【精品】范少青畢業(yè)論文

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1、數(shù)控機(jī)床PMC應(yīng)用與故障診斷范少青摘要：數(shù)控機(jī)床正向著高精度、高復(fù)雜性、高柔性的方向發(fā)展，它是一種價(jià)格昂貴的精密設(shè)備,因此，其維護(hù)更是不容忽視。在數(shù)控機(jī)床故障統(tǒng)計(jì)中，其中有關(guān)PMC的故障占了總故障的40%以上，本文通過(guò)對(duì)PMC全面的分析，更加深入的了解故障發(fā)生的原因，從而更好的解決實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題與故障。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床PMC維修PMC在數(shù)控機(jī)床上實(shí)現(xiàn)的功能主要包括工作方式控制、速度倍率控制、自動(dòng)運(yùn)行控制、手動(dòng)運(yùn)行控制、主軸控制、機(jī)床鎖住控制、程序校驗(yàn)控制、碩件超程和急停控制、輔助電機(jī)控制、外部報(bào)警和操作信息控制等。PMC既然能

2、實(shí)現(xiàn)這么多控制，那么什么是PMC,它又是怎么工作的，起著什么作用，在實(shí)際屮又會(huì)出現(xiàn)哪些故障？木文可以說(shuō)就是對(duì)這些問(wèn)題做出研究，探究這些問(wèn)題的答案。一、什么是PMC（一）PMC簡(jiǎn)介PMC（又叫PLC,可編程邏輯控制器）是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種通用工業(yè)控制器。在PMC出現(xiàn)之前，機(jī)床的順序控制是以機(jī)床當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù),使機(jī)床按預(yù)先規(guī)定好的動(dòng)作依次地工作。這種控制方式的實(shí)現(xiàn)，是由傳統(tǒng)的繼電器邏輯電路（RelayLogicCircuit,簡(jiǎn)稱(chēng)RLC）完成的。這種電路是將繼電器、接觸黠、開(kāi)關(guān)、按鈕等機(jī)電分立元件用導(dǎo)線(xiàn)連接而成的

3、控制回路，由于它存在體積大、耗電多、壽命短、可靠性差、動(dòng)作遲緩、柔性差、不易擴(kuò)展等許多缺點(diǎn)，正逐漸被PMC組成的順序控制系統(tǒng)所代替。現(xiàn)在，PLC已成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（CNC）和PMC協(xié)調(diào)配合，共同完成數(shù)控機(jī)床的控制。其中，CNC主要完成與數(shù)字運(yùn)算和管理等有關(guān)的功能，如零件程序的編輯、插補(bǔ)運(yùn)算、譯碼、位置伺服控制等。PMC主耍完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動(dòng)作，沒(méi)有軌跡上的具體要求；同時(shí)控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，如工件的裝夾、刀具的更換、冷卻液的開(kāi)關(guān)等一些輔助動(dòng)作；它還接受機(jī)床操作面板的指令，一方面直接

4、控制機(jī)床的動(dòng)作，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過(guò)程的控制。（-）類(lèi)型用于數(shù)控機(jī)床的PMC一般分為兩類(lèi)：一類(lèi)是CNC的生產(chǎn)廠(chǎng)家為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的順序控制而將CNC和PMC綜合起來(lái)設(shè)計(jì)，PMC是CNC的一部分，其中的PLC稱(chēng)為內(nèi)裝型PMC；另一類(lèi)是以獨(dú)立專(zhuān)業(yè)化的PLC生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)順序控制系統(tǒng)，這種類(lèi)型的PLC稱(chēng)為獨(dú)立型（或外裝型）PLC。一般小型或屮型的數(shù)控機(jī)床都是用內(nèi)裝型的PLCo（三）編程語(yǔ)言（LADDER）梯形圖（LADDER）是從繼電器一接觸器控制系統(tǒng)的電氣原理圖演化而來(lái)的，是一種圖形語(yǔ)言。如圖1所示。Q10II1

5、02

6、/I10.3I/IQ1.0r1111「1Lr)10.11112.511Q2.2q)111110.2HH圖1梯形圖梯形圖由觸點(diǎn)、線(xiàn)圈和方框表示的指令盒構(gòu)成。觸點(diǎn)代表邏輯輸入條件，線(xiàn)圈代表邏輯運(yùn)算結(jié)果，常川來(lái)控制指示燈，開(kāi)關(guān)和內(nèi)部的標(biāo)志位等。指令盒川來(lái)表示定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或數(shù)學(xué)運(yùn)算等附加指令。（四）控制對(duì)象（1）機(jī)床操作面板控制，包拾M、S、T功能；（2）機(jī)床外部開(kāi)關(guān)信號(hào)的控制；（3）輸出信號(hào)控制；（4）伺服控制；（5）報(bào)警處理控制。（五）FANUC系統(tǒng)的機(jī)床接口診斷功能采用CRT/MDI能有效地檢查CNC與PMC和機(jī)床Z間的接口狀

7、態(tài)。這是根據(jù)讀出與各輸入信號(hào)相對(duì)應(yīng)的接收器（RV）的輸出或存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行，或根據(jù)寫(xiě)入與各輸出信號(hào)相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)存器。二PMC的工作方式PMC對(duì)用戶(hù)程序的執(zhí)行采用循環(huán)扔描的工作方式，每個(gè)循環(huán)扔描周期約為16毫秒，為了避免繼電接觸器控制的觸點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)序失配問(wèn)題，PMC在任一時(shí)刻只能執(zhí)行一條指令。PMC的工作過(guò)程PMC整個(gè)工作過(guò)程包含五個(gè)階段：自診斷、與編程器等進(jìn)行通信、輸入采樣、執(zhí)行用戶(hù)程序、輸岀刷新。PMC的T作過(guò)程框圖如圖2：執(zhí)行用戶(hù)程序的三個(gè)階段如圖3：輸入采樣階段圖2PMC的丄作過(guò)程框圖輸出刷新階段輸出信號(hào)程序執(zhí)行階段重:復(fù)工

8、作圖3用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程用戶(hù)程序執(zhí)行階段，plc按照梯形圖的順序，自左而右，自上而卜?的逐行掃描，在這一?階段CPU從用戶(hù)程序的第一條指令開(kāi)始執(zhí)行直到最后一條指令結(jié)束，程序運(yùn)行結(jié)果放入輸出映像寄存器區(qū)域。在此階段，允許對(duì)數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進(jìn)行處理，在掃描周期的各個(gè)部分，均可對(duì)中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。三、PMC在機(jī)床上的應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)屮的信息交換是以PMC為屮心，在CNC、PMC和機(jī)床Z間進(jìn)行信息傳遞,通過(guò)PMC的信息傳遞，接受CNC的命令信息，實(shí)現(xiàn)輔助功能的控制；并把邏輯控制的結(jié)果信息送冋CNC裝置，以同步零件

9、程序的執(zhí)行。CNC系統(tǒng)、系統(tǒng)PMC及機(jī)床的信號(hào)關(guān)系如圖4:圖4CNC系統(tǒng)、系統(tǒng)PHC及機(jī)床的信號(hào)關(guān)系CNC信號(hào)PMC機(jī)犁CNC系統(tǒng)、系統(tǒng)PLC及機(jī)床側(cè)的接口關(guān)系如圖5:MDI/CRT血板CNCPLC機(jī)床操作而板強(qiáng)電電路輔助動(dòng)作（換刀、