【正文】 電路上的交流接觸器KM1和KM2控制。為了使PLC在寫入控制程序后進入穩(wěn)定狀態(tài)后執(zhí)行和便于操作人員進行初態(tài)監(jiān)控，在寫入控制程序5S后，主軸電機和液壓泵電機電路上的交流接觸器KM1和KM2閉合，主軸電機和液壓泵電機啟動，5S定時由定時器T1完成。主軸快進控制：當工件檢測器檢測到工件后，工件檢測開關SB1閉合，進行工件的夾緊計時，定時器T2計時2S完成后，三位四通電磁換向閥電磁鐵1Y得電，液壓控制系統(tǒng)接入快進油路，主軸快速進給。主軸工進控制：主軸快進行程完成后，快進行程開關SQ0閉合，三位四通電磁換向閥電磁鐵1Y、二位二通電磁換向閥電磁鐵3Y和二位三通電磁換向閥4Y得電，液壓控制系統(tǒng)接入工進油路，主軸工進。主軸停留：鉆頭完成對工件的加工后，主軸工進行程到達終點，工進行程開關SQ1閉合，計時器T3開始2S計時，三位四通電磁換向閥電磁鐵1Y失電復位，主軸停留對加工孔進行修磨。主軸快退：計時器T3完成2S計時后，三位四通電磁換向閥電磁鐵2Y得電，二位二通電磁換向閥電磁鐵3Y和二位三通電磁換向閥4Y失電復位，液壓控制系統(tǒng)接入快退油路，主軸快退。主軸快退停止：主軸快退至行程開關SQ2處時，行程開關SQ2閉合，三位四通電磁換向閥電磁鐵2Y失電復位，主軸停止快退。主軸電機和液壓泵電機停止：當工件檢測器檢測不到工件時，PLC控制程序中SB1常閉開關處于閉合狀態(tài)，此時定時器T4開始300S計時，當計時完成后，也就是300S內沒有工件待加工時主軸電機和液壓泵電機停止工作。圖51 自動鉆床進給系統(tǒng)PLC控制流程簡圖鉆床控制系統(tǒng)的手動操作包括PLC電源的啟動和總電路刀開關QK的接通。 自動鉆床進給系統(tǒng)電氣原理圖圖52 自動鉆床進給系統(tǒng)電氣原理圖電氣原理圖中相關代號見表51：表51圖中文字符號符號名稱QK刀開關M1主軸電機M2液壓泵驅動電機KM1主軸電機交流接觸器KM2液壓泵驅動電機交流接觸器FU、FUFU2熔斷器SB0、SBSBSB4按鈕SB1工件檢測開關SQ0主軸快進行程開關SQ1主軸工進行程開關SQ2主軸快退停止行程開關KMKMKM5繼電器KTKT3廷時繼電器1Y、2Y、3Y、4Y液壓換向閥電磁鐵 自動鉆床進給系統(tǒng)控制元件的選擇本節(jié)根據(jù)以上章節(jié)中所選的電器元件的參數(shù)和控制要求，對控制元件進行選擇。 可編程控制器PLC的選擇由于自動鉆床的控制比較簡單，根據(jù)電氣控制原理圖我們可知輸入信號主要由行程開關和光電開關直接輸入，控制中要完成定時控制，輸出全部為電磁鐵的通電與斷電的控制，因此，PLC選擇型號為：SIMATIC S7200 刀開關的選擇由于控制要求中要求控制過程要通過PLC控制和手動操作結合實現(xiàn)，所以在主電路上安裝刀開關，以控制整個電路的開啟和斷開。根據(jù)系統(tǒng)中電機的選擇和整個電路的工耗，刀開關選擇型號為：HK1330/380 熔斷器的選擇熔斷器用于不同性質的負載時，其熔體額定電流的選用方法也不同。（1）熔斷器類型選擇，其類型應根據(jù)線路的要求，使用場合和安裝條件選擇；（2）熔斷器的額定電壓必須等于或高于熔斷器工作點的電壓；（3）熔斷器的額定電流必須等于或高于所裝熔體的額定電流；（4）熔斷器的額定分斷能力必須大于電路可能出現(xiàn)的最大故障電流；該控制系統(tǒng)中，熔斷器FU1和FU2是對主軸電機和液壓泵驅動電機的短路保護，其選用原則可按下式計算：式中，——熔體的額定電流 ——電機的額定電流（，I1=4A，I2=8A），所以計算可得=6A，=12A。所以FU1選擇型號為：RC1A10；FU2選擇型號為：RC1A15。主電路上的熔斷器FU主要是根據(jù)電路的總電流選擇，主電路中主要電器為主軸電機和液壓泵驅動電機，考慮到其它電器元件，現(xiàn)FU選擇型號為：RC1A30。 交流接觸器的選擇控制系統(tǒng)中，交流接觸器KM1和KM2完成對主軸電機和液壓泵驅動電機啟動和停止控制，所以在選擇時應根據(jù)主軸電機和液壓泵驅動電機的參數(shù)選取。其主觸頭的額定電流應大于或等于負載的額定電流。=4A，I2=8A，查《電氣與可編程控制器應用技術》KM1和KM2選擇型號為：CJ2010/03。 行程開關與接近開關的選擇行程開關主要用于檢測工作機械的位置，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程長短。常用行程開關的型號有LXLX2JLXK1等系列。查《電氣與可編程控制器應用技術》行程開關型號選擇為：JLXK1211。接近開關是靠移動物體與接近開關的感應頭接近時，使其輸出一個電信號，故又稱為無觸頭開關。接近開關分為電容式和電感式兩種。電感式的感應頭是一個具有鐵氧體磁心的電感線圈，故只能檢測金屬物體的接近。常用的型號有LJLJ2等系列。 接近開關采用非接觸型感應輸入和晶體管作無觸頭輸出及電放大開關構成的開關，線路具有可靠性高、壽命長、操作頻率高等優(yōu)點。電容式接近開關的感應頭只是一個圓形平板電極，這個電極與振蕩電路的地線形成一個分布電容。當有導體或介質接近感應頭時，電容量增大而使振蕩器停振，輸出電路發(fā)出電信號。由于電容式接近開關既能檢測金屬，又能檢測非金屬及液體，因而應用十分廣泛，產(chǎn)品型號主要有LXJl5系列和TC系列等。使用時要根據(jù)電源的種類、電壓等級、額定電流和觸頭數(shù)進行選用。結合以上我們采用LJ12A34J/DZ接近開關。 繼電器的選擇電氣原理圖中的繼電器包括自鎖電器和廷時繼電器，其分別完成電氣控制中的自鎖功能和廷時功能。繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，接通或斷開控制電路(小電流電路)，實現(xiàn)自動控制和點動自鎖功能的電器，其輸入量可以是電流、電壓等電氣量，也可以是轉速、時間、溫度、壓力等非電氣量。根據(jù)繼電器的作用，要求繼電器反應靈敏準確，動作迅速路數(shù)多，使用耐久等。繼電器在控制中完成點動自鎖功能，所以根據(jù)需要我們選擇型號為：JZ722 其線圈工作電壓為380V。廷時繼電器主要完成工序的廷時動作。在機械設備進行工作時，很多情況都有要求某工序進行廷時或必須廷時后才了發(fā)出轉移信號控制其它動作，這些都要用廷時繼電器來執(zhí)行。根據(jù)我們工序中的廷時要求和電路的工作電壓，廷時繼電器選用型號為：JS1111 其電源電壓為380V/50HZ。 控制元件選擇明細表根據(jù)以上控制元件的選擇，列出控制元件明細表。見表52：表52 控制元件明細表文字符號名稱型號數(shù)量單位PLC可編程控制器SIMATIC S72001臺QK刀開關HK1330/3801個KMKM2交流接觸器CJ2010/032個FU熔繼器RC1A301個FU1熔繼器RC1A101個FU2熔繼器RC1A151個SB1接近開關LJ12A34J/DZ1個SQ行程開關JLXK12113個KMKMKM5繼電器JZ7223個KT廷時繼電器JS11112個 控制系統(tǒng)程序的編寫 輸入與輸出的分配根據(jù)控制流程圖和控制設備我們可定義輸入輸出如下表示（表53）： PLC程序清單根據(jù)輸入/輸出的定義，可編寫PLC控制程序。程序清單見附表。表53 輸入/輸出分配表輸入/I輸出/QSB0KM1SB1KM2SQ01YSQ12YSQ23Y4Y 本章小結 完成自動化控制是設計的目的所在，本章主要介紹了如何應用控制元件來實現(xiàn)對執(zhí)行元件的自動化控制。章節(jié)中包括控制設備的選取、控制過程的分析、控制原理的說明、控制元件的選擇和控制程序的編寫等。通過本章的設計，自動鉆床的改造任務已經(jīng)完成，改造后的鉆床通過PLC控制執(zhí)行機構和傳動機構已可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。 6 設計總結自動鉆床的設計是在原有傳統(tǒng)鉆床的基礎上進行改造和設計的，改造后的自動鉆床是典型的機電一休化產(chǎn)品。設計內容主要涉及到機構學、機械運動學、機械設計學、材料力學、液壓傳動設計和PLC自動控制理論等多方面的內容。這次設計，貫穿了我們大學四年學習的基本專業(yè)學科，并且還涉及到電氣控制部分，這不僅鞏固了我們所學過的知識，還擴大了我們的知識面。在設計的過程中，通過老師的指導和督促，我明白了設計的重點所在，并掌握了設計的方法。全自動鉆床的設計重點在于進給系統(tǒng)液壓缸的設計和PLC自動控制設計。而設計的方法在于整體把握，分部設計。由于設計中涉及到PLC控制的設計、液壓缸系統(tǒng)的設計和工程繪圖等，所以，通過設計，對液壓系統(tǒng)設計進行了深入研究，并掌握了設計的流程和方法；對PLC控制系統(tǒng)也有了更深一步的認識和理解，并認識到PLC自動控制的重要性，增強了以后的設計觀念和設計方向；設計中繪制工程圖的要求，不僅讓我們加強了這一項基本技能，而且還掌握了繪圖中的一些技巧，提高了熟練度。通過設計取得的成果主要有液壓進給系統(tǒng)代替手動進給系統(tǒng)和PLC自動控制。隨著機械行業(yè)的發(fā)展，我們還要更進一步的進行完善。我以后的設計中，我們可以通過設計更進一步的提高鉆床的加工精度和加工范圍，使自動化鉆床更廣泛的應用于機械加工領域?？傊@次設計涉及知識面廣，是我們鞏固和提高設計能力的一次好機會。通過設計還擴展了我們的知識面，對我有一個很大的幫助，使我受益良多。參考文獻[1] 液壓傳動[M].北京：化學工業(yè)出版社，～742[2] [M].電工技術（第五版）.北京：高等教育出版式社，～391[3] 許福玲，[M].北京：機械工業(yè)出版社，～193[4] [M].北京：機械工業(yè)出版社，～337[5] 席偉光，楊光，[M].北京：高等教育出版社，～210[6] 鐘毅芳，吳昌林，[M].：華中科技大學出版社， ～157[7] [M].廣洲：華南理工大學出版社，～45[8] 鄧則名，鄺穗芳，[M].北京：機械工業(yè)出版社，～218[9] 鄧則名，鄺穗芳. 電器與可編程控制器應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，～38[10] [M].：上海科學技術出版社，～297[11]王巍，[M].北京：機械工業(yè)出版社，～255[12][M].：機械工業(yè)出版社，～80[13][M].：機械工業(yè)出版社，～52[14][M].重慶：重慶大學出版社，～241[15][M].北京：機械工業(yè)出版社，～1026[16][M].遼寧：遼寧科學技術出版社，～967[17][M].北京：機械工業(yè)出版社，～782[18]四川大學CAD/（軟件版）[DK]北京：機械工業(yè)出版社，2000.[19]數(shù)字化手冊系列（軟件版）（軟件版）[DK]北京：機械工業(yè)出版社，1999.致謝在畢業(yè)設計的過程中，指導老師老師一直認真負責地指導我們的設計，在我遇到難題時并給予鼓勵，在此我衷心地感謝吳老師的指導和鼓勵！嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、豐富的學識和寶貴的實踐經(jīng)驗讓我受益良多。同時，同組的同學也給了我很多幫助和支持，在此我也由衷的對他們表示感謝！我還要感謝各位任課老師大學三年對我孜孜不倦地教導和培養(yǎng)，讓我學習了豐富的知識和寶貴的人生哲理！附錄外文復印件外文譯文計算機源程序文獻綜述畢業(yè)實習報告