1. 開關信號量的故障診斷設計
plc控制機電設備時，設備中的開關、按鈕、繼電器的觸點等開關信號與plc的輸入端口相連，每個輸入端口在plc的內(nèi)存中為1個地址。通過讀取plc輸入位的狀態(tài)值作為識別開關量故障信號的依據(jù)。診斷開關量故障的實質(zhì)是將plc正常的輸入位狀態(tài)值與相應輸入位的實際狀態(tài)值作比較:如果二者比較的結果是一致的，則表明設備處于正常工作狀態(tài)；若不一致，則表明對應輸入位的元件處于故障狀態(tài)。下面就常用的幾種診斷方法作一敘述。
1. 1 邏輯錯誤故障檢測診斷法
在機床設備正常工作的情況下，控制系統(tǒng)的各個輸入、輸出信號和內(nèi)部繼電器的信號之間存在確定的邏輯關系，一但輸入元器件發(fā)生故障，就會引起邏輯錯誤，控制系統(tǒng)不能按設計的要求進行工作。在這種情況下，我們可以根據(jù)元器件發(fā)生的故障，建立元器件故障發(fā)生時的邏輯關系。因此，一旦故障發(fā)生，就能作出相應的警告和處理，如停止進給，停止主軸轉動等。
圖1所示的組合機床滑臺工作時檢測3個行程開關x00l(起點)， x002 (快進終點)，x003(工進終點)是否正常的邏輯程序。y030， y031，y032表示快進、工進、快退。表示在任何一個工作狀態(tài)下，這3個行程開關任何2個都不應該同時閉合，如果同時閉合，則表示有行程開關失靈的故障發(fā)生，應該進行停機檢查。
1. 2 附加觸點連接診斷法
在進行機床的plc改造時，往往只是根據(jù)系統(tǒng)控制的需要，接入最必需的外部輸入元器件觸頭，這可以節(jié)約輸入點數(shù)。但為了提高系統(tǒng)的可靠性，可以考慮把一些非常重要的元器件的常開觸點和常閉觸點分別接到plc的2個輸入點，并在軟件部分加上相應的檢測判斷程序，以實現(xiàn)在出現(xiàn)卡死或失效時能準確找出故障所在。
如在電氣控制系統(tǒng)中有一中間繼電器k，其一常開觸點與x401輸入端口相連，為了能夠自動判斷繼電器k是否卡死或失效，現(xiàn)將其常開觸點與x401相連，另一常閉觸點與x402相連，如果卡死或發(fā)生失效，在繼電器k線圈得電時，常閉觸點斷開了，但常開觸點沒有閉合；我們可采用圖2的邏輯關系進行檢測，即可發(fā)現(xiàn)故障。所以，在端口數(shù)量有多余的時候，多串入1個常閉觸點，有利于準確發(fā)現(xiàn)故障。
1. 3 時間限制法
自動機床在工作循環(huán)中，各個動作都要求在一定的時間內(nèi)完成，超過了規(guī)定的時間限制還沒有完成動作，則可認為是機床設備運行出現(xiàn)故障，因此可以在被檢測工步動作開始時，同時啟動一個定時器，定時時間可以根據(jù)實際情況確定，但應比正常工作所需時間要長一些，如果定時器有輸出信號則說明已出現(xiàn)故障，然后可以采取相應的處理措施。
圖3表述了在組合機床上快進轉變?yōu)楣みM時的故障檢測程序，mll0表示快進工步，壓下行程開關后，應轉變?yōu)楣みM，如果超過了規(guī)定的時間限制未切換，應視為在快進工步上出現(xiàn)了故障，出現(xiàn)故障的原因可能是行程開關，也可能是液壓元件或其他電氣元器件。雖然不能確定是何種故障原因，但能確切地控制故障的繼續(xù)發(fā)生。
2. 模擬信號量的故障診斷設計
由于plc具有模擬量的處理功能，在進行機床pcl控制改造時，對一些比較重要的能反映機床工作狀態(tài)的參數(shù)，如液壓系統(tǒng)的壓力、流量，機床重要機械部件的溫度、振動等參數(shù)，可以考慮選用相應的傳感器或變送器與plc的專用a/d模塊對機床工作參數(shù)實現(xiàn)實時檢測，并與極限要求值進行比較，以判斷機床工作狀態(tài)是否正常，若不正常，則可以進行顯示、報警或者停機等處理。機床設備參數(shù)的檢測流程框圖見圖4。