控制信号,发现计数器c70的常开触点始终闭合。正是这一原因才使得200号线圈不能得电。只有进一步查找c70常开触点闭合的原因。在本plc控制系统中,c70是计数器功能模块,有两个输人端,一个为计数端,另一个为复位端。预置值是指要计数的数目。当pc机断电时,计数值有自保的作用。当计数端逻辑条件满足为on时,计数器动作,计数1次;当复位逻辑条件满足为on时,不论计到何数,计数器都复位,返回到预置值。
在plc自动运行期间,利用plc的监视功能可以不断地监视其工作情况。用编程器检测发现c70的计数值已完成预置值1000件,c70始终保持接通状态,从而使得其常开触点闭合,致使200号线圈始终保持复位状态。这时只有将复位输入信号27(任意选定的输入点)号线与公共线com短接一下使c70复位,其常开触点才会断开,200号线圈才能得电,从而夹紧电磁阀动作,主轴端高速钢夹紧,滑架端碳素钢夹紧,继续下面的行程。
通过以上分析可以看出,出现上述故障是因为人为增加了1个控制工件件数的程序,当生产工件的件数已达到设定值时没有人工使计数器复位,因而使得程序不能顺序执行,机床无法进行正常工作,这一故障与机床本身无关。通过这一维修实例,总结出如下经验:在排除plc控制系统故障过程中,不但要弄清楚整个机床的工作原理,还要弄清楚plc梯形图的工作原理,熟练掌握编程器的使用方法,在注重查找机床本身故障的同时,也要注重某些人为设置的故障。只有综合考虑,才能快速准确地诊断故障,大大减少维修时间,使设备早日投入正常运行状态!