SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)是應用最為廣泛的數(shù)控系統(tǒng)之一，目前國內(nèi)在數(shù)控機床上應用較多的是SINUMERIK 810D/840D系統(tǒng)和SINUMERIK 802系統(tǒng)。由于810D/840D系統(tǒng)采用的是模塊化結構，故障率較低，一旦出現(xiàn)故障，在現(xiàn)場只能用備件替換，因此電氣維修工作的重點在于故障性質的判斷上。從筆者幾年來的維修實踐得知，數(shù)控機床出現(xiàn)的大部分故障都是通過PLC裝置檢查出來的，利用PLC狀態(tài)診斷法維修機床是一種行之有效的快捷方法。下面以數(shù)控銑床（德國進口）為例，介紹PLC狀態(tài)診斷法的一些應用（機床主要配置：控制系統(tǒng)-SINUMERIK 840D sl,操作面板-PCU50.3，驅動系統(tǒng)-SINAMICS S120）。
一、 PLC狀態(tài)診斷機理PLC檢測故障的機理就是通過運行機床制造商為特定機床編制的PLC程序，根據(jù)各種輸入、輸出狀態(tài)進行邏輯判斷，如果發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生報警并在屏幕上產(chǎn)生報警信息（西門子公司為用戶提供的PLC報警號在700000～799999之間）。所以對一些PLC產(chǎn)生報警的故障，或一些沒有報警的故障，可以利用PLC狀態(tài)或者分析PLC程序對故障進行診斷。
二、 PLC狀態(tài)診斷法
1、 接口信號狀態(tài)檢查
在“診斷”操作區(qū)域中，按【PLC】軟鍵，就進入PLC狀態(tài)檢查界面，顯示操作數(shù)、格式、狀態(tài)值。
PLC的診斷功能可以顯示多種接口信號狀態(tài)，主要包括如下幾種：
1）機床控制面板信號。
2）機床外部開關信號。
3）驅動控制使能信號。
4）報警處理信號。
5）NCK與PLC數(shù)據(jù)接口信號。
6）定時器、計數(shù)器、 位存儲器狀態(tài)。在進行PLC接口信號狀態(tài)檢查時，把要檢查的信號（操作數(shù)），輸入“操作數(shù)”一欄中，確認后，就可在“值”一欄中顯示該操作數(shù)的狀態(tài)，例如，要檢查“E60.2”信號狀態(tài)（即本單位數(shù)控銑床主軸冷卻液流量開關狀態(tài)），就可以輸入操作數(shù)”E60.2”,點“確認”后，在“值”中顯示“1”（如圖2.1-1）表示流量正常，如果流量異常則會顯示“0”，同時屏幕也會顯示報警信息：“主軸冷卻故障”，這樣我們就會很方便的了解主軸冷卻系統(tǒng)是否存在問題。
2、 PLC在線監(jiān)控
利用STEP7軟件在線監(jiān)控PLC控制程序的運行，如果機床系統(tǒng)中未安裝STEP7軟件（我單位數(shù)控銑床操作系統(tǒng)已安裝STEP7 V5.3軟件），需要把STEP7軟件裝在個人PC上，通過專用電纜或適配器連接到機床NCU的通訊接口上。在線連接完成后，把PLC程序上傳到PC,選擇在線監(jiān)控，就可以在屏幕上看到PLC的運行狀態(tài)。應用范圍包括：
1）根據(jù)報警信息查看報警信號的通/斷,進而確定故障。
2）通過查看控制動作順序是否與實際情況相符，診斷故障點。
3）根據(jù)在線監(jiān)控邏輯關系的執(zhí)行結果，找出故障原因。例如，我單位數(shù)控銑床主軸刀具位置傳感裝置（主軸電機內(nèi)置三個位置傳感器Sensor1、Sensor2、Sensor3，連接到PLC輸入模塊）經(jīng)常發(fā)生故障，我們就是利用PLC在線監(jiān)控功能進行診斷或調(diào)修的。具體方法是：在“調(diào)試”操作區(qū)域的擴展菜單中，按【STEP7】軟鍵打開SIMATIC Manager(項目管理器)窗口，在機床程序子菜單中找到“FC72”功能塊，打開該功能塊程序界面，其中的“Network 2(網(wǎng)絡2)”是關于主軸刀位傳感器的功能程序。
在窗口工具欄中點擊“Monitor(監(jiān)視)”圖標即進入PLC在線監(jiān)控界面。主軸電機內(nèi)置的三個傳感器檢測的是主軸夾刀裝置的不同位置信號，正常情況時有四種狀態(tài)：1）當主軸的刀具卡子夾緊刀具時，傳感器2（Sensor2）的狀態(tài)值“STA”一欄中應該顯示“1”,另外兩個傳感器的狀態(tài)值應該是“0”。2）當主軸卡子松開卸下刀具時，傳感器1（Sensor1）的狀態(tài)值應該是“1”，另外兩個傳感器的狀態(tài)值應該是“0”。3）當主軸卡子不帶刀具夾緊時，傳感器3（Sensor3）的狀態(tài)值應該是“1”，另外兩個傳感器的狀態(tài)值應該是“0”。4）當主軸卡子夾緊刀具，但是刀具沒有卡到位（刀具與主軸間有間隙）時，三個傳感器狀態(tài)值都應該為“0”。當這四種狀態(tài)中其中有一個出現(xiàn)異常，PLC會發(fā)出報警信號，屏幕顯示“主軸傳感裝置X（傳感器編號）故障，啟動緊急停止”，機床無法運轉。根據(jù)以上信息我們就會很方便快捷的鎖定這些跟主軸傳感器有關的故障點，省時又省力。
綜上所述，數(shù)控機床是技術密集型設備，其故障診斷和維修技術也顯得格外重要。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
