数控机床改造中急停报警类故障的解决方法

在初始设计PLC用户程序时对可能的故障点进行充分考虑，同时做好相应报警提示处理方面的监测工作。数控机床外围故障的基本解决方法在于以PLC的I/O状态与梯形图为依据对数控机床故障进行分析和诊断，在诊断故障时需掌握电气控制原理图及相关的 PLC 输入输出信号（位于各功能回路中）。基于PLC和自诊断技术的诊断步骤为（1）首先以自诊断结果的报警信息为依据，定位故障类型及位置的范围。（2）对相关信号点位在寄存器状态监测界面（位于 PLC 中）进行状态的观察，判断 PLC 同其他环节间的信号输入输出情况，据此判断故障位置（在CNC、PLC或机床侧）。（3）在此基础上完成相应区域的故障排除工作，实现准确定位和排除故障点工作过程。

急停报警类故障

通过操作面板或急停按钮可使数控机床停止运动（一般通过 PLC 程序控制急停电气控制回路实现），以应对数控机床出现的紧急情况，确保机床和操作人员的安全，数控装置在机床当前状态正常全部急停按钮打开后，才允许工作状态到其他模式的切换。在急停报警类故障中，长期处于急停状态导致数控机床无法复位是极为常见的故障。例如故障现象为：XHK715加工中心（已配备数控系统）急停后出现无法复位现象，数控装置出现系统急停报警提示。对故障原因进行分析：急停功能通常需通过 PLC 程序控制急停电气控制回路实现，急停回路推荐连接方式如图2所示（HNC-210系列），首先需串联超程限位开关的常闭触点（包括各运动轴的正向和负向），接下来对急停按钮（位于数控装置操作面板上）进行串联，在回路中串联继电器 KA2 的线圈，继电器 KA2 的线圈在此部分电路处于连通状态下，其常开触点闭合，产生了输入信号点 X1.7 有输入（外部运行允许信号）。急停按钮（位于手持单元上）同PLC的连接则通过XS8接口实现，其在打开状态下PLC的输入点X8.7有输入。自诊断没有发现异常且 X1.7 和 X8.7 同时有输入时，才可解除数控机床的急停状态。

故障检测流程为：（1）在确定外部运行允许信号的基础上，对输入地址进行定义（在标准PLC配置系统中），且需同电气接线一致即为X1.7。（2）松开急停按钮，在PLC状态监测界面观察输入点 X1.7 和 X8.7 的电平变化情况，若信号点无相应变化，急停回路可能存在断路情况需做进一步检查和判断。若观察到信号点有变化证明急停回路并无断路情况出现；若有变化的信号点同已定义的输入点一致需判断 PLC 程序的准确性，若不一致时需对已定义的输入点地址进行修改（在标准 PLC 配置系统中）。例如：某数控机床出现抵挡故障现象，系统报警后进行全面调查，确定发生了主轴挂挡的错误（由损坏主轴抵挡检测开关引起），更换开关装置设备。实际运行时偶尔出现停车现象降低了机床使用效率，但并未发出警报信息，因此使用PLC检查机床主轴的实际转动情况，初步诊断故障同主轴运行情况相关，并对其做进一步分析，排查故障原因，故障控制主要运用PLC，分析和了解系统内部信号数据，对其进行激活处理形成报警响应；全面分析主轴程序明确其转动操作情况，在此基础上实施诊断工作，从而显著提升了检测故障的有效性和准确性。