数控机床故障诊断及维修中PMC诊断功能的应用研究

FANUC、PMC在数控机床故障诊断与排除中的应用FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能的特点，得到了广大用户的认可，这与FANUC系统内嵌强大、易用的PMC功能有着密不可分的关系。

CNC包括数控系统的硬件和软件，与CNC系统相连的外围设备有显示器、MDI面板等；PMC是内置于数控机床CNC中的编程控制器；MT包括机床机械部分及其液压、冷却、润滑等辅助装置，机床操作面板，继电器线路，机床强电线路等；X是由机床至PMC的输入信号（MT→PMC）；Y是由PMC至机床的输出信号（PMC→MT）；F是由NC至PMC的输入信号（CNC→PMC）；G是由PMC至NC的输出信号（PMC→CNC）[1]，见图1；不难看出PMC在整个数控机床控制中的意义。

1、PMC的主要功能PMC作为数控系统CNC和机床外围硬件MT之间的转换电路，是数控系统的信息交流中心，完成数控机床的逻辑动作控制，主要功能[2-3]如下：1）对机床控制面板的各个按键、旋钮输入信号进行编译处理，以控制数控系统的运行状态。

2）完成辅助功能（M，S，T）指令译码，对辅助功能的接口信号进行编译处理，将它转换成相应控制指令，通过它与其他状态的逻辑运算控制机床运行。

如刀具交换、冷却启停及工作台交换等图1PMC信号地址3）机床外部输入、输出信号的控制，将机床侧的各类开关信号送入PMC，经逻辑运算后，将运算结果送入输出口，控制机床侧的动作，如液压系统的启停、刀库、机械手等。

4）控制主轴和伺服进给驱动装置的使能信号，以满足伺服驱动的条件，控制机床的运行。

这些输入输出信号中，任何一个信号都有可能引起机床故障。

因此掌握PMC类故障的诊断与排除方法就非常重要。

2、利用PMC进行故障诊断与排除2.1直接运用PMC梯形图进行诊断如河南机电职业学院的1台FANUC0imateTD数控车床，在使用过程中发现，更换3号刀时，刀架一直旋转，即使转到3号刀位，刀架也不会停止，直到最后出现换刀超时报警；换其他刀位动作正常。

科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界随着数控技术在机械加工行业的广泛推广和应用,数控维修技术的地位越来越重要,同时市场对数控机床故障诊断与维修的高素质人才的需求也越来越迫切。

由此可见,熟练掌握数控机床故障诊断维修技术与方法已经成为机电数控类学生必须具备的技能之一,因此,开展基于系统开发的数控机床故障诊断与维修教学实验平台,对提高学生的数控机床故障诊断维修技术水平具有重要意义。

数控机床发生故障的原因多、而且比较复杂,现针对数控机床故障诊断与维修教学实验平台将设置常见的故障分为以下几类:(1)电气及机械故障数控机床的电气故障主要包括强电故障与弱电故障两种故障模式,强电部分是指接触器、继电器、熔断器、开关、电动机、电源变压器、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的电路,弱电部分主要有PMC 控制器、CNC 装置、伺服装置、显示器以及I/O 装置等电路。

数控机床的机械故障主要表现在以下几个方面:导轨运动摩擦与机械传动误差过大,故障表现为加工精度差,传动噪声大,运行阻力大。

通过在PMC 中设置故障可进行故障诊断的训练,在PMC 中增加故障程序段常用的有两种方法,分别是串联、并联触点。

通过在无故障PMC 上串联己定义好的常闭或常开触点,使其输入进CNC 的信号得出相反的值,可达到设置故障的目的。

为了使故障诊断实验台的故障指示灯亮,可在该段增加的程序后,并联一条语句,将地址送入故障设置对应的PMC 输出。

还可以设置主轴、刀架上的一些机械故障。

(2)无报警显示及报警显示故障无报警显示故障发生时,就是指无任何硬件或软件的报警显示。

例如机床通电后,在手动方式或自动方式运行时,X 轴出现爬行现象,无任何报警显示。

对于此类故障需具体问题具体分析,即根据故障发生的前后状态进行诊断。

报警显示故障可以区分为硬件报警显示与软件报警显示两种类型。

FANUC系统PMC和功能参数在数控机床维修方面的应用摘要：数控机床配置FANUC数控系统的约占90%左右。

FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能，得到了广大用户的认可。

就其系统本身而言，经受了连续长时间的工作考验，故障率较低。

而故障多发生在外围行程、限位开关等外围信号检测电路上，下文将对此作出分析，以期有所改善。

关键词：FANUC系统PMC：功能参数：数控机床：维修前言在数控机床故障排除方法中，掌握 FANUCE系统的操作功能和 FANUC系统的功能参数，对数控机床故障的判断和排除有着事半功倍的作用。

在这里主要叙述FANUC系统内嵌的强大易用的PMC功能和系统的功能参数在数控机床疑难故障排除方面的应用。

1.FANUC系统PMC功能的应用1.1PMC的跟踪功能（TRACE）FANUC PMC（Programmable Machine Controller）其工作原理与其他工业自动化设备的PLC（Programmable Logical Controller）工作原理基本相同，只是FANC系统根据数控机床的特点开发了专用的功能，跟踪功能（TRACE）是一个可检查信号变化的履历，记录信号连续变化的状态，特别对一些偶发性的、特殊故障的查找、定位起着重要的作用。

用功能键SYSTEM切换CRT显示屏幕，按PMC软键→PMCDGN→TRACE即可以进入信号的跟踪屏幕。

应用实例：某进口加工中心使用的是FANUC16i-M数控系统，在加工过程中，NC程序偶尔无故停止，B轴旋转到位后不能夹紧，CNC状态栏显示MEM STOP******，此时无任何报警信息，检查CNC的诊断画面，按诊断功能键，看诊断画面相关项目正常，接NC启动键便可继续加工。

故障排除过程：使用PMC梯形图显示功能。

按功能键 SYSTEM切换CRT显示屏幕，按PMC软键→ PMCLAD即可以进入梯形图显示区域。

仔细检查梯形图，发现出现故障状态时，与检测B轴液压夹紧的压力开关输入信号X1004.4有关。

FANUC数控系统结合PMC故障诊断方法的应用摘要：以制造商在生产线上的ＦＡＮＵＣ数控机床及设备常见系统故障报警为例，结合ＰＭＣ程序Ｇ、Ｆ、Ｘ、Ｙ逻辑控制信号分析问题，借助电气图纸查找故障根源，提出解决该类数控设备报警的解决方法，缩短维修时间以保证设备的正常运行。

关键词：数控技术；ＦＡＮＵＣ；ＰＭＣ；故障诊断引言：随着数控技术在加工制造业中的广泛应用，数控设备故障判断与维修也越来越重要，熟练掌握数控设备故障诊断和维修方法已经成为机电、电气行业一线操作者必备的技能之一。

ＰＭＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＭａｃｈｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）即数控设备内置式ＰＬＣ控制技术，作为数控设备的重要组件，在实现高效自动化作业的同时，对大量输人和输出信号逻辑关系的处理起到了至关重要的作用，为数控设备的故障诊断提供参考。

１ＰＭＣ原理与作用数控机床是具有多种方式控制的自动化运行设备，主要釆用数字控制和顺序控制两种方式，前者主要对各坐标轴的位置进行连续控制，表现为轴的移动距离、插补计算和补偿控制。

后者是指数控机床在运行过程中，以ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌ）系统内部和各行程开关、接近开关、按钮和继电器等开关量信号状态为条件，对主轴单元实现正转和反转控制、换刀及机械手程序或机械控制、工作台单步或连续交换、切削液开关和润滑系统手动或自动顺序控制，这些都需要经ＰＭＣ来实现。

通过对ＰＭＣ程序的周期扫描，进行数控设备系统侧、机床侧及外围辅助电气部分的逻辑顺序控制和急停控制，一般可将数控机床分为数控系统侧和机床设备侧两大部分。

数控系统侧包括ＣＮＣ系统的硬件和软件，与ＣＮＣ系统连接的外围设备如显示器（ＨＭＩ），编辑操作面板（ＭＤＩ）、手持单元（ＨＨＵ）等。

机床设备侧包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置、继电器线路、机床强电线路等。

ＰＭＣ处于数控系统侧与机床设备侧之间，对数控系统侧和机床设备侧的输入、输出信号进行处理。