读懂数控机床的冷却控制系统原理图，熟悉冷却控制PLC程序，能够完成冷却控制系统的调试。

一、PLC调试

调试是PLC控制程序开发过程中的一个重要环节。

1.输入程序

根据型号的不同，PLC有多种程序输入方法，例如，在PLC上本地输入、通过数控系统输入、通过外部专用编程器输入、通过PLC提供的基于PC的软件在外部PC上输入。多数PLC都提供PC编程输入功能。

2.检查电气线路

如果电气线路安装有误，不仅会严重影响PLC程序的调试进度，而且有可能损坏元器件。因此，调试前应该仔细检查整个系统的电气线路，特别是电源部分。若系统是分模块设计调试的，也可以只检查准备调试的模块部分的电气线路。

3.模拟调试

正如前述，PLC处在数控系统与机床电气之间，起着承上启下的作用，如果PLC指令有误，即使电气线路没有错误，也有可能引起事故，损坏设备。例如主轴采用齿轮传动时，若齿轮啮合未到位，强行长时间运行主轴，有可能损坏传动齿轮。因此，在PLC实际应用调试前应先进行模拟调试。

模拟调试可以采用系统提供的模拟台调试，也可以在关闭系统强电的条件下模拟调试，例如，关闭主轴强电空气开关，那么调试中即使PLC动作有误，由于主轴电动机不会实际运转，所以也不会引起事故。

对于输入信号，如主轴挡到位回答信号、刀具夹紧到位回答信号等，可以采用人工输入的方式模拟，按照预定设计的顺序逐步调试，观察输出信号及其控制的执行电器是否按预定规律动作。

4.运行调试

接通功率器件的动力，如电动机及其驱动器的强电、气压、液压等，按照实际运行的需要调试，在运行调试中要注意电气与机械的配合。

5.非常规调试，验证安全保护和报警的功能

按照与设计功能不同的顺序输入或输出信号，例如刀具松的状态下，按下主轴启动按钮，或在主轴运行中按下刀具松开按钮，观察PLC设计的保护功能是否有效。

运行中接入各单位的报警信号，观察PLC程序是否能正确地报警并保护相应的单元。例如在主轴运行中，接入主轴过热信号，观察PLC是否能报警，并同时停止主轴和刀具进给。

这部分工作一般也分为模拟调试和运行中调试两步，以防保护功能失效而损坏器件和设备。

6.安全检查并投入考验性试运行

待一切正常后可将程序固化到PLC存储器中，并作备份和详细文档，说明程序的功能和使用方法等信息。

二、程序的调试方法

1.程序的模拟调试

将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用旋钮开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载（如接触器、电磁阀等）。

可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。

在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。

如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。

2.程序的现场调试

程序的现场调试是将机床、CNC装置、PLC装置和编程设备连接起来进行的整机机电运行调试，可以发现和纠正顺序程序的错误，可以检查机床和电气线路的设计、制造、安装以及机电元器件品质可能存在的问题。

完成上述工作后，将PLC安装在控制现场进行联机总调试，在调试过程中将暴露出系统中可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问题，以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题，应对出现的问题及时加以解决。如果调试达不到指标要求，则对相应硬件和软件部分作适当调整，通常只需要修改程序就可能达到调整的目的。全部调试通过后，经过一段时间的考验，系统就可以投入实际运行了。

三、冷却故障分析与诊断流程

数控车床冷却泵不工作的故障分析与诊断流程如图5－4－1所示。

图5－4－1 数控车床冷却泵不工作的故障分析与诊断流程

四、冷却故障分析应用实例

故障现象1：开机后按下冷却按钮后，电动机不转，冷却灯依然亮，系统无任何报警显示。

快速定位故障：首先检查PLC输出，发现正常；然后检查冷却电动机，发现未得电；打开电气控制柜，发现主电路接线是正常的，检查电气元件的状态，仔细观察各元件的运行状态，发现热继电器跳闸，其原因是冷却电动机长时间工作导致的过载。

解决办法：按下热继电器按钮，重新运行机床，机床正常运转。故障解除。

故障现象2：开机后按下冷却按钮后，不能喷出冷却液，冷却灯依然亮，系统上无任何故障报警显示。

快速定位故障：机床开机后，按下冷却按钮，冷却灯亮，说明冷却的PLC部分工作正常，可排除PLC部分发生故障的可能；然后检测冷却电动机得电是否正常。用万用表测量主电路，主电路得电，说明冷却电动机出现故障；检查冷却电动机的绕组电阻值是否正常，由此可判断电动机的线圈被烧掉。检查电动机部分，拆开电动机后发现电动机的线圈被烧，导致电阻值不正常。

解决办法：重新安装一个电动机，故障解除。

五、冷却系统保养维修注意事项

（1）保证主轴冷却液箱中的冷却液充足和合格，否则应及时添加和更换。

（2）保证切削液箱中的切削液充足和合格，否则应及时添加和更换。

（3）随时检查切削液箱中的滤网能否正常工作。

（4）随时检查切削液箱、主轴冷却液箱和电动机是否正常工作。

（5）冷却液：使用加入防锈添加剂的水溶液。

（6）切削液：可使用切削油、机油、乳化液、用15～20倍水稀释的乳化油。(www.daowen.com)

参照以下步骤，完成数控车床冷却控制系统的调试

1.冷却控制系统的调试过程

（1）检查接线，核对地址。要逐点进行，要确保正确无误。可不带电核对，但查线较麻烦。也可带电查，加上信号后，看电控系统的动作情况是否符合设计目的。

（2）检查模拟量输入输出。看输入输出模块是否正确、工作是否正常。必要时，还可用标准仪器检查输入输出的精度。

（3）检查与测试指示灯。控制面板上如有指示灯，应先对应指示灯的显示进行检查。一方面查看灯是否被损坏，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将给进一步调试提供方便。

（4）检查手动动作及手动控制逻辑关系。完成了以上调试，继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各个手动控制的输出点是否有相应的输出以及与输出对应的动作，然后再看各个手动控制是否能够实现。如有问题，立即解决。

（5）半自动工作。如果系统可自动工作，那就先检查半自动工作能否实现。调试时可一步步推进，直至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题，就着手解决哪个步骤或环节的问题。

（6）自动完成半自动调试后，可进一步调试自动工作。要多观察几个工作循环，以确保系统正确无误地连续工作。

（7）模拟量调试，参数确定。以上调试的都是逻辑控制的项目，这是系统调试时首先要调通的。这些调试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。最主要的是选定合适的控制参数。

（8）异常条件检查。完成上述所有调试后，整个调试也就基本完成了，但是最好再进行一些异常条件检查。看看出现异常情况或一些难以避免的非法操作是否会有停机保护或报警提示。

2.冷却系统电气调试

（1）手动模式和自动模式（M08、M09）下能实现冷却液的启动和停止。

检验程序： O0001；

M08；（冷却液开）

G04 X5；（暂停5 s）

M09；（冷却液关）

M30；

（2）冷却电动机按标示方向旋转。

（3）注意事项。

①通电许可。未经允许，严禁组内同学私自上电；电气组装完成后，经组长和指导教师分别检测确认后，方可通电调试。

②组长负责制。组长记录任务实施中发现的问题；分派小组成员职责，通力协作完成任务。

③整理。工具、材料使用完毕后及时整理，摆放整齐。

根据任务完成过程中的表现，填写表5－4－1。

表5－4－1 任务评价

电动机冷却方法代号

（1）电动机冷却方法代号主要由冷却方法标志（IC）、冷却介质的回路布置代号、冷却介质代号以及冷却介质运动的推动方法代号组成。格式为：IC＋回路布置代号＋冷却介质代号＋推动方法代号。

（2）冷却方法标志是英文“国际冷却（International Cooling）”的字母缩写，用IC表示。

（3）冷却介质的回路布置代号用特征数字表示，常用的有0、4、6、8等。它们的含义如表5－4－2所示。

表5－4－2 冷却介质的回路布置代号及含义

（4）冷却介质代号如表5－4－3所示。

表5－4－3 冷却介质代号

如果冷却介质为空气，则描述冷却介质的字母A可以省略，我国所采用的冷却介质基本上都为空气。

（5）冷却介质运动的推动方法主要有四种，详见表5－4－4。

表5－4－4 冷却介质运动的推动方法

（6）冷却方法代号的标记有简化标记法和完整标记法两种，应优先使用简化标记法，简化标记法的特点有，如果冷却介质为空气，则表示冷却介质代号的A在简化标记中可以省略；如果冷却介质为水，推动方式为7，则在简化标记中数字7可以省略。

（7）比较常用的冷却方式有IC01、IC06、IC411、IC416、IC611、IC81W等。

举例说明：IC411，完整标记法为IC4A1A1。

“IC”为冷却方法标志；

“4”为冷却介质回路布置代号（机壳表面冷却）；

“A”为冷却介质代号（空气）；

第一个“1”为初级冷却介质推动方法代号（自循环）；第二个“1”为次级冷却介质推动方法代号（自循环）。