【文章內容簡介】 軸箱夾緊（或放松）。復合開關 SB5 是松開控制按鈕， SB6 是夾緊控制按鈕。 （ 1）立柱和主軸箱同時夾緊（或放松） 將轉換開關 SA1 扳到中間位置，然后按松開按鈕 SB5，時間繼電器 KT KT3 同時得電。 KT2 的延時斷開的動合觸點閉合，電磁鐵 YA YA2 得電吸合。而 KT3 的延時閉合的 聯(lián)系 Q709604208 獲取 動合觸點經 3 秒后才閉合。隨后 KM4 閉合，液壓泵電動機 M3 正轉，供出的壓力油進入立柱和主軸箱的松開油腔，使立柱和主軸箱同時松開。 按夾緊按鈕 SB6，時間繼電器 KT KT3 同時得電。 KT2 的延時斷開的動合觸點閉合，電磁鐵 YA YA2 得電吸合。而 KT3 的延時閉合的動合觸點經 3 秒后才閉合。隨后 KM5 閉合，液壓泵電動機 M3 反轉，供出的壓力油進入立柱和主軸箱的夾緊油腔，使立柱和主軸箱同時夾緊。 （ 2）立柱和主軸箱的單獨夾緊（或松開） 如果希望可以單獨控制主軸箱，可將轉換開關 SA1 扳到右側位置，按下松 開（或夾緊）按鈕，此時時間繼電器 KT KT3 線圈同時得電，電磁鐵 YA2 單獨通電吸合，既可實現(xiàn)主軸箱的單獨松開（或夾緊）。松開復合開關 SB5（或夾緊按鈕 SB6），時間繼電器 KT KT3的線圈斷電釋放， KT3 的通電延時閉合的動合觸點瞬時斷開，接觸器 KM4（或 KM5）的線圈斷電釋放，液壓泵電動機停轉。經過 3 秒的延時后，電磁鐵 YA2 的線圈斷電釋放，主軸箱松開（或夾緊）的操作結束。 如果希望可以單獨控制立柱，可將轉換開關 SA1 扳到左側位置，按下松開（或夾緊）按鈕，此時時間繼電器 KT KT3 線圈同時得電，電磁鐵 YA1 單獨通電吸合，既可實現(xiàn)主軸箱的單獨松開（或夾緊）。松開復合開關 SB5（或夾緊按鈕 SB6），時間繼電器 KT KT3的線圈斷電釋放， KT3 的通電延時閉合的動合觸點瞬時斷開，接觸器 KM4（或 KM5）的線圈斷電釋放，液壓泵電動機停轉。經過 3 秒的延時后，電磁鐵 YA1 的線圈斷電釋放，立柱松開（或夾緊）的操作結束。 由于立柱和主軸箱的松開與夾緊是短時間的調整工作，所以均采用點動方式。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 3 元器件的選型及說明 改造前元器件的選型 改造前元器件的選型 見表 31。 表 31 Z3050搖臂鉆床改造前主回路 材料表 序號 代號 名稱 規(guī)格 /型號 單位 數量 備注 1 M1 電動機 Y112M4/4KW 臺 1 主軸電機 B5型 2 M2 電動機 Y90L4/ 臺 1 搖臂升降電機 B5型 3 M3 電動機 Y8014/ 臺 1 液壓泵電機 B5型 4 M4 電動機 Y27124/ 臺 1 冷卻泵電機 B5型 5 KM1 交流接觸器 CJ1010/10A 只 1 控制電壓 127V 6 KM2 交流接觸器 CJ1010/10A 只 1 控制電壓 127V 7 KM3 交流接觸器 CJ1010/10A 只 1 控制電壓 127V 8 KM4 交流接觸器 CJ1010/10A 只 1 控制電壓 127V 9 KM5 交流接觸器 CJ1010/10A 只 1 控制電壓 127V 10 Q 空 開 DZ473P/20A 只 1 11 FU1 熔斷器 RL160/20A 只 3 12 FU2 熔斷器 RL115/6A 只 3 13 FR1 熱繼電器 JR3620/11A 只 1 整定值 8A 14 FR2 熱繼電器 JR3620/ 只 1 整定值 15 SA 組合開關 HZ10D10A/3 只 1 改造后元器件選型原則 改造后主電路元器件品牌選擇較好，目的是確保鉆床運行的可靠性；容量的選型原則是：總空開選設備容量最大 1 臺電動機額定電流的 ～ 倍，現(xiàn)選 2 倍；電動機空開選電動機額定電流的 ～ 倍，現(xiàn)選 倍左右（需根據空開設計等級選型）；接觸器選電動機額定電流的 ～ 2 倍，現(xiàn)選 倍左右（需根據接觸器設計等級選型）；熱繼電器選電動機額定電流的 ～ 倍，現(xiàn)選 倍左右（需根據熱 繼電器設計等級選型）。改造后元器件 清單見表 32。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 表 32 Z3050搖臂鉆床改造后主回路材料表 序號 代號 名稱 規(guī)格 /型號 單位 數量 備注 1 M1 電動機 Y112M4/4KW 臺 1 B5安裝形式 2 M2 電動機 Y90L4/ 臺 1 B5安裝形式 3 M3 電動機 Y8014/ 臺 1 B5安裝形式 4 M4 電動機 Y27124/ 臺 1 B5安裝形式 5 KM1 交流接觸器 LC1D1210CC5N 只 1 控制電壓 36V 6 KM2 交流接觸器 LC1D0910CC5N 只 1 控制電壓 36V 7 KM3 交流接觸器 LC1D0910CC5N 只 1 控制電壓 36V 8 KM4 交流接觸器 LC1D0910CC5N 只 1 控制電壓 36V 9 KM5 交流接觸器 LC1D0910CC5N 只 1 控制電壓 36V 10 KM6 交流接觸器 LC1D0910CC5N 只 1 控制電壓 36V 11 Q 空 開 NS100N/16A 只 1 配電開關型 12 Q1 空 開 GV2M10C/10A 只 1 電動機保護型 13 Q2 空 開 GV2M04C/4A 只 1 電動機保護型 14 Q3 空 開 GV2M02C/2A 只 1 電動機保護型 15 Q4 空 開 GV2M01C/1A 只 1 電動機保護型 16 FR1 熱繼電器 LR2D1312C/8A 只 1 整定值 8A 17 FR2 熱繼電器 LR2D1305C/ 只 1 整定值 控制電路元器件的選型原則是：為確保鉆床運行可靠，需選質量可靠的產品 。 Z3050搖臂鉆床改造后控制回路材料 見 表 33。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 表 33 Z3050 搖臂鉆床改造后控制回路材料表 序號 代號 名稱 規(guī)格 /型號 單位 數量 備注 1 T 控制變壓器 BK30036V/12V 只 1 300VA 2 HL1～ HL3 指示燈 XB6EAV3～ 4JC 只 3 HL1紅色，另外綠色 3 EL 鉆床照明燈 36V 60W 只 1 4 1SA～ 2SA 旋鈕開關 XB2BD21C 只 2 2位 5 SA1 選擇開關 XB2BD33C 只 1 3位，左右位 NO 6 SQ1 限位開關 X2N 只 1 搖臂上升極限保護開關 7 SQ2 限位開關 X2N 只 1 搖臂下降極限保護開關 8 SQ3 限位開關 LX028 只 1 搖臂松開、夾緊限位開關 9 SQ4 限位開關 LX028 只 1 主軸箱與立軸松、緊指示 10 SB1～ SB6 按鈕開關 LAY811 只 6 紅、綠各 3只 11 KM1 交流接觸器 LC1D1210CC5N 只 1 控制電壓 36V 12 KM2～ KM6 交流接觸器 LC1D0910CC5N 只 5 控制電壓 36V 13 FR1 熱繼電器 LR2D1312C 只 1 ～ 8A 整定 8A 14 FR2 熱繼電器 LR2D1305C 只 1 ～ 整定 15 YA1～ YA2 電磁閥 只 1 36V 16 FU1～ FU2 熔斷器 RT186/2 只 1 2A 17 Q5 空 開 DZ4763/1 C10 只 1 注：表中電器第 51 1 1 1 15 項是施耐德生產，其余均為德力西集團生產 。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 4 PLC的選型 PLC 的工作原理與選用 PLC 的工作原理與計算機的工作原理 是基本一致的。它通過執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)控制任務。但是，在時間上， PLC 執(zhí)行的任務是串行的，與繼電器邏輯控制系統(tǒng)中控制任務的執(zhí)行有所不同。 從 PLC 的工作過程可以看到，整個工作過程是以循環(huán)掃描的方式進行的。循環(huán)掃描方式是指在程序執(zhí)行過程的周期中，程序對各個過程輸入信號進行采樣，對采樣的信號進行運算和處理，并把運算結果輸出到生產過程的執(zhí)行機構中。 在這個執(zhí)行周期中，一些輸入變量可能有變化，而有些輸入變量可能沒有發(fā)生變化，相應地有些輸出變量有變化，有些輸出變量沒有變化。在 PLC 中，采用循環(huán)掃描的方式，不斷地對輸入 和輸出變量進行采樣和輸出，使得變量滿足程序條件時，及時有相應的輸出使執(zhí)行機構動作。這里，與計算機程序執(zhí)行過程的區(qū)別是，在計算機的工作過程中，如果變量的條件沒有滿足，程序將等待，直到該條件滿足。而在 PLC 中，程序執(zhí)行時，如果這一個掃描周期變量的條件未滿足，程序將繼續(xù)執(zhí)行下去，直到下面的某一個掃描周期中，變量的條件滿足時，滿足條件的運行結果就被執(zhí)行。采用循環(huán)掃描的方式，由于掃描周期的時間很短，只要變量滿足條件的時間大于掃描周期，該變量滿足條件就能被 PLC 的程序執(zhí)行。 PLC 中斷處理的原理與計算機中斷處理的原理也 是基本一致的，上面已經進行了討論?？梢钥吹?，中斷的處理過程是在每個任務結束后進行的，在每個任務執(zhí)行的過程中，PLC 對中斷是不響應的，這是與計算機的中斷響應有所區(qū)別的第一點；在用戶程序的任務執(zhí)行過程中， PLC 也需要程序塊執(zhí)行完成后才能執(zhí)行中斷子程序，這是與計算機中立即執(zhí)行中斷子程序的方式有所區(qū)別的第二點；中斷的優(yōu)先級處理和輸出的區(qū)別是與計算機中斷處理不同的第三點。產生區(qū)別的主要原因是由于 PLC 采用循環(huán)掃描工作方式，在系統(tǒng)軟件的編制過程中，對中斷處理采用了與計算機不同的處理方法。因此，在應用時要注意它與計算機的 不同點，并在編程時加以注意。 PLC 的輸入 /輸出處理也因 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式而與計算機的處理方式有所區(qū)別。即只有在程序掃描到該變量時，才進行采樣，而該變量可能在掃描前的某一時刻已經發(fā)生了變化。為了及時得到變量的變化信息，可以縮短掃描周期，也可以采用智能輸入/輸出模塊，它有獨立的微處理器和存儲器，與中央處理單元分別進行處理。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 選擇何種 PLC 的原因說明 由于該搖臂鉆床改造系統(tǒng)所需的 I/O 點數 29 個。所以本系統(tǒng)選擇的 PLC 機型為三菱FX1N－ 40MR，繼電器型。 選擇三菱品牌的 PLC 有以下幾種原 因： （ 1） 三菱 PLC 的性能價格比高。 （ 2） 在學校學習的 PLC 就是三菱的產品。 （ 3） 選擇繼電器型輸出方式的 PLC 是因為本人所設計的電路圖所需要控制的電器是交流接觸器，所以就必須選擇繼電器型 PLC。 使用 PLC 控制的優(yōu)缺點 （ 1）優(yōu)點： PLC 控制裝置簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小使用壽命長等優(yōu)點。而且使用 PLC 控制后可以省去大量的外部接線問題，如果更換控制方式而元器件不變，則只需要改變 PLC 的程序設計既可不需要將控制電路重新設計并接線。 （ 2）缺點：相比較與原始的電拖控制來說成本要高上很多，而且出 現(xiàn)故障不容易維修。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 5 系統(tǒng)的硬件設計 Z3050 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設計方案由兩部分組成，一部分為電氣控制系統(tǒng)的硬件設計，也就是 PLC 的機型的確定；另一部分是電氣控制系統(tǒng)的軟件設計，就是 PLC 控制程序的編寫。為了使改造后的搖臂鉆床仍能夠保持原有功能不變，此次改造的一個重要原則之一就是，不對原有機床的控制結構做過大的調整，只是將原繼電器控制中的硬件接線改為用軟件編程來替代。 由于 Z3050 搖臂鉆床控制對象對 PLC 輸出點的動作表達速度要求不高，繼電器型輸出模塊的動作速度完全能夠滿足要求，且每一點的輸出容量 較大，在同一時間內對導通的輸出點的個數沒有限制，這將給設計工作帶來很大的方便。所以本課題選用繼電器輸出模塊，結合 Z3050 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的實際情況，需要輸入點數大于 18 個，輸出點數大于12 個，在條件許可的情況下盡可能留有 10%20%的裕量。 聯(lián)系 Q709604208 獲取 PLC 的 I/O 分配表 根據系統(tǒng)的改造原則，系統(tǒng) I/0 分配見表 51。 表 51 I/0 分配表 輸入點號 輸出點號 1 X0 SB1主軸電機啟動 1 Y0 KM1（主軸電機） 2 X1 SB2主軸電機停止 2 Y1 KM2（搖臂上升） 3 X2 SB3搖臂上升 3 Y2 KM3（搖臂下降）