使用PLC I/O状态诊断故障：实用指南

数控机床中，输入输出信号的传递一般都要通过PLC接口来实现，因此，许多故障都会在PLC的I/O接口这个通道反映出来。数控机床的这个特点为故障诊断提供了方便，不用万用表就可以知道信号的状态，但要求熟悉有关控制对象的正常状态和故障状态。

【例5-6】某FANUC 3T-A系统“NOT READY”故障的处理。

故障现象：在加工一产品零件时，机床发出报警信号，CRT显示“NOT READY”，机床不能工作。

故障检查与分析：CK7815/1型数控车床采用日本FANUC公司的3 T-A闭环CNC控制系统。进给伺服机构采用FANUC-BESK直流伺服电动机（FB-15型）。主轴驱动采用FAN UC-BESK直流主轴电动机，可在宽范围内实现无级调速和恒速切削。机床顺序控制由3T-A系统内装的可编程序控制器（PC-D）来实现。

图5-29 机床PLC梯形图（部分）

图5-30 机床PLC输入/输出接口图（部分）

出现上述故障时，调故障自诊断程序。按下［ALARM］键，CRT上没有显示报警内容，这说明控制单元或伺服系统中有一个没有准备好。检查机床PLC的梯形图（图5-29），发现机床没有准备好信号输出，由此可以针对信号CK24、CK100、MRDY-M进行检测。调PLC的输入/输出接口图（图5-30），检查输出地址号00.7无信号，即系统没有检测到AC 100V电压信号，故伺服系统不工作，产生“NOT READY”报警。检查提供交流100V电源，（图5-31）在300和301、300和302、300和303两端用万用表测得100V交流电压，再检查PLC板上端子M18（36），测出直流24V电压。至此，机床AC 100V信号已进入PLC板的输入接口，可是地址00.7却没有信号，说明这一路RV损坏。

故障排除：解决办法有三种：①更换PLC板，这样最简单，但是不经济；②更换损坏这路回所在的集成元件；③更改检测AC 100V信号的地址。

【例5-7】某台CK7815/1型数控车床采用日本FANUC公司的3T-A闭环CNC控制系统，CRT无显示故障。

图5-31 交流电源电路

故障现象：在调试一零件程序过程中，将机床锁住进行空运行时，按下启动按钮，显示器无任何显示，也无光栅。

故障检查与分析：进给伺服机构采用FANUC-BESK直流伺服电动机（FB-15型）；主轴驱动采用FANUC-BESK直流主轴电动机，可在宽范围内实现无级调速和恒速切削；机床顺序控制由3T-A系统内装的可编程序控制器（PC-D）来实现。(www.xing528.com)

检查NC柜中电源板无24V直流电压输出，关掉机床电源，将PCB主板上与直流24V电源相连的接插件PC3拔下，然后给机床上电，电源板有直流24V电压，此时CRT有光栅，这说明在PCB主板或与其相连的插口及印制线路板中有短路的地方。关掉电源，试将与PCB连接的输入/输出接口M1、M2和M18拔下，把PC3插口恢复，通电试车，CRT显示正常。关掉电源，逐一连接M1、M2和M18，查出输入接口M1和与PLC板连接的M18中均有短路的地方，至此，排除了PCB主板和PLC板，说明故障出现在机床侧。检查M1和M18中的32P均与地短路，查32P所接线，都是5号（即系统直流24V电源），通过分线盒与强电柜中的5号端子相连，将5号端子上的信号线逐一用万用表测量，有一条线与地短路，顺此线查明故障发生在刀盘接线盒内的刀位开关上，重新调整刀位开关和接线，故障排除，机床恢复正常工作。

【例5-8】某台数控车床X轴运动出现报警1160 X axis contour monitoring（轮廓监控）。

数控系统：西门子840C系统。

故障现象：这台机床开机X轴回参考点时出现1160报警，并且X轴滑台没有动。

故障分析与检查：手动移动X轴也出现1160报警，根据故障现象和报警信息，机床的X轴得到运动指令后，实际上并没有移动，所以产生1160报警。因为X轴滑台没有动，所以首先检查X轴伺服电动机的驱动电压，在让X轴运动时，伺服电动机没有驱动电压，说明伺服电动机没有问题。

这台机床的伺服控制采用德国INDRAMAT交流模拟伺服驱动装置。在起动X轴运动时，检测X轴伺服控制装置端子1、2之间的给定电压，有电压输入，说明数控系统已经输出了运动指令值，但检查7号端子的使能信号时，却发现没有使能信号。

查看这台机床的电气图样，分析使能的给定原理，这台机床除了系统给出使能外，PLC也给出了使能信号，如图5-32所示。其使能信号连接如图5-33所示。

图5-32 PLC X轴伺服使能输出信号

图5-33 X轴伺服使能连接

首先检查PLC的X轴使能信号Q1.4为“1”，没有问题，继电器K1.4的触点也闭合了。根据图5-33所示的连接图进行逐个检测，840C测量模块X轴伺服使能信号没有问题，X轴伺服控制器准备好信号也正常，只是发现刀塔噪声监测仪的触点没有闭合，发现该监测仪有报警信号。

故障处理：复位刀塔噪声监测仪的故障信号，这时机床X轴进给运动恢复正常。