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(shu)控(kong)機床電氣控(kong)制系統(tong)的設(she)計
數控(kong)(kong)(kong)機床電(dian)氣(qi)控(kong)(kong)(kong)制系統具有控(kong)(kong)(kong)制原理復(fu)雜的(de)(de)(de)特點，因此數控(kong)(kong)(kong)機床電(dian)氣(qi)控(kong)(kong)(kong)制系統的(de)(de)(de)設(she)計表現(xian)(xian)出顯(xian)著的(de)(de)(de)復(fu)雜性。該立式(shi)加工中心(xin)的(de)(de)(de)電(dian)氣(qi)控(kong)(kong)(kong)制系統設(she)計主要采(cai)用模塊(kuai)化的(de)(de)(de)思(si)路(lu)，即把(ba)電(dian)氣(qi)控(kong)(kong)(kong)制系統劃分成參(can)數設(she)置、PLC程序、硬件電(dian)路(lu)三大(da)模塊(kuai)→再(zai)從(cong)控(kong)(kong)(kong)制功能角度把(ba)此三大(da)模塊(kuai)劃分成若干小(xiao)模塊(kuai)，由此實(shi)現(xian)(xian)設(she)計工作(zuo)效率與(yu)品(pin)質的(de)(de)(de)提(ti)高。機床鑄件主(zhu)要從硬(ying)件電(dian)路、PLC程序、參數設置三方面淺析(xi)數控機床電(dian)氣控制系統的設計。
當然，PLC的(de)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)也存在(zai)(zai)一些問題，例如控(kong)制程(cheng)序可(ke)靠(kao)度不高(gao)，在(zai)(zai)運(yun)行過(guo)程(cheng)中會(hui)(hui)出現死機(ji)和文件流(liu)失的(de)現象，由(you)于(yu)動態(tai)響應性(xing)能(neng)與數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)要求存在(zai)(zai)誤差，導致出現較大的(de)噪(zao)聲等(deng)等(deng)，這(zhe)些問題的(de)存在(zai)(zai)都會(hui)(hui)對數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)運(yun)行形成極為不利的(de)影響作(zuo)用。
所以，基于PLC的(de)數控(kong)機(ji)床電氣(qi)控(kong)制系統研制，就需要(yao)根據其工作(zuo)原理和存(cun)在的(de)問題，對(dui)系統進行(xing)優化設(she)計，使PLC的(de)數控(kong)機(ji)床電氣(qi)控(kong)制系統可以充分發(fa)揮重要(yao)作(zuo)用。
二、數控(kong)機床液壓系統故障診斷方法
1、溯源分析法
溯(su)源分(fen)析方(fang)法主要考察液壓傳動(dong)(dong)系(xi)統(tong)在實際生產過程中實現具(ju)體動(dong)(dong)作的詳細(xi)過程，以及實現動(dong)(dong)作需要的一系(xi)列條件。溯(su)源分(fen)析采(cai)用(yong)邏輯電路分(fen)析中的與(yu)門關系(xi)和或門關系(xi)進行分(fen)析。大型鑄件做邏(luo)輯(ji)圖的具體操作(zuo)方法就是將液壓系統(tong)各(ge)個子系統(tong)及各(ge)種元部(bu)件，以動作(zuo)信息流向或則系統(tong)能量流向先(xian)后關系為準則，將各(ge)個邏(luo)輯(ji)框格圖有機的聯(lian)系起(qi)來。
2、假設驗證法
實際生(sheng)產中，經常出(chu)現(xian)難以一時判斷出(chu)哪(na)些參(can)數處于不正(zheng)常的(de)情況。此時依靠常規的(de)邏輯(ji)分析(xi)就很難發揮作用，解決辦法是利用假設的(de)方法對可能發生(sheng)的(de)原因進行試探。
先假設(she)故障(zhang)(zhang)出(chu)現的(de)(de)(de)各種(zhong)可能(neng)(neng)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)，有些原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)可能(neng)(neng)表(biao)面看起來和故障(zhang)(zhang)是毫不相關(guan)的(de)(de)(de)，也要納入到假設(she)中。其(qi)次(ci)，再利用(yong)理(li)論(lun)分析或測試的(de)(de)(de)方法，快速(su)簡(jian)潔的(de)(de)(de)驗證假設(she)是否(fou)成立，如果成立則判斷出(chu)該原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)是否(fou)是故障(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)(yin)。
3、經(jing)驗分(fen)析法
通(tong)過感官(guan)經驗進行判(pan)斷(duan)。例如(ru)聽覺判(pan)斷(duan)可以識別液壓(ya)缸、泵發出的(de)不正(zheng)常(chang)聲音(yin)，以及溢(yi)流閥刺耳聲音(yin)等(deng)。嗅覺判(pan)斷(duan)的(de)主要依據就是氣味(wei)卻發生變化，對于液壓(ya)系統液壓(ya)油的(de)氣味(wei)變化，目(mu)前(qian)還(huan)沒有(you)相關的(de)儀器(qi)測試手段(duan)，因而利(li)用人體嗅覺判(pan)斷(duan)就有(you)顯著的(de)優(you)勢(shi)。
觸覺(jue)可(ke)以判斷液壓系(xi)統“爬行(xing)(xing)”故(gu)障(zhang)，“爬行(xing)(xing)”故(gu)障(zhang)時，用手能夠感(gan)覺(jue)設備有較小的抖動，能夠感(gan)受(shou)到液壓執行(xing)(xing)元件速度時慢時快，速度不均勻等現象。
4、現象特點分析法(fa)
初(chu)次(ci)判(pan)斷時(shi)，液(ye)壓(ya)(ya)(ya)系統某(mou)一(yi)故障(zhang)(zhang)(zhang)可能具(ju)有多(duo)個原因，但(dan)是某(mou)一(yi)特定原因引起(qi)的故障(zhang)(zhang)(zhang)必有其(qi)特殊之(zhi)處(chu)，在(zai)引起(qi)這一(yi)故障(zhang)(zhang)(zhang)時(shi)，必然還(huan)具(ju)有其(qi)他的異常現象。一(yi)般的，將(jiang)不同原因引起(qi)的一(yi)些特殊現象，稱(cheng)為(wei)特征信息(xi)(Ngetal.2017)。找出特征信息(xi)，可以大大提高(gao)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)系統故障(zhang)(zhang)(zhang)初(chu)步診(zhen)斷的效率。利用特征信息(xi)對故障(zhang)(zhang)(zhang)原因進行判(pan)斷時(shi)，還(huan)可以將(jiang)其(qi)他特征參量引入，以加快故障(zhang)(zhang)(zhang)判(pan)斷的效率。例(li)如發生爬行時(shi)，設(she)備壓(ya)(ya)(ya)力(li)始終(zhong)較低(di)，但(dan)是溢流閥(fa)流量卻增大，則可以初(chu)步判(pan)斷故障(zhang)(zhang)(zhang)發生于溢流閥(fa)。利用特征信息(xi)進行液(ye)壓(ya)(ya)(ya)系統故障(zhang)(zhang)(zhang)診(zhen)斷具(ju)有重要的意義。
5、故(gu)障樹圖方法
此方法將(jiang)分(fen)(fen)析的(de)系(xi)(xi)統(tong)(tong)對象(xiang)從上往下逐層(ceng)分(fen)(fen)為樹(shu)(shu)枝狀(zhuang)(zhuang)的(de)樹(shu)(shu)狀(zhuang)(zhuang)圖，不僅體(ti)(ti)現(xian)各(ge)個子系(xi)(xi)統(tong)(tong)或(huo)者(zhe)元件(jian)的(de)分(fen)(fen)類關系(xi)(xi)，還體(ti)(ti)現(xian)出(chu)各(ge)個子系(xi)(xi)統(tong)(tong)或(huo)者(zhe)元件(jian)之間的(de)逐層(ceng)遞(di)進(jin)(jin)關系(xi)(xi)。因此，故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)樹(shu)(shu)圖能夠把具(ju)有復(fu)雜聯(lian)系(xi)(xi)的(de)液壓系(xi)(xi)統(tong)(tong)子系(xi)(xi)統(tong)(tong)或(huo)者(zhe)元部(bu)件(jian)直觀的(de)呈現(xian)給技術人(ren)員，利用(yong)樹(shu)(shu)圖在(zai)進(jin)(jin)行診斷(duan)就(jiu)十(shi)(shi)分(fen)(fen)快(kuai)捷方便。故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)樹(shu)(shu)做好之后，故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)發生的(de)各(ge)個可能原(yuan)因和(he)可能的(de)模塊以及各(ge)種(zhong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)層(ceng)次遞(di)進(jin)(jin)關系(xi)(xi)就(jiu)十(shi)(shi)分(fen)(fen)明(ming)了。故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)診斷(duan)人(ren)員明(ming)確故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)相關現(xian)象(xiang)后，就(jiu)可以利用(yong)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)樹(shu)(shu)，從樹(shu)(shu)圖上系(xi)(xi)統(tong)(tong)定義，到較(jiao)底(di)層(ceng)各(ge)個事件(jian)的(de)具(ju)體(ti)(ti)描述、相關原(yuan)因以及判斷(duan)標(biao)準進(jin)(jin)行逐步梳理，使得具(ju)有復(fu)雜關系(xi)(xi)的(de)液壓系(xi)(xi)統(tong)(tong)變得清楚明(ming)白，而且操作起來也十(shi)(shi)分(fen)(fen)簡單，很快(kuai)便能判定故(gu)(gu)(gu)障(zhang)(zhang)(zhang)原(yuan)因所(suo)在(zai)。
6、系統分析(xi)法
一(yi)(yi)是歸(gui)納(na)多(duo)種(zhong)(zhong)癥(zheng)狀分析，分析液壓系(xi)統時，不(bu)(bu)僅要對(dui)主要檢(jian)查對(dui)象(xiang)進(jin)行準(zhun)確(que)檢(jian)查和判(pan)斷(duan)，而且要考(kao)慮(lv)其他(ta)故(gu)障(zhang)發(fa)生過程(cheng)中(zhong)設備表現(xian)(xian)出(chu)的異常現(xian)(xian)象(xiang)，將(jiang)各(ge)種(zhong)(zhong)現(xian)(xian)象(xiang)加(jia)以(yi)綜(zong)(zong)合(he)考(kao)慮(lv)，做成(cheng)一(yi)(yi)個統一(yi)(yi)于液壓系(xi)統的信息(xi)集，信息(xi)集中(zhong)的每條描述都對(dui)應(ying)一(yi)(yi)個故(gu)障(zhang)現(xian)(xian)象(xiang)及(ji)其原因，這樣(yang)便可(ke)以(yi)對(dui)液壓系(xi)統故(gu)障(zhang)現(xian)(xian)象(xiang)及(ji)原因有一(yi)(yi)個的了(le)解，結合(he)液壓相(xiang)關(guan)理論(lun)以(yi)及(ji)設備相(xiang)關(guan)資料(liao)，便可(ke)以(yi)快速做出(chu)判(pan)斷(duan)。二是多(duo)角度分析，進(jin)行故(gu)障(zhang)診斷(duan)時，有時會(hui)發(fa)現(xian)(xian)采取某種(zhong)(zhong)方(fang)式重(zhong)復(fu)多(duo)次也檢(jian)查不(bu)(bu)出(chu)故(gu)障(zhang)所在。此時，就(jiu)需要采取不(bu)(bu)同(tong)檢(jian)查方(fang)式或(huo)者(zhe)利(li)用(yong)不(bu)(bu)同(tong)測試(shi)儀器進(jin)行不(bu)(bu)同(tong)角度的檢(jian)查，每種(zhong)(zhong)檢(jian)查方(fang)式便會(hui)有一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)結論(lun)，將(jiang)各(ge)種(zhong)(zhong)結論(lun)加(jia)以(yi)綜(zong)(zong)合(he)便可(ke)以(yi)進(jin)行診斷(duan)。