數(shù)控診斷與維護(hù)復(fù)習(xí)(2學(xué)時(shí))(編輯修改稿)
2025-03-26 00:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ? 數(shù)控機(jī)床對位置檢測裝置的要求 ? 1．?dāng)?shù)控機(jī)床對檢測元件的要求 ? 檢測元件的主要作用是檢測位移和速度，發(fā)送反饋信號(hào)。是檢測裝置的重要部件，位移檢測系統(tǒng)能夠測量的最小位移量稱為分辨率。分辨率不僅取決于檢測元件本身，也取決于測量電路。 ? 數(shù)控機(jī)床對檢測元件的主要要求如下： ? ①使用壽命長，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； ? ②要有滿足精度和速度要求； ? ③要使用、維護(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)境； ? ④成本低； ? ⑤便于與計(jì)算機(jī)連接。 ? 不同類型的數(shù)控機(jī)床對檢測系統(tǒng)的精度與速度的要求也不同： ? ①一般大型數(shù)控機(jī)床以滿足速度要求為主； ? ②中、小型和高精度數(shù)控機(jī)床以滿足精度要求為主； ? ③選擇測量系統(tǒng)的分辨率和脈沖當(dāng)量時(shí)，一般要求比加工精度高一個(gè)數(shù)量級(jí)。 ? 數(shù)控機(jī)床常用的位置檢測裝置有 旋轉(zhuǎn)編碼器 、 光柵尺 等。 位置檢測元件的維護(hù) 光柵尺的維護(hù) 維護(hù)工作指： 防污：避免受到冷卻液的污染 ， 從而造成信號(hào)丟失 ， 影響位置控制精度 防振：光柵尺拆裝時(shí)要用靜力 ， 不能用硬物敲擊 ， 以免引起光學(xué)元件的損壞 光電脈沖編碼器的維護(hù)： 編碼器的維護(hù)主要注意兩個(gè)問題： 防振和防污 聯(lián)接問題 五、關(guān)于數(shù)控機(jī)床的 PLC ? 數(shù)控機(jī)床 PLC的分類 ? PLC在 CNC系統(tǒng)中是介于 CNC裝置與機(jī)床之間的中間環(huán)節(jié)。其根據(jù)輸入的離散信息，在內(nèi)部進(jìn)行邏輯運(yùn)算并完成輸出功能。數(shù)控機(jī)床 PLC的結(jié)構(gòu)形式可分為兩類：一類是專為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床順序控制而設(shè)計(jì)制造的“內(nèi)置式” PLC，另一類是輸入 /輸出接口技術(shù)規(guī)范、輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲(chǔ)容量以及運(yùn)算和控制功能等均能滿足數(shù)控機(jī)床控制要求的“獨(dú)立式” PLC。 ? “內(nèi)置式” PLC ? “內(nèi)置式” PLC從屬于 CNC裝置， PLC與 CNC間的信號(hào)傳送在 CNC裝置內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)。 PLC與 MT(機(jī)床側(cè) )則通過 CNC的輸入 /輸出接口電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送，如下圖所示。 ? 內(nèi)置式 PLC有以下特點(diǎn) : ? ① 內(nèi)置式 PIC能獨(dú)立工作，只是 CNC帶有 PLC功能，兩者是不能分離的。 ? ② 內(nèi)置式 PLC的性能指標(biāo) (如：輸入輸出點(diǎn)數(shù)、程序最大步數(shù)、每步執(zhí)行時(shí)間、程序掃描時(shí)間、功能指令數(shù)目等）是根據(jù)所從屬的 CNC系統(tǒng)的規(guī)格、性能、適用機(jī)床的類型等確定的。其硬件和軟件部分是被作為CNC系統(tǒng)的基本功能或附加功能與 CNC系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)制造的，因此系統(tǒng)硬件和軟件整體結(jié)構(gòu)十分緊湊。 ? ③在硬件結(jié)構(gòu)上，內(nèi)置式 PLC可與 CNC共用一個(gè) CPU，也可單獨(dú)使用一個(gè) CPU；內(nèi)置式 PLC一般單獨(dú)制成一塊附加板，插裝到 CNC主板的插座上，不單獨(dú)配備 I/O接口，而是使用 CNC系通本身的 I/O接口； PLC控制部分及部分 I/O電路所用電源 (一般是輸入口電源，而輸出口電源是另匹配的 )由 CNC裝置提供，不另備電源。 ? ④由于 CNC的功能和 PLC的功能在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)一同考慮，所以 CNC和PLC之間沒有多余的連線，所以使得 PLC信息可以通過 CNC顯示器顯示，PLC編程更為方便，故障診斷功能和系統(tǒng)的可靠性也有提高。 ? “獨(dú)立式” PLC ? 獨(dú)立式 PLC是獨(dú)立于 CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨(dú)立完成規(guī)定控制任務(wù)置。采用獨(dú)立式PLC的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)框圖如下圖所示。 ? 獨(dú)立式 PLC有以下特點(diǎn)： ? ①獨(dú)立式 PLC和 CNC是通過輸入 /輸出接口電路連接的。 ? ②獨(dú)立式 PLC在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中一般采用中型或大型PLC， I/O點(diǎn)數(shù)一般在 200點(diǎn)以上，所以多采用積木式模塊化結(jié)構(gòu)，具有安裝方便、功能易于擴(kuò)展和變更等優(yōu)點(diǎn)。 ? ③獨(dú)立式 PLC的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)可以通過輸入、輸出模塊的增減靈活配置。有的獨(dú)立型 PLC還可通過多個(gè)遠(yuǎn)程終端連接器構(gòu)成有大量輸入、輸出點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)大范圍的集中控制。 ? 數(shù)控機(jī)床 PLC的工作過程 ? PLC的工作過程基本上就是用戶程序的執(zhí)行過程，是在系統(tǒng)軟件的控制下順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶邏輯解算控制邏輯，然后順序向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。此外，為提高工作的可靠性和及時(shí)接收外來的控制命令，在每個(gè)掃描周期還要進(jìn)行故障自診斷和處理以及編程器、計(jì)算機(jī)的通信請求等。 ? 順序掃描的工作方式是 PLC的基本工作方式，這種方式簡單直觀，而且方便用戶程序設(shè)計(jì)，為 PLC的可靠運(yùn)行提供了有力的保證。所掃描到的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果立刻就被后面將要掃描的指令所利用?？梢酝ㄟ^CPU設(shè)置定時(shí)器來監(jiān)視每次掃描時(shí)間是否超過規(guī)定時(shí)間，避免由于 CPU內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)。 ? 對用戶程序的循環(huán)掃描執(zhí)行過程，可分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段，如下圖所示： ? 1．輸入采樣階段 ? 在輸入采樣階段， PLC以掃描方式將所有輸入端的輸入信號(hào)狀態(tài) (ON/OFF狀態(tài) )讀入到輸入映像寄存器中寄存起來，稱為對輸入信號(hào)的采樣。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變。輸入狀態(tài)的變化只能在下一個(gè)工作周期的輸入采樣階段才被重新讀入。 ? 2．程序執(zhí)行階段 ? 在程序執(zhí)行階段， PLC對程序按順序
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