阀门车床电气系统故障分析与电气控制的研究策略

发布时间:2022-03-31  发布者:禹创重工机械

  【一】、阀门车床电气系统故障分析
  针对收集到电气故障以及维修数据进行初步整理,确定故障判据和故障统计原则,然后对该系列阀门车床电气控制与驱动系统故障部位和主要故障类型进行统计。从而找到故障频发部位和常见故障模式,并对其进行分析。
  1、故障部位分析
  对收集到故障数据进行分析,确定故障发生部位,并计算各个部位的故障频率,电气控制与驱动系统故障频发部位依次为:进给控制系统(25.64%)、主轴驱动控制系统(17.95%)、辅助装置控制系统(17.95%)、PLC输出系统(15.38%)、PLC输入系统(12.82%)、电源控制系统(10.26%)。
  2、故障模式分析
  机床电气系统主要故障类型为功能型故障、损坏型故障以及状态型故障。主要故障模式有元器件损坏、接触不良或断路、控制部件无/误动作、功能失效、回零不准、控制精度不稳、噪声、振动等。电气系统较频繁的故障类型为损坏型故障(28.21%)、其次是状态型故障(20.51%)、功能型故障(15.38%)、失调型故障(15.38%)、松动型故障(12.82%)、其他故障(7.69%)。
  由以上数据可知:
  (1)主轴驱动控制系统和进给控制系统为故障频发部位。主轴驱动控制系统和进给控制系统对于阀门车床实现正常的加工功能十分关键,其可靠性在很大程度上影响着整个电气控制与驱动系统的可靠性,后文将对主轴驱动控制和进给控制系统展开详细介绍和可靠性分析。
  (2)电气故障的主要故障类型为损坏型,主要表现为:元器件损坏、开路、熔体熔断等。其次是状态型故障,主要表现为:示值异常、信号及测量精度不稳、振动、异响、灵敏度差等。因此,对于易发生开路、短路的元器件,定期检查换,选用好的材料。同时严格控制外购件的质量。定期做好除尘除污工作,防止灰尘、油污影响元器件正常工作。
  复杂参数曲面的高精度数控加工技术是机械加工领域的重要研究方向,高性能精密阀门专用机床扮演着重要的角色。由于机床热变形导致加工精度衰减,因此对多轴阀门专用机床进行综合误差检测和热误差补偿一直是一个重要研究方向。
  【二】、阀门专用机床电气控制的研究策略
  决定电气控制系统的和可靠因素在于阀门专用机床的电气控制方式。因此,研究PLC阀门专用机床的电气控制方式十分重要。
  整个电气控制系统较重要的部分就是软件设计,软件设计也是硬件结构的核心。运行在SIMOTION中的软件为下位机软件,上位机接收数据并控制执行部件工作,同时完成机床状态的检测。当轴组装好以后,即可通过程序进行操作,而SIMOTION的内部程序是由操作系统调用的。工控机主要是读取文件信息,然后把数据传递给SIMOTION,SIMOTION收到数据便会控制电动机模块驱动电动机,从而带动工作台进行位置控制;与此同时,光栅尺检测到工作台的信息,再传递给SIMOTION,这样就可以对工作台进行位置调整。然而,光栅尺的信号无法直接被SIMOTION所识别,需要将光栅尺在传感器下进行识别,再次传递给SIMOTION,才能完成整个过程;较后使工作台的工作状态通过多个传感器(断刀检测器、检测器)检测,并传人电气控制系统。需要注意的是,传感器的信号也先经过ET200到达SIMOTION中进行信号处理,才能被传入电气控制系统。
  总而言之,伴随着数控技术的不断发展,将PLC技术融人其中,使得逻辑处理的能力越来越完善,应用也越来越广泛,一套合理完整的基于PLC的阀门专用机床电气控制系统的设训一对于生产的应用起到极大的促进作用,同时,PLC的阀门专用机床电气控制系统在成本与功能上也存在较多优点,只是,就目前我国的科技发展水平而言,要想佣有为成熟和完善的基于PLC阀门专用机床电气控制系统还存在较多的制约因素,由此可见,对基于PLC阀门专用机床电气控制系统的设计对于现实的生产加工、工艺精度以及生产效率等方面都有着不容忽视的重要意义。

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