數控機床除了對各坐標軸的位置進(jìn)行連續控制外，還要對主軸單元實(shí)現控制，實(shí)現正轉和反轉、換刀及機械手控制、工作臺交換、切削液開(kāi)關(guān)和潤滑系統順序控制。這些都是靠可編程機床控制器（PMC）來(lái)實(shí)現的。PMC是通過(guò)對程序的周期掃描，來(lái)進(jìn)行數控機床外圍輔助電氣部分的邏輯順序控制。PMC是連接機床與數控系統的橋梁，其中包括大量的輸入和輸出信號。在這些輸入輸出信號中，任何一個(gè)信號不到位，都會(huì )使機床出現故障。而機床側的輸入、輸出元件，是數控機床上故障率較高的部分，在數控機床故障中，PMC類(lèi)故障占有較高的比率，因此掌握PMC類(lèi)故障的診斷方法，顯得非常重要。

    1 常見(jiàn)PMC故障診斷方法
    1.1 根據系統診斷號或報警號診斷故障
    PMC 具有豐富的自診斷功能。當PMC自身故障或外圍設備故障，都可用PMC上具有診斷指示功能的發(fā)光二極管進(jìn)行診斷。在FANUC 0i系統診斷畫(huà)面中，可以直接通過(guò)診斷參數DGN000至DGN016顯示自動(dòng)運行狀態(tài)，這些信息指示了系統在執行自動(dòng)指令時(shí)所處的狀態(tài)?？赏ㄟ^(guò)診斷參數DGN020到DGN025進(jìn)行自動(dòng)運行停止狀態(tài)的顯示，這些信息指示了系統不執行自動(dòng)加工程序的原因。通過(guò)各診斷數據的狀態(tài)組合，可以分析、確定系統實(shí)際所處的狀態(tài)。
    （1）PMC總體檢查的基本流程，如圖1所示。主要找出故障點(diǎn)的大方向，再逐漸細化以找出具體故障。
    （2）電源故障檢查。電源燈不亮時(shí)，需對供電系統進(jìn)行檢查，包括電源電壓、熔斷絲、接線(xiàn)等檢查。
    （3）運行故障檢查。電源正常時(shí)，運行指示燈不亮，系統因其他異常而終止正常運行。

    （4）輸入/輸出故障檢查。除了檢查輸入/輸出單元的狀態(tài)外，還要檢查與連接配線(xiàn)、接線(xiàn)端子、熔斷器等元件的狀態(tài)。

    1.2 觀(guān)察PMC狀態(tài)
    通過(guò)觀(guān)察PMC狀態(tài)，判斷開(kāi)關(guān)量是否已輸入或已輸出，在MDI方式→PMC基本菜單→[PMCDGN]→[STATUS]界面的輸入開(kāi)關(guān)量或直接觀(guān)察梯形圖相應的開(kāi)關(guān)量的通斷，若邏輯為“1”或通，表示機床側、CNC側連接沒(méi)有問(wèn)題；若不通，則檢查外部電路。數控機床中，輸入輸出信號的傳遞，一般都要通過(guò)PLC接口來(lái)實(shí)現。因此，許多故障都會(huì )在PLC 的I/O 接口的通道中反映出來(lái)。

    1.3 根據動(dòng)作順序診斷故障
    數控機床上刀具的自動(dòng)換刀動(dòng)作，是按照一定的順序來(lái)完成的。因此，可以觀(guān)察機械裝置的運動(dòng)過(guò)程，比較正常和故障時(shí)的情況，就可發(fā)現疑點(diǎn)，診斷出故障的原因。

    1.4 動(dòng)態(tài)跟蹤梯形圖診斷故障
    數控機床有些報警信息，并沒(méi)有直接反映出報警的原因，還有些故障不產(chǎn)生報警信息，只是有些動(dòng)作不執行。采用肉眼觀(guān)察不出I/O的變化，難以診斷故障原因?？赏ㄟ^(guò)跟蹤PLC 梯形圖的實(shí)時(shí)運行，來(lái)確診故障。

    2 PMC 故障的診斷方法的應用
    FANUC 的PMC 可以直接在系統顯示畫(huà)面里進(jìn)行監控，從而進(jìn)行故障的判斷。PMC 的故障常常出現在輸入輸出及標志狀態(tài)是否正常，執行機構動(dòng)作是否正常執行。要對其進(jìn)行有效的診斷，就要借助PMC提供的各項功能，對PMC進(jìn)行診斷。PMC的診斷分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種。在診斷時(shí)一定先確定PMC為運行狀態(tài)。

    （1）靜態(tài)的診斷。就是在查看梯形圖I/O模塊的連接狀況，和查看PMC各個(gè)信號的ON/OFF狀態(tài)。
    （2）動(dòng)態(tài)地進(jìn)行診斷。LADDER 運行，動(dòng)作卻不能正常地執行，并帶有誤動(dòng)作。有些PLC發(fā)生故障時(shí)，PMC會(huì )出現誤動(dòng)作，查看輸入輸出及標志狀態(tài)均為正常，此時(shí)必須通過(guò)PLC 動(dòng)態(tài)跟蹤，實(shí)時(shí)觀(guān)察I/O及標志位狀態(tài)的瞬間變化，根據PLC的動(dòng)作原理做出診斷。

    3 實(shí)例分析
    3.1 實(shí)例1
    某FANUC 0i系統的數控機床在自動(dòng)運行狀態(tài)中，每當執行M8（切削液噴淋）這一輔助功能指令時(shí)，加工程序就不再往下執行了。此時(shí)，管道是有切削液噴出的，系統無(wú)任何報警提示。
分析與處理過(guò)程：
    （1）調出診斷功能畫(huà)面，發(fā)現診斷號000為1，即系統正在執行輔助功能，切削液噴淋這一輔助功能未執行完成（在系統中未能確認切削液是否已噴出，而事實(shí)上切削液已噴出）

    （2）查閱電氣圖，發(fā)現在切削液管道上裝有流量開(kāi)關(guān)，用以確認切削液是否已噴出。在執行M8 指令并確認有切削液噴出的同時(shí)，在PMC程序的信號狀態(tài)監控畫(huà)面中，檢查該流量開(kāi)關(guān)的輸入點(diǎn)X2.2，而該點(diǎn)的狀態(tài)為0（有噴淋時(shí)應為1），于是故障點(diǎn)可以確定為在有切削液正常噴出的同時(shí)，這個(gè)流量開(kāi)關(guān)未能正常動(dòng)作所致。
    （3）因此重新調整流量開(kāi)關(guān)的靈敏度，對其動(dòng)作機構噴上潤滑劑，防止動(dòng)作不靈活，保證可靠動(dòng)作。在做出上述處理后，進(jìn)行試運行，故障排除。

    3.2 實(shí)例2
    XH754 臥式加工中心，FANUC-6M系統，X軸無(wú)反應，無(wú)報警信息

    （1）故障分析。手動(dòng)、自動(dòng)方式X 軸均不起作用，且無(wú)報警信息，其他顯示均正常。當使用MDI方式時(shí)，操作面板上的循環(huán)啟動(dòng)CYCLE START，START燈亮。查PMC 梯形圖和參數，均正常，說(shuō)明CNC信號已發(fā)，X軸啟動(dòng)條件已滿(mǎn)足，但伺服不執行。所以可將故障縮小在X軸伺服單元上。
    （2）故障處理。將伺服單元對調，即X 軸和Y 軸伺服驅動(dòng)器接口對換，重新開(kāi)機，試運行Y軸，看Y軸伺服電動(dòng)機是否動(dòng)作。若無(wú)，說(shuō)明X軸伺服驅動(dòng)器有故障。返廠(chǎng)或進(jìn)一步拆下，查看伺服驅動(dòng)器內部芯片和引腳，觀(guān)察芯片和引腳是否蝕斷，若發(fā)現，用不帶電的電烙鐵將元件拆卸，更換。

    4 結束語(yǔ)
    通過(guò)以上實(shí)例分析，PMC類(lèi)故障診斷的關(guān)鍵是：要注意數控機床各部分檢測開(kāi)關(guān)的安裝位置，要清楚PMC輸入信號和輸出信號的標志。由于數控機床電氣控制系統的外圍器件，大多與PMC 相聯(lián)系，系統提供的PMC診斷功能非常實(shí)用。應用好這些方法，將對數控機床的故障診斷與維修，帶來(lái)了很大的方便。