基于plc的搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 .12 不足之處.......................................................12致謝 13參考文獻(xiàn) 14附錄A............................................................. 15附錄B............................................................. 161 緒論 本課題的選題背景和意義 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。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。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)。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(chǎng)和市場(chǎng)要求?？煽啃愿摺］斎胼敵龆丝谶x擇靈活，有多種機(jī)型，組合方便。PLC的編程可采用與繼電器極為相似的梯形圖語言，直觀易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣人員的歡迎。PLC的控制速度則由CPU工作速度和掃描速度決定。 國(guó)內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(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（PLC）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)品的開發(fā)，在1995年西門子又成功地開發(fā)出了S7200、S7300系列，它具有 TD 200和 COROS OPS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，MPI接口和通過工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFD3US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)過程事件，大幅度降低了成本。極易發(fā)生故障。因此，抓住這個(gè)有利時(shí)機(jī)進(jìn)一步促進(jìn)PLC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Z3040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)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。交流接觸器KM1只主電動(dòng)機(jī)M1接通或斷開的接觸器，KR1為主電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器。 主電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制在主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，首先將自動(dòng)開關(guān)Q4扳到接通狀態(tài)，同時(shí)將配電盤的門關(guān)好并鎖上。主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)用手柄通過機(jī)械變換的方法來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)搖臂上升到所需要的位置時(shí)，松開按鈕SB3，KM2和KT1斷電，升降電動(dòng)機(jī)M2斷電停止，搖臂停止上升。為避免由于操作錯(cuò)誤造成事故，在搖臂上升和下降的線路中加入了觸點(diǎn)互鎖和按鈕互鎖。主軸箱與立柱的松開及夾緊控制可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行，它由組合開關(guān)SA2和按鈕SB5（或SB6）進(jìn)行控制。當(dāng)要主軸箱松開時(shí)，按下按鈕SB5，這時(shí)時(shí)間繼電器KT2和KT3線圈同時(shí)通電，但KT2為斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器，所以KT2的通電使瞬時(shí)常開觸點(diǎn)閉合，斷電延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn)（757）也閉合使YA1通電，經(jīng)13s后KT3的延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)（741）閉合，通過35741433739使KM4通電，液壓泵電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)使壓力液壓油經(jīng)分配閥進(jìn)入主軸箱液壓缸，推動(dòng)活塞使主軸箱放松。當(dāng)將SA2搬到左側(cè)時(shí)，觸點(diǎn)（5763）接通，（5759）觸點(diǎn)斷開。3 基于PLC的Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案由兩部分組成，一部分為電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，也就是PLC的機(jī)型的確定；另一部分是電氣控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，就是PLC控制程序的編寫。此次所設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)屬于小型開關(guān)量電氣控制系統(tǒng)沒有特殊的控制任務(wù)，整體式PLC完全可以滿足控制要求，且在性能相同的情況下，整體式PLC較模塊式和疊裝式PLC價(jià)格便宜，因此，Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的PLC選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC[5]。直流輸入電路的延遲時(shí)間較短，可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝置連接。 根據(jù)輸出模塊的類型PLC輸出模塊有繼電器型、晶體管型和雙向可控硅型三種。所以本課題選用繼電器輸出模塊，結(jié)合Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，需要輸入點(diǎn)數(shù)大于17個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)大于11個(gè)。由此可知，F(xiàn)P0C14RS和擴(kuò)展單元FP0E16RS型和FP0E8RS型PLC的技術(shù)性能指標(biāo)完全能滿足上述要求。因此YYYY可以共用一個(gè)COM1端。如下列圖形所示： 系統(tǒng)預(yù)開程序X6為總停輸入繼電器，X0為系統(tǒng)預(yù)開輸入繼電器。搖臂完成松開，然后上升的過程。 主軸箱和立柱同時(shí)放松或夾緊梯形圖程序 主軸箱和立柱分別單獨(dú)夾緊或放松程序除了可以使立柱和主軸箱同時(shí)夾緊、放松外，還可以使它們分別夾緊或放松，通過手動(dòng)接通X15和X16即可完成上述操作，當(dāng)需要使主軸箱單獨(dú)夾緊或放松時(shí)，用手扳動(dòng)開關(guān)X16使其斷開即可，同樣，用手扳動(dòng)輸入開關(guān)X15，即可達(dá)到單獨(dú)夾緊或放松立柱的目的。 信號(hào)顯示梯形圖程序 電源工作狀態(tài)指示信號(hào)程序R0接通，輸出繼電器Y7得電，此時(shí)電源工作狀態(tài)指示信號(hào)燈亮，表明機(jī)床開始處于工作狀態(tài)。 不足之處由于時(shí)間精力有限，還有許多功能有待擴(kuò)展、完善。從楊清杰老師身上，除了學(xué)到許多專業(yè)知識(shí)外，我還學(xué)到了如何做人、做事等許多其它寶貴的東西。電氣自動(dòng)化，2004（2），5556[9]， 2005(6),150151[10]:清華大學(xué)出版社，2003， 15[11]，2004（2），66－67 [12]，2002（4），491493[13]，2004（1），6061[14]. 電氣自動(dòng)化，2006（1），5758[15]，2001（1）4045[16]，2001（3）6264附錄A Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)梯形圖
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