数控机床电气控制故障诊断跟PLC电气控制设计

<一>、数控机床电气控制系统故障诊断
1、直观诊断法。直观诊断法是数控机床电气系统故障较为直接也是较为常用的一种诊断方法，主要通过感官观察机床声、光、味等异常现象，从而确定故障位置，诊断故障原因，之后有针对性地进行故障处理。
2、自诊法。机床床身铸件随着技术的进步，现代数控系统已经逐渐实现了故障自动化诊断，在工作期间，CNC系统可以利用自我诊断程序进行系统诊断，一旦发现故障，则会产生分类声光告警，例如设定错误警报、伺服系统故障警报、操作错误警报等等，这样就可以根据不同的警报内容来实现故障诊断检测。
3、参数分析诊断法。对于数控机床电气控制系统来说，参数设置的合理性至关重要，参数设定之后，数值不可改。但需要注意的是，随着电气控制系统及相关数控设备的长时间运行，各个零部件不可避免地会产生磨损，导致性能出现变化，这会引起参数丢失或变化，影响机床的正常工作。因此，在进行故障诊断的过程中，可以采用参数分析的方式，根据参数异常变化来诊断故障，并合理调整参数，机床稳定、正常地运行。
4、置换及转移诊断法。在确定故障原因的前提下，可采用置换诊断法确定故障部位，利用备用集成电路芯片、相关元器件及印制电路板等来换存在疑点的部分，之后再行检察和。在没有备件且不确定故障部位的情况下，可采用转移诊断法，将系统中相同功能的电路板、集成电路芯片或元器件等相互交换，观察故障也随之转移，以此来确定故障部位。
5、仪器检查诊断法。仪器检查诊断法主要是为了检查出故障源，如果能够将故障源定位于具体的元器件，则可以准确地把握故障性质和原因，从而提升维修效率，降低维修成本。以电路板的检测为例，可以将电路板特性参数输入到电路板故障测试仪中，之后进行测试，参数对比找出故障源。
<二>、基于PLC的数控机床电气控制系统的设计
CPU是可编程逻辑控制器(PLC)的核心内容，PLC的主要性能就是对系统的综合控制力、依据网络对各部分的通信能力和计算机技术所具有的可编程能力的自动控制器。PLC具有很广泛的通用性和对电气控制设备所需要的高度性和抗干扰能力。PLC的工作方式是对系统程序的循环扫描，它通过对样本的采集输入，对程序进行分析，较后按照程序输出一系列控制指令，所以，机床的辅助电气的主要控制系统是PLC。
1、数控机床电气控制的方式选择
决定数控机床系统成败的因素就是数控机床电气控制的方式，想要在加工上使机床的运转速度和加工产品精度达到高的层次，就要关注电气控制系统的优劣。
所以，数控机床的性能可以决定产品的精度和速度。对加工零件的条件进行分析，对系统的功能进行了解，根据其特点对其进行程序上的编辑，对于X轴与Y轴的确定采用的是对PLC控制系统、运动系统、电机部分、光栅尺等进行封闭式的控制方式。这种处理方式，使PLC的文件处理能力、人机交互能力及对数据的处理能力正常的发挥。运动控制器的优点就是稳定性与高速性，光栅尺的作用就是对程序提供作用点的精信息。同时，机床铸件可以通过接入传感器的方式提高系统的性和稳定性。传统控制卡的实用性小，在使用上只能接入不多的几根轴，而运动控制器使用不仅能使接入轴的数目增加，还可以在以后的系统升级中带来便利。运动控制器还有个大的优点，就是可以执行自动编辑的功能。
2、数控机床的功能分析
数控机床的种类有很多，我们可以简单分析一下数控机床中的一种机床，不X、Y轴，还有四个Z轴，在进行工作的时候可以达到X、Y、Z轴三轴联动，轴与轴之间可以同时运动，也能分开运动。
为了实现对全闭合环的控制，可以利用X、Y轴的运动轨迹对工作台进行定位，从而提高加工精度。通过对变频器的控制，以此实现对四个主轴电机的同步控制。
运用X、Y轴进行限位的双重保护，再对Z轴的下侧进行限位。为了提高数控机床的加工效率，使主轴的转速达到，就要对电机温度进行实时监测并配备的冷却水泵，为机床提供好的温度保护。为了实现自动、手动换刀的性，对主轴配备了的机械换刀手和刀库。机械手对机床换刀后，自动对刀具的和位置进行测量，提高了加工的质量，在检测时发现刀具有磨损或断裂的情况，机床的检测系统就会出现提示，可以通过系统的指令完成自动换刀及手动换刀。