Z3040搖臂鉆床的繼電器控制電路設(shè)計(jì)及PLC控制設(shè)計(jì)

1、新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 Z3040搖臂鉆床的繼電器控制電路設(shè)計(jì)及PLC控制設(shè)計(jì)系 別 機(jī)電工程系 學(xué)生姓名 張 宏 飛 學(xué) 號(hào) 1010104219 專業(yè)名稱 電氣自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 李 宏 義 2013年 04 月 23 日Z3040搖臂鉆床的繼電器控制電路設(shè)計(jì)及PLC控制設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是研究機(jī)械加工中常用的Z3040搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的改造問題,旨在解決傳統(tǒng)繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)存在線路復(fù)雜、可靠性穩(wěn)定性差、故障診斷和排除困難等難題。由于PLC電氣控制系統(tǒng)與繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、調(diào)試周期短、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、故障率低、對工作

2、環(huán)境要求低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，本論文對Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的改造，將把PLC控制技術(shù)應(yīng)用到改造方案中去，從而大大提高搖臂鉆床的工作性能。論文分析了搖臂鉆床的控制原理，制定了可編程控制器改造Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，完成了電氣控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)，其中包括PLC機(jī)型的選擇、I/O端口的分配、I/O硬件接線圖的繪制、PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)。對PLC控制搖臂鉆床的工作過程作了詳細(xì)闡述，論述了采用PLC取代傳統(tǒng)繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)，從而提高機(jī)床工作性能的方法。由于Z-3040型搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)存在線路復(fù)雜、故障率高、維護(hù)工作量大、可靠性低、靈活性差等缺點(diǎn),本文提

3、出了用PLC對z-3040型搖臂鉆床的繼電器接觸式模擬控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,從而保證了電控系統(tǒng)的快速性、準(zhǔn)確性、合理性,以便更好地滿足了實(shí)際生產(chǎn)的需要,提高了經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞 Z-3040搖臂鉆床，電氣控制系統(tǒng) PLC，微處理器目 錄摘 要1關(guān)鍵詞1前 言3第一章 總體方案的確定4第二章 Z3040搖臂鉆床簡介5§2.1 電路工作過程8§2.1.1主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制8§2.1.2 搖臂升降的控制8§2.1.3 搖臂上升為例分析搖臂升降的控制8§2.1.4 主軸箱、立柱松開與夾緊的控制10§2.2 液壓控制系統(tǒng)10§2.2.

4、1 夾緊液壓控制系統(tǒng)10§2.2.2 搖臂移動(dòng)與主軸箱移動(dòng)液壓系統(tǒng)圖10第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容11§3.1 PLC設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基本原則11§3.2 PLC控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)確定與PLC機(jī)型選擇11§3.3 I/O接線圖12§3.4 PLC I/O、地址分配表13§3.5流程圖14§3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖15§3.7 梯形圖16§3.9 所用材料及型號(hào)規(guī)格20結(jié)束語22參考文獻(xiàn)23致 謝24前 言目前，我國的Z-3040搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式。因其所要控制

5、的電機(jī)較多所以電路較復(fù)雜，此外，一些復(fù)雜的控制如：時(shí)間、計(jì)數(shù)控制用繼電器接觸器控制方式較難實(shí)現(xiàn)，所以，有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。PLC電氣控制系統(tǒng)能有效的彌補(bǔ)上述系統(tǒng)的這一缺陷。PLC電氣控制系統(tǒng)與繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、調(diào)試周期短、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、故障率低、對工作環(huán)境要求低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，本論文對Z-3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的改造， 把PLC控制技術(shù)應(yīng)用到改造方案中去，從而大大提高搖臂鉆床的工作性能。Z3040 搖臂鉆床是工廠中常用的金屬切削機(jī)床，它可以進(jìn)行多種形式的加工，如：鉆孔、鏜孔、鉸孔及螺紋等。從控制上講，它需要機(jī)、電、液壓等

6、系統(tǒng)相互配合使用，而且，要進(jìn)行時(shí)間控制。它的調(diào)速是通過三相交流異步電動(dòng)機(jī)和變速箱來實(shí)現(xiàn)的。也有的是采用多速異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，這樣可以簡化變速機(jī)構(gòu)。搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過機(jī)械轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。故主電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。此外，搖臂的上升、下降和立柱的夾緊、放松各由一臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。目前，我國的Z3040 搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式。因其所要控制的電機(jī)較多所以電路較復(fù)雜，在日常的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，經(jīng)常發(fā)生電氣故障，從而影響生產(chǎn)?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogrammable Logic Controller）簡稱

7、 PLC，是從早期的繼電器邏輯電氣控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它不斷吸收微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)。PLC 之所以有較強(qiáng)的生命力，在于它更加適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場和市場要求。可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、編程方便、價(jià)格低、壽命長。與單片機(jī)相比，它的輸入/輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節(jié)省用戶的開發(fā)時(shí)間與生產(chǎn)成本第一章 總體方案的確定 目前，我國的Z-3040搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式。因其所要控制的電機(jī)較多所以電路較復(fù)雜，在日常的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，經(jīng)常發(fā)生電氣故障，從而影響生產(chǎn)。此外，一些復(fù)雜的控制如：時(shí)間、計(jì)數(shù)控制用繼電器

8、接觸器控制方式較難實(shí)現(xiàn)，所以，有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。PLC電氣控制系統(tǒng)可以有效的彌補(bǔ)上述系統(tǒng)的這一缺陷。 可編程序控制器(PLC)是以微處理器為核心，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)與自然控制技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它克服了繼電器接觸器控制電路存在觸點(diǎn)多、組合復(fù)雜、通用性和靈活性差等缺點(diǎn)。它不僅具有多種邏輯控制功能，而且還具有各種運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能控制，還具有抗干擾性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性好和可靠性高等特點(diǎn)。因而廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域中。因此有必要對舊式機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)化改造。方案：在舊式Z3040搖臂鉆床基礎(chǔ)上，加入搖臂回轉(zhuǎn)自動(dòng)操作，主軸箱左右移動(dòng)為自動(dòng)操作，可提高生產(chǎn)

9、效率。并加入工件加工計(jì)數(shù)功能、PC通信功能。第二章 Z3040搖臂鉆床簡介搖臂鉆床適合與在大、中型零件上進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)口、絞孔及攻螺紋等工作，在具有工藝裝備的條件下還可以進(jìn)行鏜孔。Z3040搖臂鉆床由底座、外立柱、內(nèi)立柱，搖臂、主軸箱及工作臺(tái)等部分組成。內(nèi)立柱固定在底座的一端，外立柱套在內(nèi)立柱上，工作時(shí)用液壓夾緊機(jī)構(gòu)與內(nèi)立柱夾緊，松開后，可繞立柱回轉(zhuǎn)360°。搖臂的一端為套筒，它套在外立柱上，經(jīng)液壓夾緊機(jī)構(gòu)可與外立柱夾緊。夾緊機(jī)構(gòu)松開后，借助升降絲桿的正、反向旋轉(zhuǎn)可沿外立柱上、下移動(dòng)。由于升降絲桿與外立柱構(gòu)成一體，而升降螺母則固定在搖臂上，所以搖臂只能與外立柱一起繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。 主軸箱

10、是一個(gè)復(fù)合部件，它由主傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)。主軸和主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給和變速機(jī)構(gòu)以及機(jī)床的操作機(jī)構(gòu)部分組成。主軸箱安裝與搖臂的水平導(dǎo)軌上，通過手輪操作使主軸箱沿水平導(dǎo)軌移動(dòng)，通過液壓夾緊機(jī)構(gòu)固在搖臂。鉆削加工時(shí)，主軸旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，而主軸的直線移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。即鉆孔使鉆頭做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，做縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸變速和進(jìn)給變速的機(jī)構(gòu)在主軸箱內(nèi)，用變速機(jī)構(gòu)分別調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速和上下進(jìn)給量。搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)交流異步電動(dòng)M1機(jī)拖動(dòng)。搖臂鉆床的輔助運(yùn)動(dòng)有：搖臂沿外立柱的上升、下降、立柱的夾緊和松開以及搖臂與外立柱一起繞內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。搖臂的上升、下降由一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，立柱的夾緊和松開、搖臂的

11、夾緊與松開以及主軸箱的夾緊和松開是有另一臺(tái)交流電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)一臺(tái)齒輪泵，供給夾緊裝置所需的壓力油推動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。而搖臂的回轉(zhuǎn)和主軸箱沿?fù)u臂水平導(dǎo)軌方向的左右移動(dòng)。此外還有一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4對加工的刀具進(jìn)行冷卻。Z-3040搖臂鉆床的電力拖動(dòng)要求與控制特點(diǎn)：1. 為簡化機(jī)床傳動(dòng)裝置的機(jī)構(gòu)常采用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。2. 主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及其變速機(jī)構(gòu)均在主軸箱內(nèi)，由一臺(tái)主電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。3. 為了適應(yīng)多種加工方式的要求，主軸的旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均有較大的調(diào)速范圍，由機(jī)械變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。4. 加工螺紋時(shí)，要求主軸能正反轉(zhuǎn)，采用機(jī)械方法來實(shí)現(xiàn)。因此，主電動(dòng)機(jī)只需單向旋轉(zhuǎn)，可直接啟動(dòng)，不需要制

12、動(dòng)。5. 搖臂的升降由升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)，多采用鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)直接啟動(dòng)，不需要調(diào)速和制動(dòng)。6. 內(nèi)外立柱、主軸箱與搖臂的夾緊與松開，是通過控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)液壓泵送出不同流向的壓力油，推動(dòng)活塞、帶動(dòng)菱形塊動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。因此拖動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)要求正反轉(zhuǎn)，采用點(diǎn)動(dòng)控制。7. 搖臂鉆床主軸箱、立柱的夾緊與松開是由一條油路控制，且同時(shí)控制。而搖臂的夾緊、松開是搖臂升降工作聯(lián)成一體，由另一條油路控制。兩條油路哪一條處于工作狀態(tài)，是根據(jù)工作要求可通過控制電磁閥操縱。由于主軸箱和立柱的夾緊、松開動(dòng)作是點(diǎn)動(dòng)操作，因此液壓泵電動(dòng)機(jī)采用點(diǎn)動(dòng)控制。8. 根據(jù)夾緊要求，操作者可手控操作冷

13、卻泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)。9. 必要的聯(lián)鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)。10. 機(jī)床安全照明及信號(hào)指示燈電路。Z-3040搖臂鉆床主電路如圖2.1所示，電路原理圖如圖2.2所示。該鉆床共配置5臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1為主軸電動(dòng)機(jī)，由繼電器KM1控制，帶動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)和使主軸作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，為單向旋轉(zhuǎn)。主軸的正、反轉(zhuǎn)則由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)齒輪泵送出壓力油，通過液壓系統(tǒng)操作機(jī)構(gòu)配合正反轉(zhuǎn)摩擦離合器驅(qū)動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，并由熱繼電器做長期過載保護(hù)。M2為搖臂上升、下降電動(dòng)機(jī)，由輸出繼電器KM2、KM3控制正、反向運(yùn)行。M3為液壓泵電動(dòng)機(jī)，由KM4、KM5控制正、反向運(yùn)行，控制電路保證在操作搖臂升降時(shí)，首先時(shí)液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，供出壓

14、力油，經(jīng)液壓系統(tǒng)使搖臂松開，然后才使電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，拖動(dòng)搖臂上升或下降。當(dāng)搖臂移動(dòng)到位后，控制電路又使M2停下，再自動(dòng)通過液壓系統(tǒng)，將搖臂夾緊，然后液壓泵電動(dòng)機(jī)M3才停下。M4為冷卻電動(dòng)機(jī)，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制。在舊式電路圖中加一個(gè)M5主軸箱移動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。由KM6、KM7繼電器控制其正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主軸箱移動(dòng)。短路保護(hù)：在主電路中，利用熔斷器FU1作總電路M1、M4的短路保護(hù)；利用熔斷器FU2做電動(dòng)機(jī)N2、M3和控制變壓器T原邊的短路保護(hù)；在控制電路中，利用熔斷器FU3作照明回路短路保護(hù)。過載保護(hù)：在主電路中，利用熱繼電器FR1、FR2分別作主電動(dòng)機(jī)M1、液壓泵電動(dòng)機(jī)M3的過載保護(hù)。如果由于液壓

15、系統(tǒng)的夾緊機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障而不能夾緊，那么行程開關(guān)SQ3的觸電將斷不開，或者由于行程開關(guān)SQ3安裝調(diào)整不當(dāng)，搖臂夾緊后不能壓下行程開關(guān)SQ3，這時(shí)都會(huì)使液壓泵電動(dòng)機(jī)M3處于長期過載狀態(tài)，易將M3燒毀，M2為短時(shí)工作，不用設(shè)長期過載保護(hù)。為確保安全生產(chǎn)，搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)和搖臂升降不允許同時(shí)進(jìn)行。圖2.1 Z3040搖臂鉆床主電路 圖2.2 Z3040搖臂鉆床電路原理圖§2.1 電路工作過程§2.1.1主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制按啟動(dòng)按鈕SB 接觸器KM1得電吸合并自鎖 KM1主觸點(diǎn)閉合M1轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)KM1輔助觸點(diǎn)KM1閉合，指示HL3點(diǎn)亮，表明主軸電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)。按停止按鈕SB1 KM

16、1失電釋放 M1停轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1輔助動(dòng)合觸點(diǎn)KM1復(fù)合斷開，指示燈HL3滅，表明電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。 主軸的正、反轉(zhuǎn)由液壓系統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)配合正、反轉(zhuǎn)摩擦離合器實(shí)現(xiàn)。§2.1.2 搖臂升降的控制當(dāng)由搖臂上升或下降點(diǎn)動(dòng)按鈕SB2、SB4發(fā)出搖臂升降指令時(shí)，先使搖臂松開。然后由正、反轉(zhuǎn)接觸器KM2、KM3使電動(dòng)機(jī)M2的正、反轉(zhuǎn)，來拖動(dòng)搖臂上升或下降，待搖臂上升或下降到位時(shí)，又自行重新夾緊。由搖臂的松開與夾緊是由夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，因此搖臂升降需與夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)緊密配合。液壓泵電動(dòng)機(jī)M3由正反轉(zhuǎn)接觸器KM4、KM5控制，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)雙向液壓泵，送出壓力油，經(jīng)二位六通閥YA送至搖臂

17、夾緊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)搖臂夾緊與放松。搖臂升降啟動(dòng)的初始條件：搖臂鉆床在平?；蚣庸すぜr(shí)，其搖臂處于夾緊狀態(tài)，搖臂夾緊信號(hào)開關(guān)SQ3被壓合，其動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ3處于斷開狀態(tài)，搖臂放松信號(hào)開關(guān)SQ3未壓合，其動(dòng)合觸點(diǎn)SQ2處于斷開狀態(tài)，而動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ2處于閉合狀態(tài)。§2.1.3 搖臂上升為例分析搖臂升降的控制以搖臂上升工作電氣如圖2.3 按下?lián)u臂上升點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3，時(shí)間繼電器KT線圈通電，瞬動(dòng)常開觸點(diǎn)KT閉合，接觸器KM4線圈通電，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3反向啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)液壓泵送出壓力油。同時(shí)KT的斷電延時(shí)延時(shí)斷開觸點(diǎn)KT閉合，電磁鐵YA線圈通電，液壓泵送出壓力油經(jīng)二位六通閥進(jìn)入搖臂夾緊機(jī)構(gòu)的松開油腔，

18、推動(dòng)活塞和菱形塊將搖臂松開。搖臂松開時(shí)，活塞桿通過彈簧片壓下行程開關(guān)，發(fā)出搖臂松開信號(hào)，即常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，前者斷開線圈電路，電動(dòng)機(jī)M3停止旋轉(zhuǎn)，液壓泵停止供油，搖臂維持在松開狀態(tài)；后者接通KM2線圈電路，控制搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2正向啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，拖動(dòng)搖臂上升。 當(dāng)搖臂上升代所需位置時(shí)，松開按鈕SB3，KM2與KT線圈同時(shí)斷電，電動(dòng)機(jī)M2依慣性旋轉(zhuǎn)，搖臂停止上升。而KT線圈斷電，其斷電延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT經(jīng)延時(shí)13S后才閉合，斷電延時(shí)斷開觸點(diǎn)KT經(jīng)同樣延時(shí)后才斷開。在KT斷電延時(shí)13S時(shí)，KM5線圈仍處于斷電狀態(tài)，電磁鐵YA仍處于通電狀態(tài)，這段延時(shí)就確保了搖臂升降電動(dòng)機(jī)在斷開電源后直到完全停止

19、運(yùn)轉(zhuǎn)才開始搖臂的夾緊動(dòng)作，因此，時(shí)間繼電器KT延時(shí)長短是根據(jù)電動(dòng)機(jī)M2切斷電源到完全停止的慣性大小來調(diào)整。當(dāng)時(shí)間繼電器KT斷電延時(shí)時(shí)間到時(shí)，常閉觸點(diǎn)KT閉合，KM5線圈通電吸合，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3正向啟動(dòng)，拖動(dòng)液壓泵，供出壓力油，同時(shí)常閉觸點(diǎn)KT斷開，電磁鐵YA線圈斷電，這時(shí)壓力油經(jīng)二位六通閥進(jìn)入搖臂夾緊油腔，反向推動(dòng)活塞和菱形塊，將搖臂夾緊，活塞桿通過彈簧片壓下行程開關(guān)SQ3，其常閉觸點(diǎn)SQ3斷開，KM5線圈斷電，M3停止旋轉(zhuǎn)，搖臂夾緊，上升結(jié)束。搖臂自動(dòng)夾緊程度由SQ3控制，若夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能夾緊，將使常閉觸點(diǎn)SQ3斷不開，或者由于SQ3安裝位置調(diào)整不當(dāng)，搖臂夾緊后仍不能壓下SQ

20、3，都將使M3長期處于過載狀態(tài)，易將電動(dòng)機(jī)燒壞，為此，M3主電路采用熱繼電器FR2作過載保護(hù)。§2.1.4 主軸箱、立柱松開與夾緊的控制軸箱和立柱的夾緊與松開是同時(shí)進(jìn)行的，當(dāng)按下按鈕SB5，接觸器KM4線圈通電，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)液壓泵送出壓力油，這時(shí)電磁閥YA線圈處于斷電狀態(tài)，壓力油經(jīng)過二位六通閥進(jìn)入主軸箱與立柱松開油腔，推動(dòng)活塞和菱形塊，使主軸和立柱松開，由于YA線圈斷電，壓力油不能進(jìn)入搖臂松開油腔，搖臂處于夾緊狀態(tài)，當(dāng)主軸箱與立柱松開時(shí)，行程開關(guān)SQ4沒有受壓，常閉觸點(diǎn)SQ4閉合，指示燈HL1亮，表示主軸箱與立柱已松開，此時(shí)可以手動(dòng)操作主軸箱在搖臂水平導(dǎo)軌上移動(dòng)，也可推

21、動(dòng)搖臂使外外立柱作回轉(zhuǎn)移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)到位后，按下夾緊按鈕，接觸器KM5線圈通電，M3正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)液壓泵送出壓力油至夾緊油腔，使主軸箱與立柱夾緊。當(dāng)確以夾緊時(shí)，壓下SQ4，常開觸點(diǎn)SQ4閉合，HL2亮，而常閉觸點(diǎn)SQ4斷開，HL1滅，指示主軸箱與立柱已夾緊，可以進(jìn)行鉆削加工。§2.2 液壓控制系統(tǒng)§2.2.1 夾緊液壓控制系統(tǒng)電磁閥YA控制搖臂上升、下降夾緊松開，當(dāng)M3電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（Y004）時(shí)松開，反轉(zhuǎn)（Y005）時(shí)夾緊。電磁閥YV控制主軸箱左移、右移夾緊松開，當(dāng)M3電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（Y004）時(shí)夾緊，反轉(zhuǎn)（Y005）時(shí)松開。電磁閥YH控制立柱夾緊松開，當(dāng)M3電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（Y004）時(shí)夾

22、緊，反轉(zhuǎn)（Y005）時(shí)松開。§2.2.2 搖臂移動(dòng)與主軸箱移動(dòng)液壓系統(tǒng)圖電磁閥YM控制搖臂上升、下降，當(dāng)M2電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（Y002）時(shí)，搖臂上升，反轉(zhuǎn)（Y003）時(shí)，搖臂下降。電磁閥YN控制主軸箱左移、右移，當(dāng)M2電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（Y002）時(shí)，搖臂左移，反轉(zhuǎn)（Y003）時(shí)，搖臂右移。第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容§3.1 PLC設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基本原則1.滿足被控設(shè)備的全部要求，包括功能要求、性能要求。2.在滿足控制系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮適用性、經(jīng)濟(jì)性、可維護(hù)性。3.控制系統(tǒng)應(yīng)確?？刂圃O(shè)備性能的穩(wěn)定性及工作的安全性、可靠性。4.控制系統(tǒng)應(yīng)具有可擴(kuò)展性，能滿足生產(chǎn)設(shè)備的改良和

23、系統(tǒng)的升級。5.要注意控制系統(tǒng)輸入/輸出設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化原則和多供應(yīng)商原則，易于采購和替換。易于操作，符合人機(jī)工程學(xué)和用戶的操作習(xí)慣。§3.2 PLC控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)確定與PLC機(jī)型選擇一般系統(tǒng)中，開關(guān)量輸入與輸出的比例為6：4，根據(jù)I/O總點(diǎn)數(shù)可給出如下的經(jīng)驗(yàn)公式：所需內(nèi)存總字?jǐn)?shù)=開關(guān)量（輸入+輸出）總點(diǎn)數(shù)*10余量：一般按計(jì)算存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)考慮余量25%。所需內(nèi)存總字?jǐn)?shù)=(28+20)*10=480輸入點(diǎn)數(shù)為28點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為20點(diǎn)，故總點(diǎn)數(shù)應(yīng)大于48PLC機(jī)型應(yīng)選擇：FX2N -128MR-A共有輸入64點(diǎn)，輸出64點(diǎn)，繼電器輸出。§3.3 I/O接線圖§3.4

24、 PLC I/O、地址分配表輸入輸出控制名稱控制鍵輸入端子控制名稱控制鍵輸出端子復(fù)位鍵X000HL1松開指示燈Y016停止鍵X001HL2加緊指示燈Y017有無工件傳感器X035HL3主軸工作指示燈Y020主軸停止SB1X003計(jì)數(shù)器C100主軸開始SB2X004輔助作用搖臂上升SB3X005Y035搖臂下降SB4X006Y021搖臂停止ST1X007Y045搖臂松開到位SQ3X030計(jì)數(shù)器輸出Y030搖臂加緊到位SQ4X031電磁閥1YAY010搖臂上升到位SQ1X010YVY011搖臂下降到位SQ2X011電磁閥2YMY012主軸箱左移SB10X012YNY013主軸箱右移SB11X013

25、電磁閥3YHY014主軸箱加緊到位SQ5X014主軸箱松開到位SQ6X015主軸電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KM1Y001主軸箱左移到位SQ7X016M2電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KM2Y002主軸箱右移到位SQ8X017M2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KM3Y003主軸箱停止ST2X032M3電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KM4Y004搖臂順回轉(zhuǎn)SB17X033M3電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KM5Y005搖臂逆回轉(zhuǎn)SB18X020M5電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)KM6Y006搖臂回轉(zhuǎn)加緊到位SQ9X021M5電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)KM7Y007搖臂回轉(zhuǎn)松開到位SQ10X022M4電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)KM8Y015搖臂回轉(zhuǎn)停止ST3X023冷卻泵開SB22X024冷卻泵關(guān)SB23X025§3.5流程圖 

26、7;3.6 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖§3.7 梯形圖§3.9 所用材料及型號(hào)規(guī)格序號(hào)名稱符號(hào)型號(hào)規(guī)格1照明燈HLJC240W,AC36V2立柱、主軸放松指示燈HL1LA19-11D黃色，AC6.3V3立柱、主軸夾緊指示燈HL2LA19-11D綠色，AC6.3V4主軸運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈HL3LA19-11D綠色，AC6.3V5主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器FR1JR0-40熱元件46.4A6液壓電動(dòng)機(jī)熱繼電器FR2JR0-40熱元件11.6A7主機(jī)源熔斷器FU1RL1-60熔體20A8搖臂液壓電動(dòng)機(jī)控制電路熔斷器FU2RL1-15熔體10A9照明燈熔斷器FU3RL1-15熔體2A10主軸電動(dòng)機(jī)接觸器KM1GJ

27、0-10B線圈電壓AC127V11搖臂上升接觸器KM2GJ0-11B線圈電壓AC127V12搖臂下降接觸器KM3GJ0-12B線圈電壓AC127V13液壓電動(dòng)機(jī)正向接觸器KM4GJ0-13B線圈電壓AC127V14液壓電動(dòng)機(jī)反向接觸器KM5GJ0-14B線圈電壓AC127V15主軸電動(dòng)機(jī)M1JO-32-4,T23KWAC380V,6.8A,1420R/MIN16搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2JO-21-4,T21.5KWAC380V,3.7A,1400R/MIN17液壓電動(dòng)機(jī)M3JO-11-4,T20.75KWAC380V,2.1A,1390R/MIN18冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4JCB-220.75KWAC380

28、V,1.9A,2825R/MIN19步進(jìn)電動(dòng)機(jī)M5JO-21-4,T21.5KWAC380V,2.68A,1350R/MIN20主軸停止按鈕SB1LA19-11綠21主軸啟動(dòng)按鈕SB2LA19-11D帶綠色指示燈22搖臂上升按鈕SB3LA19-11紅23搖臂下降按鈕SB4LA19-11黃 24主軸主軸箱放松按鈕SB5LA19-11D帶黃色指示燈25立柱主軸箱加緊按鈕SB6LA19-11D帶綠色指示燈26上下限位組合開關(guān)SQ1HZ4-2227搖臂松開行程開關(guān)SQ2LX5-1128搖臂加緊行程開關(guān)SQ3LX5-1129立柱主軸箱加緊開關(guān)SQ4LX3-11K30時(shí)間繼電器KTJS7-4A線圈電壓AC127V31主電源空氣開關(guān)QF1HZ2-25/3板后接線32冷卻泵電動(dòng)機(jī)總開關(guān)QS2裝于照明燈上33控制變壓器TCBK-150AC 380/127、36V、6.3V34液壓電磁閥YAMQJ1-3線圈電壓AC127V結(jié)束語 在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題也終將告一段落。老師在設(shè)計(jì)過程中對我遇到的問題耐心的解答、細(xì)心的指導(dǎo)。老師在查閱關(guān)資料方面給我提出了很多的幫助。使我在做畢業(yè)設(shè)