機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：基于的搖臂鉆床電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者：XXX指導(dǎo)教師：XXX齊齊哈爾大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)機(jī)電X X X班年 月日機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書適用專業(yè)：機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)題目：基于的搖臂鉆床電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)前提：掌握本課程所學(xué)知識(shí)二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：.零件圖1張.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份三、課程設(shè)計(jì)工作計(jì)劃第周，周一、二：繪制零件圖第周，周三、四、五：撰寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書草稿第周，周一、二：修訂并完善課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書第周，周三、四：制定最終版本第周，周五：進(jìn)行課程設(shè)計(jì)總結(jié)四、相關(guān)教材及參考書目： 機(jī)床電器與可編程控制技術(shù)李西兵、郭強(qiáng)主編

2、，電子工業(yè)出版社； 原理及應(yīng)用李長(zhǎng)久主編，機(jī)械工業(yè)出版社； 機(jī)床電氣控制技術(shù)，齊占慶主編，機(jī)械工業(yè)出版社；. 電氣控制與原理及應(yīng)用，常文平編著，西安電子科技大學(xué)出版社目錄摘要 錯(cuò). 誤！未指定書簽。錯(cuò).誤！未指定書簽。一 緒論 錯(cuò). 誤！未指定書簽。本設(shè)計(jì)的選題背景和意義錯(cuò).誤！未指定書簽。國(guó)內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顟B(tài)錯(cuò)誤！未指定書簽。二 搖臂鉆床電器設(shè)備的分布及分工錯(cuò) 誤！未指定書簽。三搖臂鉆床繼電器原理圖解錯(cuò).誤！未指定書簽。四系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)錯(cuò).誤！未指定書簽。五、搖臂鉆床的程序編制錯(cuò).誤！未指定書簽?？刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則錯(cuò).誤！未指定書簽。電氣控制部分錯(cuò).誤！未指定書簽。

3、電氣控制主電路錯(cuò).誤！未指定書簽。電機(jī)控制錯(cuò).誤！未指定書簽。的端口分配表錯(cuò).誤！未指定書簽。程序梯形圖錯(cuò).誤！未指定書簽。仿真結(jié)果錯(cuò).誤！未指定書簽。六結(jié)論 錯(cuò).誤！未指定書簽。摘要本設(shè)計(jì)是研究機(jī)械加工中常用的搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的改造問(wèn)題 , 旨在解決傳統(tǒng)繼電器接觸器電氣控制系統(tǒng)存在的線路復(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(jiǎn)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(duì)工作環(huán)境要求低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，本設(shè)計(jì)對(duì)搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的改造，將把控制技術(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。

4、論文分析了搖臂鉆床的控制原理，制定了可編程序控制器改造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)，其中包括端口的分配、硬件接線圖的繪制、梯形圖程序的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 可編程控制器；搖臂鉆床；電氣控制系統(tǒng)；梯形圖一 緒論本設(shè)計(jì)的選題背景和意義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(guò)三相交流異步電動(dòng)機(jī)和變速箱來(lái)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(jiǎn)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

5、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)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(guó)的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)。另外，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(duì)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。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?？删幊踢壿嬁刂破鳎ǎ┖?jiǎn)稱，是從早期的繼電器邏輯電氣控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，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)。之所以

6、有較強(qiáng)的生命力，在于它更加適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)要求?？煽啃愿撸垢蓴_能力強(qiáng)、編程方便、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)。與單片機(jī)相比，它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)發(fā)時(shí)間與生產(chǎn)成本?，F(xiàn)在應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域的種類繁多，規(guī)模大小和功能強(qiáng)弱千差萬(wàn)別，但他們具有以下一些共同的特點(diǎn)?？煽啃愿??？煽啃允怯脩舻氖走x要求，目前各廠家生產(chǎn)的，平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)規(guī)定的萬(wàn)小時(shí)，例如：西門子、松下、三菱等微小型，而且都有完善的自診斷功能，判斷故障迅速。靈活組態(tài)?？删幊炭刂破魇窍盗谢a(chǎn)品，通常采用模塊化結(jié)構(gòu)來(lái)完成不同的任務(wù)組合。輸入輸出端口選擇靈活，有多種機(jī)型，組合方便。功能強(qiáng)大。

7、除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算功能外，配合特殊功能模塊還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、運(yùn)算、過(guò)程運(yùn)算、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可以與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊可以控制遠(yuǎn)程設(shè)備。因此，幾乎是全能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。編程方便，易于使用。的編程可采用與繼電器極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣人員的歡迎。近年來(lái)又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樋亓鞒虉D語(yǔ)言（） ，使編程更加簡(jiǎn)單方便。運(yùn)行速度快。傳統(tǒng)的機(jī)電接觸電氣控制系統(tǒng)通過(guò)大量觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作進(jìn)行控制，速度很慢，而且系統(tǒng)愈大速度愈慢。的控制速度則由工作速度和掃描速度決定。因此更適合處理高速?gòu)?fù)雜的控制任務(wù)，它與微型計(jì)算機(jī)之間的差別越來(lái)越小 。同時(shí)，還具備了網(wǎng)絡(luò)

8、功能，能進(jìn)行多臺(tái)或與機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，使用可以很方便的構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式電氣控制系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊網(wǎng)絡(luò)，可使工廠的各種資源共享，就更適合于工廠自動(dòng)化的需要，為工廠自動(dòng)化提供了技術(shù)保證。正是由于電氣控制系統(tǒng)的種種優(yōu)點(diǎn), 因此本次對(duì)搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)的改造, 可以大大提高搖臂鉆床工作性能和系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性, 為工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化帶來(lái)生機(jī)同時(shí)，提高了編程水平和實(shí)踐能力, 為今后在實(shí)際工作中熟練使用進(jìn)行工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顟B(tài)早在上世紀(jì)六十年代國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)了可編程序控制器（）的應(yīng)用， 之后世界各國(guó)爭(zhēng)相在該領(lǐng)域投入大量資金進(jìn)行新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)

9、，在年西門子 又成功地開(kāi)發(fā)出了、系列，它具有 和 操作模板為用戶提供了方便人機(jī) 界面，用戶程序三級(jí)口令保護(hù)，極強(qiáng)的計(jì)算性能，完善的指令集，接口和 通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線以及以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力，強(qiáng)勁的內(nèi)部集成功能，全 面的故障診斷功能；模塊式結(jié)構(gòu)可用于各處性能的擴(kuò)展，脈沖輸出晶閘管 步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)；快速的指令處理大大縮短了循環(huán)周期，并采用了高 速計(jì)數(shù)器，高速中斷處理可以分別響應(yīng)過(guò)程事件，大幅度降低了成本。由 于電氣控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，一些公司己將自診斷技術(shù)、 冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)， 并采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。由于的眾多

10、優(yōu)點(diǎn)，使其 迅速在工業(yè)控制中得到推廣。雖然國(guó)內(nèi)技術(shù)的應(yīng)用前景很大，并且取得了 一定的經(jīng)濟(jì)效益，而相比之下，由于受經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平的限制，大多數(shù)企 業(yè)在生產(chǎn)上使用的搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)，還是采用繼電器一接觸器控 制方式，而這種控制方式存在著明顯的缺陷和隱患，極易發(fā)生故障，而且 由于線路復(fù)雜，要想找到問(wèn)題所在也相當(dāng)?shù)睦щy，和國(guó)外大量采用技術(shù)替 代繼電器一接觸器系統(tǒng)相比，我們還存在很大差距。隨著技術(shù)在我國(guó)的迅猛發(fā)展，我們和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距會(huì)不斷縮小。 因此，抓住這個(gè)有利時(shí)機(jī)進(jìn)一步促進(jìn)技術(shù)的推廣與應(yīng)用，是提高我國(guó)工業(yè) 自動(dòng)化水平的迫切任務(wù)，此次對(duì)于搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)，就是 希望借鑒國(guó)外先進(jìn)

11、的工業(yè)控制技術(shù)，應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，以提高搖臂鉆床的 工作性能。二搖臂鉆床電器設(shè)備的分布及分工搖臂鉆床設(shè)有臺(tái)電動(dòng)機(jī)，即主軸電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、搖臂升降電 動(dòng)機(jī)及液壓泵電動(dòng)機(jī)。主軸電動(dòng)機(jī)提供主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，形成鉆床加工的 主運(yùn)動(dòng)。主軸應(yīng)具有正反轉(zhuǎn)功能，但主軸電動(dòng)機(jī)只有正傳工作模式，反轉(zhuǎn)由機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)用于提供冷卻液，只需正轉(zhuǎn)。搖臂升降電 動(dòng)機(jī)提供搖臂升降動(dòng)力，需正反轉(zhuǎn)。液壓泵電動(dòng)機(jī)提供液壓油，用于搖臂、 立柱和主軸箱的夾緊和松開(kāi)，也需要正反轉(zhuǎn)。搖臂機(jī)床的操作主要通過(guò)手輪和按鈕實(shí)現(xiàn)，手輪用于主軸箱在搖臂上 的移動(dòng)，手輪操作。按鈕用于主軸的啟動(dòng)、停止，搖臂的上升、下降，立 柱及主軸箱的夾緊

12、和放松等操作，并配合限位開(kāi)關(guān)完成機(jī)床調(diào)節(jié)的各種動(dòng) 作。零件圖中給出了搖臂鉆床的電器布置，電器元件表見(jiàn)表所示。以繼電 接觸器電氣原理圖如圖所示。電源主軸電 動(dòng)機(jī)推臂升降電 動(dòng)機(jī)液壓泉電動(dòng)機(jī)冷扣泵電動(dòng) 機(jī)變壓 器信號(hào)指示燈及 照明燈主軸控 制四寸后臂升降主軸箱立 柱松開(kāi)和 夾緊電 磁鐵上升下降夾緊nrss困B嘛<并C>B逵細(xì)崩困12345678910111213序號(hào)符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格照明燈主軸電動(dòng)機(jī)熱繼電器熱元件液壓電動(dòng)機(jī)熱繼電器熱元件主電源熔斷器熔體搖臂液壓電動(dòng)機(jī)控制電路熔斷器熔體照明燈熔斷器熔體立柱主軸箱放松指示燈更色、裝于內(nèi)立柱主軸箱夾緊指示燈綠色、裝于內(nèi)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈綠色、裝于內(nèi)

13、主軸電動(dòng)機(jī)接觸器線圈電壓搖臂上升接觸器線圈電壓搖臂下降接觸器線圈電壓液壓電動(dòng)機(jī)正向接觸器線圈電壓液壓電動(dòng)機(jī)反向接觸器線圈電壓時(shí)間繼電器線圈電壓主軸電動(dòng)機(jī)、搖臂升降電動(dòng)機(jī)、液壓電動(dòng)機(jī)、冷卻泵電動(dòng)機(jī)、主電源組合開(kāi)關(guān)板后接線冷卻泵電動(dòng)機(jī)組合開(kāi)關(guān)板后接線照明燈開(kāi)關(guān)裝于照明燈上主軸停止按鈕綠主軸啟動(dòng)按鈕帶綠色指示燈（）搖臂上升按鈕紅搖臂下降按鈕黃立柱主軸箱放松按鈕帶黃色指示燈（）立柱主軸箱夾緊按鈕帶綠色指示燈（）上下限位組合開(kāi)關(guān)搖臂松開(kāi)行程開(kāi)關(guān)搖臂夾緊行程開(kāi)關(guān)立柱主軸箱夾緊行程開(kāi)關(guān)控制變壓器、液壓分配電磁閥線圈電壓三搖臂鉆床繼電器原理圖解圖中交流電源經(jīng)組合開(kāi)關(guān)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)主電路和控制電路的電源變壓 器。主

14、軸電動(dòng)機(jī)由接觸器控制，搖臂升降電動(dòng)機(jī)由接觸器和控制，液壓電 動(dòng)機(jī)由接觸器和控制，冷卻泵電動(dòng)機(jī)功率較小，由組合開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制。機(jī) 床操動(dòng)情況如下。、按下主軸啟動(dòng)按鈕，接觸器得電吸合且自保持，主軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 按下停止按鈕，主軸電動(dòng)機(jī)停止。、需要搖臂上升時(shí)，按下?lián)u臂上升按鈕，斷電延時(shí)時(shí)間繼電器得電， 其瞬動(dòng)動(dòng)合觸點(diǎn)和瞬時(shí)閉合延時(shí)打開(kāi)的動(dòng)合觸點(diǎn)使接觸器和電磁閥動(dòng)作， 液壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，液壓油進(jìn)入搖臂裝置的油缸，使搖臂松開(kāi)。待完全松開(kāi) 后，行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)使接觸器斷電釋放，液壓電動(dòng)機(jī)停止 運(yùn)轉(zhuǎn)，其動(dòng)合觸頭接通使接觸器得電吸合，搖臂升降電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)，帶 動(dòng)搖臂上升。上升到所需位置后，松開(kāi)上升按

15、鈕，時(shí)間繼電器、接觸器斷電釋放， 搖臂升降電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，搖臂停止上升。延時(shí)秒后，時(shí)間繼電器的動(dòng)斷 觸頭閉合，動(dòng)合觸頭斷開(kāi)，但由于夾緊到位行程開(kāi)關(guān)動(dòng)斷觸頭處于導(dǎo)通狀 態(tài)，故繼續(xù)處于吸合狀態(tài)，接觸器吸合，液壓電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)，向夾緊裝 置油缸中反向注油，使夾緊裝置動(dòng)作。夾緊完畢后，行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作，接觸 器斷電釋放，液壓電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，電磁閥斷電。時(shí)間繼電器的作用是適應(yīng)松開(kāi)到搖臂停止上升之間的慣性時(shí)間，避免 搖臂上升期間突然夾緊。、需要搖臂下降時(shí)，按下?lián)u臂下降按鈕，動(dòng)作過(guò)程與搖臂上升時(shí)相似。、立柱和主軸箱同時(shí)夾緊和同時(shí)松開(kāi)。按下立柱和主軸箱松開(kāi)按鈕， 接觸器得電吸合，液壓電動(dòng)機(jī)正向啟動(dòng)，由于電磁閥沒(méi)有

16、得電，處于釋放 狀態(tài)，所以液壓油經(jīng)位通閥分配至立柱和主軸箱松開(kāi)油缸，立柱和主軸箱 夾緊裝置松開(kāi)。按下立柱和主軸箱夾緊按鈕，接觸器得電吸合，反向啟動(dòng)，液壓油分 配至立柱和主軸箱夾緊油缸，立柱和主軸箱夾緊裝置夾緊。、搖臂升降限位保護(hù)是靠上下限位開(kāi)關(guān)和實(shí)現(xiàn)的。上升到極限位置后,動(dòng)斷觸頭斷開(kāi)，搖臂自動(dòng)夾緊，同松開(kāi)上升按鈕動(dòng)作相同；下降到極限位置后，動(dòng)斷觸頭斷開(kāi)，搖臂自動(dòng)夾緊，同松開(kāi)下降按鈕動(dòng)作相同。 流程圖分別如圖、所示。圖主軸控制流程搖臂夾緊，SQ3壓下SQ2釋放按下SB 3KT得電, KM4得電M3正轉(zhuǎn),通得電NY802 FET-?搖臂松開(kāi)據(jù)臂松開(kāi)KM4失電，M3停轉(zhuǎn)KM2得電，M2正轉(zhuǎn) 搖臂上升

17、松開(kāi)SB 3上升到位?援臂上升YM3停轉(zhuǎn)KT失電, KM2失電M2停轉(zhuǎn)，KM5得電M3反轉(zhuǎn)SO3壓下？搖臂夾緊搖臂夾顰上升結(jié)束圖搖臂上升流程示意圖搖臂松開(kāi)ITT - 搖臂下降搖臂史緊圖搖臂下降流程示意圖主軸箱立柱松開(kāi)主軸箱立柱移動(dòng)1:王軸箱立柱夾緊圖主軸箱與立柱的松、緊控制流程示意圖系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)自二十世紀(jì)六十年代美國(guó)推出可編程邏輯控制器(， )取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來(lái)，得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，的功能也不斷完善。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，在開(kāi)關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。今天的不再局限于邏輯控

18、制，在運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用?？删幊炭刂破? ) 是以微處理器為核心的一種新型工業(yè)控制裝置, 它具有體積小、功能強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn), 特別是它的抗干擾性能強(qiáng) , 已成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。 目前 , 在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于液壓系統(tǒng)能提供較大的驅(qū)動(dòng)力, 且運(yùn)動(dòng)傳遞平衡、均勻、可靠及控制方便, 因而被廣泛應(yīng)用于機(jī)床設(shè)備中, 而把液壓系統(tǒng)與控制結(jié)合起來(lái),即可實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動(dòng)化。傳統(tǒng)繼電器控制方式，由于電路接線復(fù)雜，觸點(diǎn)多，噪音大，可靠性差，故障診斷與排除困難等缺點(diǎn)，編程復(fù)雜，不直觀，不易讀懂。而采用控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：() 信號(hào)處理時(shí)間短，運(yùn)行速度快，具有

19、很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。() 所有的輸入輸出信號(hào)均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與控制器內(nèi)部電路之間電氣上隔離；各模塊均采用屏蔽措施，以防止噪聲干擾；良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，立即采取有效措施，以防止故障擴(kuò)大，因此具有很高的可靠性。() 卡件種類豐富，可根據(jù)自控工程實(shí)現(xiàn)功能要求不同，而進(jìn)行不同的配置，系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單靈活。() 控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)。() 質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，性價(jià)比高，安裝簡(jiǎn)單，維修方便。綜合兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，采用控制更能合理地對(duì)搖臂鉆床進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)總體方案如圖所示。原控制系統(tǒng)： 主電路 一傳統(tǒng)繼電器控制電路I1V改造IIPLC控制系統(tǒng)： 主電路PLC電路五、搖臂鉆床的程

20、序編制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程） 的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵 循以下基本原則：（）最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求。設(shè)計(jì)前應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查 研究，搜集資料并于機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同 擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。（）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用，維 修方便。（）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。（）考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。電氣控制部分電氣控制主電路本次設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器對(duì)搖臂鉆床進(jìn)行電氣控制

21、， 所以主電路基本不變，重點(diǎn)根據(jù)控制要求對(duì)控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，所用到的四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制線路如圖所示，主軸電動(dòng) 機(jī)（）和液壓泵電動(dòng)機(jī)（）的旋轉(zhuǎn)，搖臂升降電動(dòng)機(jī)（）正反轉(zhuǎn)均由接觸器 控制，而冷卻泵電動(dòng)機(jī)（）由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制，、設(shè)置長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。ti Wu-220VAXA爾I UI主電動(dòng)機(jī)升降電動(dòng)機(jī) 液壓泵電動(dòng)機(jī)冷卻泵電動(dòng)機(jī)圖 搖臂鉆床主電路圖HI電機(jī)控制()直接啟動(dòng)四臺(tái)三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)按加工順序的需要均采用直接啟動(dòng)，直接啟 動(dòng)是一種簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)方法，但由于直接啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟 動(dòng)電流為額定電流的一倍，過(guò)大的啟動(dòng)電流一方面會(huì)造成電網(wǎng)電壓顯著下 降，直接影響同一電網(wǎng)工作的其他電

22、動(dòng)機(jī)及用電設(shè)備正常運(yùn)行，另一方面 電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，加速線圈老化，縮短電動(dòng)機(jī)的壽命，所以直 接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的容量受到一定的限制，一般容量不超過(guò)的電動(dòng)機(jī)采用直接 啟動(dòng)。口圖所示為接觸器控制的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制線路。()正反轉(zhuǎn)控制從電機(jī)原理中得知，改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序，就可實(shí)現(xiàn)電動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的改變。液壓泵電動(dòng)機(jī)通過(guò)兩個(gè)接觸器改變電源相序來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。搖臂升降電動(dòng)機(jī)通過(guò)兩個(gè)接觸器改變電源相序來(lái)實(shí)現(xiàn)電 動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制?？赡孢\(yùn)行控制線路實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)方向相反的單項(xiàng)運(yùn)行線 路的組合。的端口分配表跟據(jù)輸入輸出口的數(shù)量，進(jìn)行點(diǎn)的端口分配，如下（表、表）所示:表 輸入信號(hào)端口分配表符號(hào)地址名稱搖臂上升限位開(kāi)關(guān)搖臂嚇降限位開(kāi)關(guān)搖臂松開(kāi)行程開(kāi)關(guān)搖臂夾緊行程開(kāi)關(guān)主軸箱和立柱松緊行程開(kāi)關(guān)的停機(jī)按鈕的啟動(dòng)按鈕搖臂上升按鈕搖臂卜降按鈕控制主軸箱和立柱松開(kāi)按鈕控制主軸箱和立柱夾緊按鈕熱繼電器熱繼電器表輸出入信號(hào)端口分配表符號(hào)地址名稱接觸器正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器主軸箱和立柱松開(kāi)接觸器主軸箱和立柱夾緊接觸器電磁閥主軸箱