【正文】 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。 圖 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)。搖臂完成松開，然后上升的過程。信號(hào)燈電源電壓為 ，因此 Y Y Y Y可以共用一個(gè) 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(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)。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。 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。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。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)。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。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(jī)型，組合方便。 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。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。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(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)。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。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)?？煽啃允怯脩舻氖走x要求，目前各廠家生產(chǎn)的 PLC，平均無故障時(shí)間都大大超過 IEC 規(guī)定的 10萬小時(shí)，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(yǔ)言（ Sequential Function Chart），使編程更加簡(jiǎn)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(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。 2 Z3040搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的原理 主電路 我國(guó)原來生產(chǎn)的 Z3040 搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和搖臂升降運(yùn)動(dòng)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(hù)。然后再將自動(dòng)開關(guān) Q1扳到接通位置，電源指示燈亮。當(dāng)持續(xù) 13 秒后， KT1的斷電延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)（ 4749）閉合， KM5線圈經(jīng) 7474951 號(hào)線， KM5 線圈通電液壓泵電動(dòng)機(jī) M3 反轉(zhuǎn)，使壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入搖臂的夾緊液壓腔，搖臂夾緊。 SA2有三個(gè)位置，在中間位置（零位）時(shí)為同時(shí)進(jìn)行，搬到左邊位置時(shí)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(shí)使 YA2通電，此時(shí)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(jià)格便宜的 PLC。 繼電器型輸出模塊的觸點(diǎn)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(qiáng)，每一點(diǎn)的輸出容量較大（可達(dá) 2A） ,在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)導(dǎo)通的輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制，但動(dòng)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(hào)進(jìn)行 I/O 點(diǎn)的端口分配，如下（表 、表 ）所示： 表 輸入信號(hào)端口分配表 地址號(hào) 符號(hào)名稱 用途 X0 SB1 總起動(dòng)按鈕 X1 SB2 主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)按鈕 X2 SB3 搖臂上升起動(dòng)按鈕 X3 SB4 搖臂下降起動(dòng)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(dòng)機(jī)停止按鈕 X8 KR1 M1電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器 X9 KR2 M3電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)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(hào)端口分配表 地址號(hào) 符號(hào)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(hào)燈 Y8 HL2 立柱松開指示信號(hào)燈 Y9 HL3 立柱夾緊指示信號(hào)燈 Y10 HL4 主電動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)指示信號(hào)燈 PLC 的 I/O 電氣接線圖的設(shè)計(jì) 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(gè) 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(dāng) 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(jìn)行工作做好準(zhǔn)備。 圖 主軸箱和立柱分別單獨(dú)夾緊或放松梯形圖程序 信號(hào)顯示程序 R0接通，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后， Y0接通， Y10得電，主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)信號(hào)燈亮。主要是沒有對(duì)所控制電動(dòng)機(jī)的調(diào)速問題進(jìn)行研究，包括主電動(dòng)機(jī)、 升降電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)的調(diào)速只能通過機(jī)械調(diào)速或多速電機(jī)來進(jìn)行，屬于有級(jí)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(duì)于 PLC 的許多高級(jí)指令沒有應(yīng)用到。在這里一并表示感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]齊占慶主編．機(jī)床電氣控制技術(shù)．第三版． 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [2]張桂嶺 .淺談現(xiàn)代