【正文】 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西。 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，表明機床開始處于工作狀態(tài)。搖臂完成松開，然后上升的過程。信號燈電源電壓為 ，因此 Y Y Y Y可以共用一個 COM1端。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)的實際情況，需要輸入點數(shù)大于 17 個，輸出點數(shù)大于 11 個。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。 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 Z3040 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方案由兩部分組成，一部分為電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計，也就是 PLC 的機型的確定；另一部分是電氣控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，就是 PLC 控制程序的編寫。當要主軸箱松開時，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閉合，斷電延時斷開的動斷觸點（ 757）也閉合使 YA1 通電，經(jīng) 13s 后 KT3 的延時動合觸點（ 741）閉合，通過35741433739 使 KM4通電，液壓泵電動機正轉(zhuǎn)使壓力液壓油經(jīng)分配閥進入主軸箱液壓 缸，推動活塞使主軸箱放松。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互鎖和按鈕互鎖。主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)用手柄通過機械變換的方法來實現(xiàn)。交流接觸器 KM1只主電動機 M1接通或斷開的接觸器， KR1 為主電動機過載保護用熱繼電器。極易發(fā)生故障。 PLC的控制速度則由 CPU 工作速度和掃描速度決定。輸入輸出端口選擇靈活，有多種機型，組合方便。 PLC 之所以有較強的生命力，在于它更加適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場和市場要求。搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運動和進給運動由一臺交流異步電動機拖動，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運動是通過機械轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的。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，故障率低，對工作環(huán)境要求低等一系列優(yōu)點。從控制上講，它需要機、電、液壓等系統(tǒng)相互配合使用，而且，要進行時間控制。另外，一些復(fù)雜的控制如：時間、計數(shù)控制用繼電器 — 接觸器控制方式較難實現(xiàn)，所以，有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進行改進設(shè)計。可靠性是用戶的首選要求，目前各廠家生產(chǎn)的 PLC，平均無故障時間都大大超過 IEC 規(guī)定的 10萬小時，例如：西門子、 ABB、松下、三菱等微小型 PLC，而且都有完善的自診斷功能，判斷故障迅速。近年來又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樋亓鞒虉D語言（ Sequential Function Chart），使編程更加簡單方便。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。 2 Z3040搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的原理 主電路 我國原來生產(chǎn)的 Z3040 搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運動和搖臂升降運動的操作是通過不能復(fù)位的十字開關(guān)來操作的 ,它本身不具有欠壓和失壓保護。然后再將自動開關(guān) Q1扳到接通位置，電源指示燈亮。當持續(xù) 13 秒后， KT1的斷電延時閉合的動斷觸點（ 4749）閉合， KM5線圈經(jīng) 7474951 號線， KM5 線圈通電液壓泵電動機 M3 反轉(zhuǎn)，使壓力油經(jīng)分配閥進入搖臂的夾緊液壓腔，搖臂夾緊。 SA2有三個位置，在中間位置（零位）時為同時進行，搬到左邊位置時為立柱的夾緊或放松，搬到右邊位置為主軸箱的夾 緊或放松 。按下按鈕SB5或 SB6時使 YA2通電，此時主柱松開或夾緊。 根據(jù) PLC的指令功能 考慮到任何一種 PLC 都可以滿足開關(guān)量電氣控制系統(tǒng)的要求，據(jù)此本課題將盡量采用價格便宜的 PLC。 繼電器型輸出模塊的觸點工作電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬間過電壓和過電流的能力較強，每一點的輸出容量較大（可達 2A） ,在同一時間內(nèi)對導(dǎo)通的輸出點的個數(shù)沒有限制，但動作速度慢，壽命有一定的限制。 PLC 的 I/O 端口分配表 根據(jù)所選 PLC 的型號進行 I/O 點的端口分配，如下（表 、表 ）所示： 表 輸入信號端口分配表 地址號 符號名稱 用途 X0 SB1 總起動按鈕 X1 SB2 主電動機起動按鈕 X2 SB3 搖臂上升起動按鈕 X3 SB4 搖臂下降起動按鈕 X4 SB5 主軸箱、立柱、搖臂松開按鈕 X5 SB6 主軸箱、立柱、搖臂夾緊按鈕 X6 SB7 總停止按鈕 X7 SB8 主電動機停止按鈕 X8 KR1 M1電動機過載保護用熱繼電器 X9 KR2 M3電動機過載保護用熱繼電器 X10 ST1－ 1 搖臂上升用行程開關(guān) X11 ST1－ 2 搖臂下降用行程開關(guān) X12 ST2 搖臂夾緊、放松用行程開關(guān) X13 ST3 搖臂夾緊用行程開關(guān) X14 ST4 立柱夾緊、放松指示用行程開關(guān) X15 SA2 1 主軸箱夾緊、放松用組合開關(guān) X16 SA2 2 立柱夾緊、放松用組合開關(guān) 表 輸出信號端口分配表 地址號 符號名稱 用途 Y0 KM1 主軸旋轉(zhuǎn)接觸器 Y1 KM2 搖臂上升接觸器 Y2 KM3 搖臂下降 接觸器 Y3 KM4 主軸箱、立柱、搖臂放松接觸器 Y4 KM5 主軸箱、立柱、搖臂夾緊接觸器 Y5 YA1 主軸箱夾緊、放松用電磁鐵 Y6 YA2 立柱夾緊、放松用電磁鐵 Y7 HL1 電源工作狀態(tài)指示信號燈 Y8 HL2 立柱松開指示信號燈 Y9 HL3 立柱夾緊指示信號燈 Y10 HL4 主電動 機旋轉(zhuǎn)指示信號燈 PLC 的 I/O 電氣接線圖的設(shè)計 下圖為 PLC 的 I/O 電氣接線圖，圖中 X0、 X X X X X X X X XX X1 X1 X1 X1 X1 X16共用一個 COM 端，輸入開關(guān)的其中一端應(yīng)并接在直流 24V 電源上，另一端應(yīng)分別接入相應(yīng)的 PLC 輸入端子上。當 X0閉合后 PLC 的內(nèi)部繼電器 R0接通并自鎖，為電氣控制系統(tǒng)進行工作做好準備。 圖 主軸箱和立柱分別單獨夾緊或放松梯形圖程序 信號顯示程序 R0接通，當主電動機起動后， Y0接通， Y10得電，主電動機起動信號燈亮。主要是沒有對所控制電動機的調(diào)速問題進行研究，包括主電動機、 升降電動機、液壓泵電動機的調(diào)速只能通過機械調(diào)速或多速電機來進行，屬于有級調(diào)速，其加工范圍將受到某些限制，系統(tǒng)僅限于邏輯開關(guān)量的控制，對于 PLC 的許多高級指令沒有應(yīng)用到。在這里一并表示感謝！ 參考文獻 [1]齊占慶主編．機床電氣控制技術(shù)．第三版． 北京： 機械工業(yè)出版社， 2020 [2]張桂嶺 .淺談現(xiàn)代