数控机床 PLC 故障诊断与典型实例

 
1 引言

数控机床是典型的机电一体化系统。PLC 工程现场界面涉及光、机、电、气、液等复杂的输入
输出信令，加之 PLC 对于信号的逻辑处理具有的抽象运算特征，使得工业现场故障处理
工作通常是相当的复杂困难，PLC 机电系统现场故障往往使得缺少工程经验的设备管理
者们束手无策，较长时间的故障处理处理可以大幅度降低产能，严重影响生产。本文以就
事论事的方式平铺直叙具体的机电工程现场故障处理案例，保留住故障处理经验中最珍
贵的分析判断过程。

2 数控机床故障诊断案例

2.1 甄别 PLC 内外部故障实例

配备 820 数控系统的某加工中心，产生 7035 号报警，查阅报警信息为工作台分度盘不回
落。在 SINUMERIK 810／820S 数控系统中，7 字头报警为 PLC 操作信息或机床厂设定的
报警，指示 CNC 系统外的机床侧状态不正常。处理方法是，针对故障的信息，调出 PLC
输入/输出状态与拷贝清单对照。
工作台分度盘的回落是由工作台下面的接近开关 SQ25、SQ28 来检测的，其中 SQ28 检测
工作台分度盘旋转到位，对应 PLC 输入接口 110.6，SQ25 检测工作台分度盘回落到位，
对应 PLC 输入接口 110.0。工作台分度盘的回落是由输出接口 Q4.7 通过继电器 KA32 驱动
电磁阀 YV06 动作来完成。

从 PLC STATUS 中观察，110.6

“

为 1”，表明工作台分度盘旋转到位，I10.0

“

为 0”,表明工作

台分度盘未回落，再观察 Q4.7

“

为 0”，KA32 继电器不得电，YV06 电磁阀不动作，因而

工作台分度盘不回落产生报警。

处理方法：手动 YV06 电磁阀，观察工作台分度盘是否回落，以区别故障在输出回路还
是在 PLC 内部。

2.2 诊断接近开关故障实例

某立式加工中心自动换刀故障。

故障现象：换刀臂平移到位时，无拔刀动作。

ATC 动作的起始状态是：（1）主轴保持要交换的旧刀具。（2）换刀臂在 B 位置。（3）换
刀臂在上部位置。（4）刀库已将要交换的新刀具定位。

自动换刀的顺序为：换刀臂左移（B→A）→换刀臂下降（从刀库拔刀）→换刀臂右移
（A→B）→换刀臂上升→换刀臂右移（B→C，抓住主轴中刀具）→主轴液压缸下降（松
刀）→换刀臂下降（从主轴拔刀）→换刀臂旋转 180°（两刀具交换位置）→换刀臂上升
（装刀）→主轴液压缸上升（抓刀）→换刀臂左移（C→B）→刀库转动（找出旧刀具位