【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軸箱夾緊（或放松）。復(fù)合開關(guān) 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(shí)夾緊（或放松） 將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳到中間位置，然后按松開按鈕 SB5，時(shí)間繼電器 KT KT3 同時(shí)得電。 KT2 的延時(shí)斷開的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，電磁鐵 YA YA2 得電吸合。而 KT3 的延時(shí)閉合的 聯(lián)系 Q709604208 獲取 動(dòng)合觸點(diǎn)經(jīng) 3 秒后才閉合。隨后 KM4 閉合，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3 正轉(zhuǎn)，供出的壓力油進(jìn)入立柱和主軸箱的松開油腔，使立柱和主軸箱同時(shí)松開。 按夾緊按鈕 SB6，時(shí)間繼電器 KT KT3 同時(shí)得電。 KT2 的延時(shí)斷開的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，電磁鐵 YA YA2 得電吸合。而 KT3 的延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)經(jīng) 3 秒后才閉合。隨后 KM5 閉合，液壓泵電動(dòng)機(jī) M3 反轉(zhuǎn)，供出的壓力油進(jìn)入立柱和主軸箱的夾緊油腔，使立柱和主軸箱同時(shí)夾緊。 （ 2）立柱和主軸箱的單獨(dú)夾緊（或松開） 如果希望可以單獨(dú)控制主軸箱，可將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳到右側(cè)位置，按下松 開（或夾緊）按鈕，此時(shí)時(shí)間繼電器 KT KT3 線圈同時(shí)得電，電磁鐵 YA2 單獨(dú)通電吸合，既可實(shí)現(xiàn)主軸箱的單獨(dú)松開（或夾緊）。松開復(fù)合開關(guān) SB5（或夾緊按鈕 SB6），時(shí)間繼電器 KT KT3的線圈斷電釋放， KT3 的通電延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開，接觸器 KM4（或 KM5）的線圈斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。經(jīng)過 3 秒的延時(shí)后，電磁鐵 YA2 的線圈斷電釋放，主軸箱松開（或夾緊）的操作結(jié)束。 如果希望可以單獨(dú)控制立柱，可將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 扳到左側(cè)位置，按下松開（或夾緊）按鈕，此時(shí)時(shí)間繼電器 KT KT3 線圈同時(shí)得電，電磁鐵 YA1 單獨(dú)通電吸合，既可實(shí)現(xiàn)主軸箱的單獨(dú)松開（或夾緊）。松開復(fù)合開關(guān) SB5（或夾緊按鈕 SB6），時(shí)間繼電器 KT KT3的線圈斷電釋放， KT3 的通電延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開，接觸器 KM4（或 KM5）的線圈斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。經(jīng)過 3 秒的延時(shí)后，電磁鐵 YA1 的線圈斷電釋放，立柱松開（或夾緊）的操作結(jié)束。 由于立柱和主軸箱的松開與夾緊是短時(shí)間的調(diào)整工作，所以均采用點(diǎn)動(dòng)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(hào) 代號(hào) 名稱 規(guī)格 /型號(hào) 單位 數(shù)量 備注 1 M1 電動(dòng)機(jī) Y112M4/4KW 臺(tái) 1 主軸電機(jī) B5型 2 M2 電動(dòng)機(jī) Y90L4/ 臺(tái) 1 搖臂升降電機(jī) B5型 3 M3 電動(dòng)機(jī) Y8014/ 臺(tái) 1 液壓泵電機(jī) B5型 4 M4 電動(dòng)機(jī) Y27124/ 臺(tái) 1 冷卻泵電機(jī) 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(guān) 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(yùn)行的可靠性；容量的選型原則是：總空開選設(shè)備容量最大 1 臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流的 ～ 倍，現(xiàn)選 2 倍；電動(dòng)機(jī)空開選電動(dòng)機(jī)額定電流的 ～ 倍，現(xiàn)選 倍左右（需根據(jù)空開設(shè)計(jì)等級(jí)選型）；接觸器選電動(dòng)機(jī)額定電流的 ～ 2 倍，現(xiàn)選 倍左右（需根據(jù)接觸器設(shè)計(jì)等級(jí)選型）；熱繼電器選電動(dòng)機(jī)額定電流的 ～ 倍，現(xiàn)選 倍左右（需根據(jù)熱 繼電器設(shè)計(jì)等級(jí)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(hào) 代號(hào) 名稱 規(guī)格 /型號(hào) 單位 數(shù)量 備注 1 M1 電動(dòng)機(jī) Y112M4/4KW 臺(tái) 1 B5安裝形式 2 M2 電動(dòng)機(jī) Y90L4/ 臺(tái) 1 B5安裝形式 3 M3 電動(dòng)機(jī) Y8014/ 臺(tái) 1 B5安裝形式 4 M4 電動(dòng)機(jī) Y27124/ 臺(tái) 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(guān)型 12 Q1 空 開 GV2M10C/10A 只 1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)型 13 Q2 空 開 GV2M04C/4A 只 1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)型 14 Q3 空 開 GV2M02C/2A 只 1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)型 15 Q4 空 開 GV2M01C/1A 只 1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)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(yùn)行可靠，需選質(zhì)量可靠的產(chǎn)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(hào) 代號(hào) 名稱 規(guī)格 /型號(hào) 單位 數(shù)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(guān) XB2BD21C 只 2 2位 5 SA1 選擇開關(guān) XB2BD33C 只 1 3位，左右位 NO 6 SQ1 限位開關(guān) X2N 只 1 搖臂上升極限保護(hù)開關(guān) 7 SQ2 限位開關(guān) X2N 只 1 搖臂下降極限保護(hù)開關(guān) 8 SQ3 限位開關(guān) LX028 只 1 搖臂松開、夾緊限位開關(guān) 9 SQ4 限位開關(guān) LX028 只 1 主軸箱與立軸松、緊指示 10 SB1～ SB6 按鈕開關(guān) 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(xiàng)是施耐德生產(chǎn)，其余均為德力西集團(tuán)生產(chǎn) 。 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(jì)算機(jī)的工作原理 是基本一致的。它通過執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。但是，在時(shí)間上， PLC 執(zhí)行的任務(wù)是串行的，與繼電器邏輯控制系統(tǒng)中控制任務(wù)的執(zhí)行有所不同。 從 PLC 的工作過程可以看到，整個(gè)工作過程是以循環(huán)掃描的方式進(jìn)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?qū)Ω鱾€(gè)過程輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，對(duì)采樣的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和處理，并把運(yùn)算結(jié)果輸出到生產(chǎn)過程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中。 在這個(gè)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(yīng)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(duì)輸入 和輸出變量進(jìn)行采樣和輸出，使得變量滿足程序條件時(shí)，及時(shí)有相應(yīng)的輸出使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。這里，與計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行過程的區(qū)別是，在計(jì)算機(jī)的工作過程中，如果變量的條件沒有滿足，程序?qū)⒌却?，直到該條件滿足。而在 PLC 中，程序執(zhí)行時(shí)，如果這一個(gè)掃描周期變量的條件未滿足，程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行下去，直到下面的某一個(gè)掃描周期中，變量的條件滿足時(shí)，滿足條件的運(yùn)行結(jié)果就被執(zhí)行。采用循環(huán)掃描的方式，由于掃描周期的時(shí)間很短，只要變量滿足條件的時(shí)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(jì)算機(jī)中斷處理的原理也 是基本一致的，上面已經(jīng)進(jìn)行了討論?？梢钥吹?，中斷的處理過程是在每個(gè)任務(wù)結(jié)束后進(jìn)行的，在每個(gè)任務(wù)執(zhí)行的過程中，PLC 對(duì)中斷是不響應(yīng)的，這是與計(jì)算機(jī)的中斷響應(yīng)有所區(qū)別的第一點(diǎn)；在用戶程序的任務(wù)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(jì)算機(jī)中立即執(zhí)行中斷子程序的方式有所區(qū)別的第二點(diǎn)；中斷的優(yōu)先級(jí)處理和輸出的區(qū)別是與計(jì)算機(jī)中斷處理不同的第三點(diǎn)。產(chǎn)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(duì)中斷處理采用了與計(jì)算機(jī)不同的處理方法。因此，在應(yīng)用時(shí)要注意它與計(jì)算機(jī)的 不同點(diǎn)，并在編程時(shí)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(jì)算機(jī)的處理方式有所區(qū)別。即只有在程序掃描到該變量時(shí)，才進(jìn)行采樣，而該變量可能在掃描前的某一時(shí)刻已經(jīng)發(fā)生了變化。為了及時(shí)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(dú)立的微處理器和存儲(chǔ)器，與中央處理單元分別進(jìn)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(diǎn)數(shù) 29 個(gè)。所以本系統(tǒng)選擇的 PLC 機(jī)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(jià)格比高。 （ 2） 在學(xué)校學(xué)習(xí)的 PLC 就是三菱的產(chǎn)品。 （ 3） 選擇繼電器型輸出方式的 PLC 是因?yàn)楸救怂O(shè)計(jì)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(diǎn) （ 1）優(yōu)點(diǎn)： PLC 控制裝置簡(jiǎn)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(diǎn)。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(shè)計(jì)既可不需要將控制電路重新設(shè)計(jì)并接線。 （ 2）缺點(diǎn)：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(shè)計(jì) Z3050 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。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(gè)重要原則之一就是，不對(duì)原有機(jī)床的控制結(jié)構(gòu)做過大的調(diào)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(duì)象對(duì) PLC 輸出點(diǎn)的動(dòng)作表達(dá)速度要求不高，繼電器型輸出模塊的動(dòng)作速度完全能夠滿足要求，且每一點(diǎn)的輸出容量 較大，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，這將給設(shè)計(jì)工作帶來很大的方便。所以本課題選用繼電器輸出模塊，結(jié)合 Z3050 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 18 個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)大于12 個(gè)，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(jù)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(diǎn)號(hào) 輸出點(diǎn)號(hào) 1 X0 SB1主軸電機(jī)啟動(dòng) 1 Y0 KM1（主軸電機(jī)） 2 X1 SB2主軸電機(jī)停止 2 Y1 KM2（搖臂上升） 3 X2 SB3搖臂上升 3 Y2 KM3（搖臂下降）