其一、閥門(mén)車(chē)床電氣系統故障分析

針對收集到電氣故障以及維修數據進(jìn)行初步整理，確定故障判據和故障統計原則，然后對該系列閥門(mén)車(chē)床電氣控制與驅動(dòng)系統故障部位和主要故障類(lèi)型進(jìn)行統計。從而找到故障頻發(fā)部位和常見(jiàn)故障模式，并對其進(jìn)行分析。

1、故障部位分析

對收集到故障數據進(jìn)行分析，確定故障發(fā)生部位，并計算各個(gè)部位的故障頻率，電氣控制與驅動(dòng)系統故障頻發(fā)部位依次為：進(jìn)給控制系統(25.64%)、主軸驅動(dòng)控制系統(17.95%)、輔助裝置控制系統(17.95%)、PLC輸出系統(15.38%)、PLC輸入系統(12.82%)、電源控制系統(10.26%)。

2、故障模式分析

機床電氣系統主要故障類(lèi)型為功能型故障、損壞型故障以及狀態(tài)型故障。主要故障模式有元器件損壞、接觸不良或斷路、控制部件無(wú)/誤動(dòng)作、功能失效、回零不準、控制精度不穩、噪聲、振動(dòng)等。電氣系統較頻繁的故障類(lèi)型為損壞型故障(28.21%)、其次是狀態(tài)型故障(20.51%)、功能型故障(15.38%)、失調型故障(15.38%)、松動(dòng)型故障(12.82%)、其他故障(7.69%)。

由以上數據可知：

(1)主軸驅動(dòng)控制系統和進(jìn)給控制系統為故障頻發(fā)部位。主軸驅動(dòng)控制系統和進(jìn)給控制系統對于閥門(mén)車(chē)床實(shí)現正常的加工功能十分關(guān)鍵，其可靠性在很大程度上影響著(zhù)整個(gè)電氣控制與驅動(dòng)系統的可靠性，后文將對主軸驅動(dòng)控制和進(jìn)給控制系統展開(kāi)詳細介紹和可靠性分析。

(2)電氣故障的主要故障類(lèi)型為損壞型，主要表現為：元器件損壞、開(kāi)路、熔體熔斷等。其次是狀態(tài)型故障，主要表現為：示值異常、信號及測量精度不穩、振動(dòng)、異響、靈敏度差等。因此，對于易發(fā)生開(kāi)路、短路的元器件，定期檢查換，選用好的材料。同時(shí)嚴格控制外購件的質(zhì)量。定期做好除塵除污工作，防止灰塵、油污影響元器件正常工作。

閥門(mén)專(zhuān)用機床選型的決策依據為：工件裝夾便捷化、加工精度高、生產(chǎn)效率較大化和設備狀態(tài)穩定等，閥門(mén)專(zhuān)用機床選型的主要指標通常包括刀具尺寸、功率、加工精度、定位精度和主軸轉速等。

其二、閥門(mén)專(zhuān)用機床工作原理概述

現代科技的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)廠(chǎng)制造業(yè)的再次復蘇，閥門(mén)專(zhuān)用機床對于實(shí)現自動(dòng)化來(lái)講不可或缺，因此其對于機械行業(yè)的重要性不言而喻。近年來(lái)市場(chǎng)對于工件精密度的要求不斷提高，相應的對其加工設備也就是閥門(mén)專(zhuān)用機床而言，也是提出廠(chǎng)一定的要求。在整個(gè)閥門(mén)專(zhuān)用機床內，控制系統實(shí)現的基本功能就是控制各個(gè)坐標軸的移動(dòng)，除此之外，還控制著(zhù)機床主軸的啟停和轉向，當然，還有對進(jìn)給量的把控，進(jìn)一步來(lái)講，還有進(jìn)行換刀和夾具定位等，而這此操作沒(méi)有很高的精度是不能夠實(shí)現的。

在計算機技術(shù)的輔助下，可編程邏輯控制器(以下統稱(chēng)為PLC)技術(shù)發(fā)展到廠(chǎng)一個(gè)全新的階段，閥門(mén)專(zhuān)用機床的作用就是能夠自動(dòng)的完成一些加工動(dòng)作，而實(shí)現這個(gè)自動(dòng)化的核心就是PLC系統。本課題就是以PLC控制技術(shù)為中心進(jìn)行研討的，旨在達成以PLC為基礎而展開(kāi)的電氣控制方面的設計，在于介紹閥門(mén)專(zhuān)用機床的工作原理，并且對電氣控制系統中的關(guān)鍵部件進(jìn)行分析，較后總結一套以PLC為基礎的閥門(mén)專(zhuān)用機床電氣控制系統的設計方案。

閥門(mén)專(zhuān)用機床的控制系統不僅包含軟件，還有一部分硬件成分，其中較為關(guān)鍵的就是機械裝置、電氣電路還有上位機與下位機的軟件，對于一個(gè)閥門(mén)專(zhuān)用機床而言，它的控制系統就是整個(gè)設備，在工作原理上，以數字控制的形式發(fā)出指令，讓設備的執行部分從而開(kāi)始工作。

由PLC的定義可以看出，邏輯分析部分是一定不可或缺的，當然，作為一套完整的系統就一定會(huì )有輸入與輸出部分接下來(lái)對這三個(gè)部分進(jìn)行分析，輸入部分就是采集一些實(shí)際運動(dòng)參數，參數來(lái)源就是需要被控制的部分，此外，輸入部分還要有信息存儲功能；邏輯分析部分主要充當大腦的作用，對輸入的數據進(jìn)行分析，而且還要判定由哪個(gè)部分進(jìn)行執行；輸出部分的動(dòng)作就比較單一，即將處理后的信息發(fā)送到相關(guān)執行裝置，由執行裝置做出設定的行為動(dòng)作。