機床鑄件電氣控制系統的設計和液壓系統故障診斷方法

一、數控(kong)機床電氣控(kong)制系(xi)統的設計(ji)
數(shu)控機床(chuang)電(dian)氣(qi)控制(zhi)系(xi)統具有控制(zhi)原理復(fu)雜的(de)特點，因此(ci)數(shu)控機床(chuang)電(dian)氣(qi)控制(zhi)系(xi)統的(de)設計表現出顯(xian)著的(de)復(fu)雜性。該立式加(jia)工中心的(de)電(dian)氣(qi)控制(zhi)系(xi)統設計主要采用模(mo)塊化的(de)思路(lu)，即把(ba)(ba)電(dian)氣(qi)控制(zhi)系(xi)統劃分成(cheng)(cheng)參數(shu)設置、PLC程(cheng)序、硬件電(dian)路(lu)三大模(mo)塊→再從控制(zhi)功能角度把(ba)(ba)此(ci)三大模(mo)塊劃分成(cheng)(cheng)若(ruo)干(gan)小模(mo)塊，由此(ci)實現設計工作效率與品質(zhi)的(de)提高。機床鑄件主要從硬件電路、PLC程序、參數(shu)設置三方面淺(qian)析數(shu)控(kong)(kong)機床(chuang)電氣(qi)控(kong)(kong)制系統(tong)的設計。
當然，PLC的(de)(de)數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)也存在(zai)一些問題，例如控(kong)(kong)制程序(xu)可靠度不(bu)高(gao)，在(zai)運行過程中會出現(xian)死機(ji)和(he)文件流(liu)失的(de)(de)現(xian)象，由于(yu)動態響應性能與數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)要求存在(zai)誤差，導致出現(xian)較大的(de)(de)噪聲(sheng)等等，這(zhe)些問題的(de)(de)存在(zai)都(dou)會對(dui)數控(kong)(kong)機(ji)床(chuang)運行形(xing)成極為(wei)不(bu)利的(de)(de)影(ying)響作用。
所以，基于PLC的數控(kong)機床(chuang)電氣(qi)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)研制，就需(xu)要根據其(qi)工作(zuo)(zuo)原理和存在的問題，對(dui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)進行優化設計，使(shi)PLC的數控(kong)機床(chuang)電氣(qi)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)可以充分發(fa)揮重要作(zuo)(zuo)用。
二(er)、數控機床(chuang)液壓系(xi)統故(gu)障診斷(duan)方法
1、溯(su)源(yuan)分析法(fa)
溯源分(fen)(fen)析(xi)(xi)方法主要考察(cha)液壓(ya)傳動(dong)系統在實際生產過(guo)程中實現(xian)(xian)具體動(dong)作的詳細過(guo)程，以(yi)及實現(xian)(xian)動(dong)作需要的一(yi)系列條件(jian)。溯源分(fen)(fen)析(xi)(xi)采用邏輯電路分(fen)(fen)析(xi)(xi)中的與門關(guan)系和或門關(guan)系進行分(fen)(fen)析(xi)(xi)。大型鑄件做邏輯(ji)圖的具體操作方(fang)法就是將液壓系(xi)(xi)(xi)(xi)統各(ge)個子系(xi)(xi)(xi)(xi)統及各(ge)種元部件，以動作信息流向(xiang)或則(ze)系(xi)(xi)(xi)(xi)統能(neng)量流向(xiang)先后(hou)關系(xi)(xi)(xi)(xi)為準則(ze)，將各(ge)個邏輯(ji)框格圖有機的聯系(xi)(xi)(xi)(xi)起(qi)來。
2、假(jia)設驗證法
實際生產中，經(jing)常出現難以一時判斷出哪(na)些參(can)數處(chu)于(yu)不正(zheng)常的(de)(de)情況。此時依靠常規的(de)(de)邏輯分析就很難發(fa)揮(hui)作用，解(jie)決辦法(fa)是利用假設(she)的(de)(de)方法(fa)對(dui)可能(neng)發(fa)生的(de)(de)原因進行試探。
先假設(she)故障(zhang)出(chu)現的(de)(de)各種可能原(yuan)因，有些原(yuan)因可能表面(mian)看起(qi)來和故障(zhang)是(shi)毫不(bu)相關的(de)(de)，也要納入(ru)到(dao)假設(she)中。其次，再利用理論分析或(huo)測試的(de)(de)方法(fa)，快速簡潔的(de)(de)驗證假設(she)是(shi)否(fou)成立，如果成立則判斷出(chu)該原(yuan)因是(shi)否(fou)是(shi)故障(zhang)的(de)(de)原(yuan)因。
3、經驗分析(xi)法
通過(guo)感官經驗進行判斷。例(li)如(ru)聽覺(jue)判斷可以識別液(ye)壓缸、泵(beng)發出的(de)(de)(de)不正(zheng)常聲(sheng)音，以及溢流閥(fa)刺耳聲(sheng)音等。嗅覺(jue)判斷的(de)(de)(de)主要(yao)依據就是氣味卻(que)發生變化，對于液(ye)壓系統液(ye)壓油的(de)(de)(de)氣味變化，目前還沒有相關(guan)的(de)(de)(de)儀器測試手段(duan)，因(yin)而(er)利用人體(ti)嗅覺(jue)判斷就有顯著的(de)(de)(de)優勢。
觸覺可以判斷(duan)液壓系(xi)統“爬(pa)行(xing)”故障，“爬(pa)行(xing)”故障時(shi)，用手(shou)能夠(gou)感覺設備有較小的抖動(dong)，能夠(gou)感受到液壓執(zhi)行(xing)元(yuan)件速度時(shi)慢(man)時(shi)快，速度不均勻等現象。
4、現象特點(dian)分析(xi)法
初次判(pan)斷時，液壓(ya)系統某一故障(zhang)(zhang)(zhang)可(ke)(ke)能具(ju)有(you)多個原因(yin)，但(dan)是(shi)某一特(te)定原因(yin)引起的(de)故障(zhang)(zhang)(zhang)必有(you)其特(te)殊之(zhi)處，在引起這一故障(zhang)(zhang)(zhang)時，必然還具(ju)有(you)其他(ta)的(de)異(yi)常現(xian)(xian)象。一般的(de)，將(jiang)不(bu)同原因(yin)引起的(de)一些特(te)殊現(xian)(xian)象，稱為特(te)征(zheng)(zheng)(zheng)信(xin)(xin)(xin)(xin)息(Ngetal.2017)。找(zhao)出特(te)征(zheng)(zheng)(zheng)信(xin)(xin)(xin)(xin)息，可(ke)(ke)以大大提高液壓(ya)系統故障(zhang)(zhang)(zhang)初步診斷的(de)效率(lv)。利用特(te)征(zheng)(zheng)(zheng)信(xin)(xin)(xin)(xin)息對故障(zhang)(zhang)(zhang)原因(yin)進(jin)行判(pan)斷時，還可(ke)(ke)以將(jiang)其他(ta)特(te)征(zheng)(zheng)(zheng)參量引入，以加快故障(zhang)(zhang)(zhang)判(pan)斷的(de)效率(lv)。例如發(fa)生(sheng)爬行時，設備壓(ya)力始終較低，但(dan)是(shi)溢(yi)流(liu)閥流(liu)量卻增(zeng)大，則可(ke)(ke)以初步判(pan)斷故障(zhang)(zhang)(zhang)發(fa)生(sheng)于(yu)溢(yi)流(liu)閥。利用特(te)征(zheng)(zheng)(zheng)信(xin)(xin)(xin)(xin)息進(jin)行液壓(ya)系統故障(zhang)(zhang)(zhang)診斷具(ju)有(you)重要的(de)意義。
5、故障樹圖方法
此方(fang)法將分析的(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統對象從上往下逐(zhu)層(ceng)分為樹枝狀的(de)(de)(de)(de)(de)樹狀圖(tu)，不僅體現(xian)各(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)子系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統或(huo)者(zhe)元件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)分類(lei)關系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)，還(huan)體現(xian)出各(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)子系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統或(huo)者(zhe)元件(jian)之間的(de)(de)(de)(de)(de)逐(zhu)層(ceng)遞進關系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)。因(yin)此，故(gu)障樹圖(tu)能(neng)夠把具有(you)復雜(za)聯系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)液壓系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統子系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統或(huo)者(zhe)元部件(jian)直觀的(de)(de)(de)(de)(de)呈現(xian)給技術人員，利用(yong)樹圖(tu)在(zai)進行診(zhen)斷就十分快捷方(fang)便(bian)。故(gu)障樹做好之后，故(gu)障發生的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)可(ke)能(neng)原(yuan)(yuan)因(yin)和可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)模塊以(yi)及各(ge)(ge)(ge)種系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)次遞進關系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)就十分明了。故(gu)障診(zhen)斷人員明確(que)故(gu)障相(xiang)關現(xian)象后，就可(ke)以(yi)利用(yong)故(gu)障樹，從樹圖(tu)上系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統定義，到較底層(ceng)各(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)事件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)具體描述、相(xiang)關原(yuan)(yuan)因(yin)以(yi)及判斷標準進行逐(zhu)步梳理，使得具有(you)復雜(za)關系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)液壓系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)統變得清(qing)楚明白，而且(qie)操作起來也十分簡(jian)單，很快便(bian)能(neng)判定故(gu)障原(yuan)(yuan)因(yin)所(suo)在(zai)。
6、系統分析法(fa)
一(yi)是歸納多(duo)種(zhong)(zhong)癥狀分析，分析液(ye)(ye)壓系(xi)統(tong)時(shi)(shi)，不(bu)僅要(yao)對(dui)主要(yao)檢查(cha)(cha)對(dui)象(xiang)進(jin)行(xing)準確檢查(cha)(cha)和判斷(duan)(duan)，而且要(yao)考慮其他故(gu)(gu)障(zhang)發生過(guo)程中設(she)(she)備(bei)(bei)表現(xian)出(chu)的(de)異常(chang)現(xian)象(xiang)，將(jiang)各種(zhong)(zhong)現(xian)象(xiang)加(jia)(jia)以綜合(he)考慮，做成一(yi)個統(tong)一(yi)于液(ye)(ye)壓系(xi)統(tong)的(de)信息集(ji)，信息集(ji)中的(de)每條描述都對(dui)應一(yi)個故(gu)(gu)障(zhang)現(xian)象(xiang)及其原因，這樣便(bian)可以對(dui)液(ye)(ye)壓系(xi)統(tong)故(gu)(gu)障(zhang)現(xian)象(xiang)及原因有一(yi)個的(de)了解，結合(he)液(ye)(ye)壓相(xiang)關理論以及設(she)(she)備(bei)(bei)相(xiang)關資料，便(bian)可以快速做出(chu)判斷(duan)(duan)。二是多(duo)角度(du)分析，進(jin)行(xing)故(gu)(gu)障(zhang)診斷(duan)(duan)時(shi)(shi)，有時(shi)(shi)會(hui)發現(xian)采取某種(zhong)(zhong)方式(shi)重復多(duo)次(ci)也檢查(cha)(cha)不(bu)出(chu)故(gu)(gu)障(zhang)所在。此(ci)時(shi)(shi)，就需要(yao)采取不(bu)同(tong)(tong)檢查(cha)(cha)方式(shi)或者利(li)用不(bu)同(tong)(tong)測試儀器進(jin)行(xing)不(bu)同(tong)(tong)角度(du)的(de)檢查(cha)(cha)，每種(zhong)(zhong)檢查(cha)(cha)方式(shi)便(bian)會(hui)有一(yi)種(zhong)(zhong)結論，將(jiang)各種(zhong)(zhong)結論加(jia)(jia)以綜合(he)便(bian)可以進(jin)行(xing)診斷(duan)(duan)。