數控機床是集計算機技術、自動化技術、伺服驅動、精密測量和精密機械等領域新技術于一身的自動化機床，具有生產率高、經濟效益好的優勢.數控系統是數控機床的核心，直接關系到設備運行正常與否。目前，我國數控機床上的數控系統型號繁多，有國產的，也有國外進口的.在復雜程度參差不齊、功能各異、結構多樣的系統中，迅速捕捉系統的故障點是迫切需要解決的問題。

1 數控機床故障診斷的內容及方法

　　1.1 診斷的內容

　　數控機床故障診斷內容包括:(1)動作診斷.主要監視機床各動作部分的動作，判定不良的動作部位。診斷部位有ATC,A PC和機床主軸。(2)狀態診斷。主要觀察機床電機帶動負載時運行時的狀態。(3)點檢診斷。主要是定期點檢液壓元件、氣動元件和強電柜。(4)操作診斷.主要監測操作錯誤和程序錯誤。(5)數控系統故障自診斷等。

　　1.2 診斷常用的方法

　　1.2.1 觀察法在發生故障時或故障發生后，利用人的感官感覺到的各種外部現象，如異響、火花亮光等，判斷故障發生的可能部位一般情況下，簡單的故障可以通過這種直接觀察，就能解決問題。觀察時應特別注意可能發生故障的每塊電路板，或各種電控元件(如繼電器、熱電器、斷路器等)的表面狀況，例如是否有燒焦、煙熏黑處或元件、連線斷裂，從而進一步縮小檢查范圍。同時要細心檢查系統各種連接電纜是否有松脫、斷開、接觸不良等現象。

　　1.2.2 系統的硬件報警在現代數控系統中設有眾多的硬件報警指示裝置，如在NC主板、各軸控制板、電源單元、主軸伺服驅動模塊、各軸伺服驅動單元等部件上均有發光二極管或多段數碼管，通過指示燈的亮與滅及數碼管的顯示狀態(如數字編號、符號等)來指示故障所在位置及其類型。可根據其指示，按照隨機說明書來處理故障。

　　1.2.3 系統的軟件報警CNC系統都具有自診斷功能，在系統工作期間，能定時用自診斷程序對系統進行快速診斷.一量檢測到故障，立即將故障以分類報警的方式顯示在CRT上或點亮面板上報警指示燈.自診斷功能的故障分類報警包括誤操作、伺服系統、設定錯誤、各種行程開關等方面.

2 PLC初始故障診斷原理

　　PLC具有顯示和檢測故障的能力，并能根據故障顯示號確定故障類別。但有時也同時顯示幾個故障，而且幾個故障都是由某一個初始故障引起的連鎖故障，但只要排除初始引發故障，其他故障報警就會消失。因此當PLC同時顯示幾個故障時，準確地判斷并檢測出初始故障是非常重要的。初始故障診斷功能就是通過PLC程序，準確判斷出初始故障報警信號，以快速、準確地進行故障診斷。圖1為PLC初始故障判斷邏輯框圖。

圖1 PLC初始故障判斷邏輯框圖

　　以3個故 障為例，其中設置了3個故障檢測位(R500.0 ,R510.0 ,R520.0) 和3個初始故障檢測位(R500.2 ,R510.2 ,R520.2 )及1個F149.1 系統復位信號.初始狀態時，無報警出現，故障檢測位、初始故障檢測位、復位信號F149.1 均為“0”.在3個故障中，假設首先發生第2個故障，在程序掃描的第1個周期內，其對應的故障檢測位R510.0 變為“1"R500.2 ,R520.2 ,F149.1 初始值為“0"，初始故障檢測位R510.2 變為“1"，通過自鎖保持為“1"，直到故障被排除和系統復位信號發出后，LL1" 狀態才被解除.在程序掃描的第2個周期內，由于R510.2 保持為“1"，實現了對R500. 1,R520. 1的封鎖，因此，即使此時另外某一個故障檢測為“1"，也不會導致其初始故障檢測位變為“1"E21。

3 應用

　　在對 JCS 018數控機床進行故障診斷時，當遇有多個故障同時發生(如換刀報警和液壓報警同時出現)，一般是從故障根源液壓控制部分查起，當查明液壓控制部分無故障時才能確認故障出在換刀過程中。因換刀的動力由液壓驅動來提供，在PLC控制程序中，為防止更大的意外發生，如遇換刀故障時，在報警的同時也斷開了液壓控制，因而出現了兩個報警信息。為遵循原機床的設計思路，而又能準確地發出報警信息，給JCS018數控機床增加了初始故障的檢查功能。按照前面的程序分析，換刀和液壓故障檢測位分別為R500.0 和R510。，初始故障可從初始故障檢測位R500.2 和R510.2 讀出.當該機床再發生類似故障時，就能很快地判斷出初始故障。

　　此外，數控系統發現故障時應及時核對系統參數，否則，系統參數的變化會直接影響到數控機床的性能，甚至使機床不能正常工作.參數通常存放在磁泡存儲器或由電池保持的CMOSRAM中，當發生外界干擾或電池電壓不足，使系統參數丟失或發生變化而引起混亂現象時，通過核對，可及時修正參數。

4 結語

　　利用 數 控機床PLC初始檢測功能，在幾個故障同時顯示時，可準確地判斷出初始引發的故障，給故障診斷帶來了極大的方便。