项目2：超程故障 - 任务1：X轴正向超程报警

数控机床输入输出模块故障诊断在数控机床中，CNC是整个数控系统的核心装置，机床作为最终的执行机构。CNC不仅要完成对各坐标轴的位置进行连续控制，还要完成主轴正反转、起停、刀库及换刀机械手控制、工件夹紧松开、工作台交换、气液压、冷却和润滑等辅助动作的顺序控制。一般PLC可以来完成上述顺序控制功能，FANUC系统中将这一功能模块称为可编程机床控制器PMC，区别西门子。背景：数控机床输入输出模块故障诊断1数控机床PLC的功能CNC系统主要控制坐标轴运动的连续数字信息；PLC的功能主要是刀具更换、主轴启动停止、换向变速、零件装卸、冷却液的开停和控制面板、机床面板的输入输出处理等。CNC系统图数控装置、PLC、机床之间的关系数控装置可编程控制器操作面板主轴控制辅助动作换刀动作冷却排屑......2数控机床PLC的形式PLC的两种形式：独立型：专门的PLC，在CNC的外部。内装型：CNC与PLC合用一个CPU，PLC在CNC内部。3.1西门子系统的PLC状态显示功能1．利用机床数控系统监控PLC状态3常用数控系统的PLC状态的监控方法先用菜单键找到图5-4画面按此处按此处按此处实时显示PLC输出状态按此处实时显示PLC输入状态按此处显示扩展菜单此画面实时显示PLC计数器和定时器按此处实时显示PLC输入状态2．利用机床外编程器监控PLC状态西门子数控机床数控系统大多采用S5、S7系列PLC，其运行状态可以用装有编程软件的计算机进行实时监控。3.2FANUC0系统的PMC状态监控按此处，或再按一次DGNOSPARAM键FANUC-0系统具有PMC状态显示功能，可以显示PMC输入/输出接口的实时状态。

3.3华中数控系统华中数控系统PLC监控

3.3华中数控系统主控菜单PLC功能子菜单

3.3华中数控系统PLC功能子菜单与状态选择子菜单

3.3华中数控系统机床输入到PMC:XHNC-21TF华中数控系统的I/O信号与X/Y的对应关系PLC输入输出对照界面（按F3）

3.3华中数控系统3.PLC调试（1）PLC调试的内容操作数控装置进入输入输出开关量显示状态,对照机床电气原理图，逐个检查PLC输入输出点的连接和逻辑关系是否正确。检查机床超程限位开关是否有效,报警显示是否正确(各坐标轴的正负超程限位开关的一个常开触点,已经接入输入开关量接口)。

3.3华中数控系统（2）PLC调试的过程检查操作面板上的各个按钮，检验开关量输入信号、系统动作、外部逻辑电路的动作是否正确；逐个在开关量输入信号中人为接入限位信号，通常为X0.0～X0.7（即I0～I7）检验该信号能否使系统产生急停，并正确显示报警信息；让各坐标轴返回参考点，人为接入参考点回答信号，检验各坐标能否完成回参考点动作及回参考点动作是否正确；（1）PLC故障的表现形式当数控机床出现有关PLC方面的故障时，一般有三种表现形式：3.4PLC控制模块的故障诊断1）故障可通过CNC报警直接找到故障的原因。2）故障虽有CNC故障显示，但不能反映故障的真正原因。3）故障没有任何提示。对于后两种情况，可以利用数控系统的自诊断功能，根据PLC的梯形图和输入/输出状态信息来分析和判断故障的原因，这种方法是解决数控机床外围故障的基本方法。（2）PLC控制模块的故障诊断方法1．根据报警号诊断故障2．根据动作顺序诊断故障：如自动换刀故障3．根据控制对象的工作原理诊断故障4．根据PLC的I/O状态诊断故障：5．通过PLC梯形图诊断故障：6．动态跟踪梯形图诊断故障：一般来讲，PLC自身出故障的概率很小，一般不用去考虑PLC本身的程序错误，大多数故障是外围接口信号的故障。实例1：配置SINUMERIK801/820S数控系统的加工中心，产生7035的报警，查阅报警信息为工作台分度盘不回落。调查分析：西门子系统7字头报警为CNC系统之PLC外部状态不正常。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I10.6，SQ25检测工作台分度盘回落到位，对应PLC输入接口I10.0。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PLCSTATUS中观察，I10.6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，如果回落，再检查其他输入设备SQ25的状态。例2：一台FANUC0TC数控车床，当踩下脚踏开关时，工件卡不上。故障检查与分析：根据机床原理，第一次踩下脚踏开关时，工件应该卡紧，第二次踩下脚踏开关时，松开工件。脚踏开关接入PMC输入X2.2.首先利用系统PMC状态显示功能检查X2.2的状态，按下DGNOSPARAM键后，进行PMC状态显示画面。在踩下脚踏开关时观察PMC输入X2.2的状态，一直为0，不发生变化，经核实脚踏开关确实有损坏。故障处理：更换脚踏开后，机床恢复正常。实例3：配备FANUC0T系统的某数控车床。故障现象：当脚踏尾座开关使套筒顶尖顶紧工件时，系统产生报警。在系统诊断状态下，调出PLC输入信号，发现脚踏向前开关输入X04.2为“1”，尾座套筒转换开关输入X17.3为“1”，润滑油供给正常使液位开关输入X17.6为“1”。调出PLC输出信号，当脚踏向前开关时，输出Y49.0为“1”，同时，电磁阀YV4.1也得电，这说明系统PLC输入/输出状态均正常，分析尾座套筒液压系统。调查分析：当电磁阀YV4.1通电后，液压油经溢流阀、流量控制阀和单向阀进入尾座套筒液压缸，使其向前顶紧工件。松开脚踏开关后，电磁换向阀处于中间位置，油路停止供油，由于单向阀的作用，尾座套筒向前时的油压得到保持，该油压使压力继电器常开触点接通，在系统PLC输入信号中X00.2为“1”。但检查系统PLC输入信号X00.2则为“0”，说明压力继电器有问题，其触点开关损坏。故障原