充分發(fā)揮PLC的功能，大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設(shè)計中重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究，收集控制現(xiàn)場的資料，收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合，擬定控制方案，共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。
保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮，以確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如：應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行，而且在非正常情況下（如突然掉電再上電、按鈕按錯等），也能正常工作。
一、故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開機就出現(xiàn)的。
二、出現(xiàn)的次數(shù)，是第一次還是多次發(fā)生。
三、確認機床的加工程序不會有錯。
四、其他人員是否對該機床進行了修理或調(diào)整。
五、維修時的故障現(xiàn)象與現(xiàn)場的情況是否有差別。下面對數(shù)控機床的一些故障進行簡單分析，以供參考。
數(shù)控車床在使用中出現(xiàn)手動移動正常，自動回零時移動一段距離后不動，重開手動移動又正常。車床使用經(jīng)濟數(shù)控，步進電機，手動移動時由于速度稍慢移動正常，自動回零時快速移動距離較長，出現(xiàn)機械卡住現(xiàn)象。根據(jù)故障進行分析，主要是機械原因，后經(jīng)詢問，得知該機床曾因加工時尺寸不準，另一臺機床上的電機拆來使用才出現(xiàn)了該故障的，經(jīng)仔細檢查是因變速箱中的齒輪間隙太小引起，重新調(diào)整后正常。
主軸失控。主軸轉(zhuǎn)動顯的無力且伴有異常聲音。根據(jù)查看到的現(xiàn)象，引起該故障的原因可能有主軸控制器失控，機械變速器或電機上的原因也不能排除。由于拆卸機械部分檢查的工作量較大，因此先對電氣部分的主軸控制器進行檢查，首先檢查控制器中預設(shè)的參數(shù)，再檢查控制扳，都無異常，經(jīng)查看電路板較臟，按要求對電路板進行清洗，但裝上后開機故障照舊。因此控制器內(nèi)的故障原因暫時可排除。
為確定故障在電機還是在機械傳動部分必須將電機和機械脫離，經(jīng)分析，異常聲音可能是軸承不良引起。將電機拆卸進行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承確已損壞。又經(jīng)檢查編碼器的光盤已劃破，更換軸承和編碼器后所有故障全部排除。該故障主要是主軸旋轉(zhuǎn)時有異常聲音，因此在排除時應查清聲源，再進行檢查。有異常聲音的常見為機械上磨擦、卡阻和軸承損壞。
數(shù)控機床中的故障大都是一些較難處理的故障。在這些故障中，以機械原因引起的較多。其次是一些綜合因素引起的故障，這些故障的產(chǎn)生通常是由于電源電壓、液壓、氣動、油污、環(huán)境溫度等外部條件的影響所致。另外，數(shù)控機床在使用較長時間后，由于元器件老化、機械零件磨損，也將使系統(tǒng)與機械部分的匹配產(chǎn)生問題，而導致故障的產(chǎn)生。對這些故障的修理一般具有一定的難度，特別是對故障的現(xiàn)象判斷尤其重要。因此，重視數(shù)控機床的使用環(huán)境，加強對數(shù)控機床的維護保養(yǎng)，是減少鼓掌發(fā)生機率的根本途徑，是保證數(shù)控機床正常工作的重要手段。
故障舉例
4.1數(shù)控機床排屑器故障分析及其改進。
經(jīng)現(xiàn)場工作人拆下電機并對其進行試運行，結(jié)果顯示運轉(zhuǎn)正常，因此可排除電機故障原因，同時可觀察到電動機傳動軸上的鍵并未在鍵槽上，因此可初步診斷故障的直接原因為電機軸與排屑螺旋桿脫離，進一步分析，由于傳動鍵受到負載瞬時不斷變化的力，若此時把傳動鍵進行分割，這時就可以把分割的每一部分看成一個橫梁，因此可對其進行振動分析：
經(jīng)過受力情況的分析，傳動鍵具備了微動磨損產(chǎn)生的條件因此傳動鍵磨損屬于微動磨損，而且搜尋發(fā)現(xiàn)鍵已脫落到螺旋桿管孔內(nèi)，可以得出鍵完好只有些微小磨損，因此可排除鍵壓潰以及鍵磨損原因，最后可斷定此次故障的直接原因為鍵脫落，造成螺旋排屑桿與電機軸脫離失去傳動力。將鍵裝上并將電機重新裝配后，故障排除工作正常。
4.2數(shù)控機床的振動爬行處理。
數(shù)控系統(tǒng)的振蕩現(xiàn)象已成為數(shù)控全閉環(huán)系統(tǒng)的共同性問題。系統(tǒng)振蕩時會造成機床產(chǎn)生爬行與振動故障，機床的振蕩故障通常發(fā)生在機械部分和進給伺服系統(tǒng)。產(chǎn)生振蕩的原因有很多，陳了機械方面存在不可消除的傳動間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外，伺服系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)的影響也是重要的一方面。有時數(shù)控系統(tǒng)會因擴械上某些振蕩原因產(chǎn)生反饋信號中含有高頻諧波，這使輸出轉(zhuǎn)矩里不桓定，從而產(chǎn)生振動。對于這種高頻振蕩情況，可在速度環(huán)上加入一階低通濾波環(huán)節(jié)，即為轉(zhuǎn)矩濾波器。
速度指令與速度反饋信號經(jīng)速度控制器轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩信號，轉(zhuǎn)矩信號通過一階濾波環(huán)節(jié)將高頻成分截止，從而得到有效的轉(zhuǎn)矩控制信號。通過調(diào)節(jié)參數(shù)可將機械產(chǎn)生的100Hz以上的頻率截止，從而達到消除高頻振蕩的效果。
5、故障排除的確認及善后工作
故障排除以后，維修工作還不能算完成，尚需從技術(shù)與管理兩方面分析故障產(chǎn)生的深層次原因，采取適當措施避免故障再次發(fā)生。必要時可根據(jù)現(xiàn)場條件使用成熟技術(shù)對設(shè)備進行改造與改進。故障排除的確認，故障處理完畢。整理好線路，把機床的所有動作均試運轉(zhuǎn)一遍，正常可交付使用，同時讓操作工繼續(xù)做好運行觀察。一段時間后，詢問一下操作工機床的運行狀況，并再次對故障點進行全面檢查。最后做維修記錄，詳細記錄維修的整個過程，包括維修時間、更換件型號規(guī)格及故障原因分析等。從排除故障過程中發(fā)現(xiàn)自己欠缺的知識，制定學習計劃，最終充實自己。
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