1 引言

　　為了保護數控機床和維修方便，PLC有顯示和檢測數控機床故障的能力。一旦發生故障，維修人員就能根據數控機床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實際加工過程中，我們發現有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發故障，其它故障報警就消失了。可是從機床PLC顯示的所有報警故障中，維修人員并不知道哪個故障是初始引發故障，維修人員只能逐個故障去查，這就增加了維修難度，造成人力物力的浪費。幾個故障同時顯示時，處理問題的關鍵是解決初始故障，所以準確判斷并檢測到初始故障對機床維修工作是非常重要的。我們設計了一種機床PLC初始故障診斷功能，通過PLC程序，準確判斷出初始故障的報警號。維修中，首先排除初始故障，其它引發故障自行消失，這樣就極大地方便了機床的維修，提高了機床維修的快速性和準確性。

2 初始故障診斷原理

　　我們設計的PLC程序不單單是把各個故障都能檢測和顯示出來，還能把最關鍵的初始故障自動判斷出來，PLC初始故障判斷程序如附圖所示。

　　下面舉例說明初始故障診斷原理。以3個故障為例，其中設置了3個故障檢測位，分別為R500.0、R510.0、R520.0；3個初始故障檢測位為R500.2、R510.2、R520.2；F149.1為系統復位信號。初始狀態時，無報警出現，故障檢測位都為“0”，初始故障檢測位也都為“0”，復位信號F149.1為“0”。在3個故障中假設首先發生第二個故障。在程序掃描的第一個周期內，其對應的故障檢測位R510.0變為“1”，R500.2、R520.2、F149.1初始值為“0”，初始故障檢測位R510.2變為“1”，通過自鎖保持為“1”，直到故障被排除，系統復位信號發出后“1”狀態才被解除。在程序掃描的第二個周期內，R510.2保持為“1”，實現了對R500.1、R520.1的封鎖，即使此時另外某一個故障檢測位為“1”，也不能導致其初始故障檢測位變為“1”。通過此PLC程序的控制，就能從同時發生的眾多故障里準確地判斷出初始故障。

3 應用實例

　　實例1 我們在維修北京機床研究所生產的JCS018數控機床時，遇到了多個故障同時發生的問題，如換刀報警和液壓報警同時出現。維修時，我們一般從故障根源查起，先檢查液壓控制部分，然后才能確認故障出在換刀過程中。檢查后我們才知道換刀的動力由液壓驅動來提供。PLC控制程序設計中，當遇到換刀故障時，為防止更大的意外發生，在報警的同時也斷開了液壓控制，因此換刀故障發生時出現了兩個報警信息。為遵循原機床的設計思路，而又能準確地發出報警信息，我們給JCS018數控機床增加了對初始故障的檢查功能。按照前面的程序分析，換刀和液壓故障檢測位分別為R500.0和R510.0，初始故障可從初始故障檢測位R500.2和R510.2讀出。當該機床再發生類似故障時，就能很快地判斷出初始故障。

　　實例2 我們在維修一臺鉆銑加工中心時，也遇到類似現象。該機床配有一個刀具容量為40把刀的刀庫，可以自動完成多道工序的鉆銑操作。機床主軸電動機為三相異步電動機，主軸電動機只有一種轉速，而主軸通過齒輪變速實現12級有級變速。在自動執行某段程序時，程序中的輔助功能既有換檔功能S代碼，又有找刀功能T代碼，只要有一個代碼指令沒有執行完，輔助功能完了信號則不能發出，即認為此段程序中的輔助功能沒有完成，不能繼續執行下一個程序段。假如換檔功能出現故障時，首先發出換檔報警信號，輔助功能完了信號不能發出，超過一定時間后，又發出找刀報警信號，則會認為找刀動作也未完成。如果加上初始故障判斷功能，就會使維修人員準確地檢查出故障原因，及時解決問題。

4 結束語

　　我們設計的機床PLC初始故障檢測功能，在幾個故障同時顯示時，能準確地判斷出初始的引發故障，給機床維護帶來了極大方便，避免了許多無意義的工作，提高了維修效率。在實際應用中取得了良好的效果。