基于plc的搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明書-預(yù)覽頁
【正文】 電動機(jī) 的起動控制程序 ........................................ 9 搖臂升降控制程序 ............................................. 10 主軸箱和立柱同時放松或夾緊控制程序 .......................... 10 主軸箱和立柱分別單獨(dú)夾緊或放松程序 ........................... 11 信號顯示程序 ................................................. 11 電源工作狀態(tài)指示信號程序 ..................................... 11 5 結(jié) 論 ............................................................ 12 研究成果 .......................................................12 不足之處 .......................................................12 致謝 ............................................................... 13 參考文獻(xiàn) ........................................................... 14 附錄 A............................................................. 15 附錄 B............................................................. 16 1 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)動和進(jìn)給運(yùn)動由一臺交流異步電動機(jī)拖動，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是通過機(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)場和市場要求。 可靠性高。輸入輸出端口選擇靈活，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。 國內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài) 早在上世紀(jì)六十年代國外就已經(jīng)出現(xiàn)了可編程序控制器（ PLC）的應(yīng)用，之后世界各國爭相在該領(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，抓住這個有利時機(jī)進(jìn)一步促進(jìn) PLC 技術(shù)的推廣與應(yīng)用，是提高我國工業(yè)自動化水平的迫切任務(wù)，此次對于 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 外先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)，應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場，以提高搖臂鉆床的工作性能。交流接觸器 KM1只主電動機(jī) M1接通或斷開的接觸器， KR1 為主電動機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器。 主電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制 在主電動機(jī) 啟動前，首先將自動開關(guān) Q Q Q4扳到接通狀態(tài)，同時將配電盤的門關(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，松開按鈕 SB3， KM2和 KT1斷電，升降電動機(jī)M2斷電停止，搖臂停止上升。為避免由于操作錯誤造成事故，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。 立柱和主軸箱的松開及夾緊控制 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，按下按鈕 SB5，這時時間繼電器 KT2和 KT3線圈同時通電，但 KT2為斷電延時型時間繼電器，所以 KT2的通電使瞬時常開觸點(diǎn)閉合，斷電延時斷開的動斷觸點(diǎn)（ 757）也閉合使 YA1 通電，經(jīng) 13s 后 KT3 的延時動合觸點(diǎn)（ 741）閉合，通過35741433739 使 KM4通電，液壓泵電動機(jī)正轉(zhuǎn)使壓力液壓油經(jīng)分配閥進(jìn)入主軸箱液壓 缸，推動活塞使主軸箱放松。 當(dāng)將 SA2 搬到左側(cè)時，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，輸出點(diǎn)數(shù)大于 11 個。由此可知， FP0C14RS 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。信號燈電源電壓為 ，因此 Y Y Y Y可以共用一個 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。 圖 主軸箱和立柱同時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夾緊、放松外，還可以使它們分別夾緊或放松，通過手動接通 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，用手扳動開關(guān) X16使其斷開即可，同樣，用手扳動輸入開關(guān) X15，即可達(dá)到單獨(dú)夾緊或放松立柱的目的。 圖 信號顯示梯形圖程序 電源工作狀態(tài)指示信號程序 R0接通，輸出繼電器 Y7得電，此時電源工作狀態(tài)指示信號燈亮，表明機(jī)床開始處于工作狀態(tài)。 不足之處 由于時間精力有限，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)知識外，我還學(xué)到了如何做人、做事等許多其它寶貴的東
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