【正文】 于小型開關(guān)量電氣控制系統(tǒng)，整體式 PLC 完全可以滿足控制要求，且在性能相同的情況下，整體式 PLC 較模塊式價(jià)格便宜。 PLC 的物理結(jié)構(gòu)根據(jù)物理結(jié)構(gòu)的不同，PLC 分為整體式和模塊式。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(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。 SA2 在中間位置時(shí)，觸點(diǎn)（5759 、5763）均接通，按下 SB5 或 SB6 時(shí)，YA YA 2 均通電，主軸箱和立柱同時(shí)進(jìn)行夾緊或放松。當(dāng)將 SA2 搬到左側(cè)時(shí)，觸點(diǎn)（5763）接通， （5759）觸點(diǎn)斷開。當(dāng)要主軸夾緊時(shí)，按下按鈕 SB6， 仍首先為 YA1 通電，經(jīng)13s 后中，KM 5 線圈通電，液壓泵電動機(jī)反轉(zhuǎn)，壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入主軸箱液壓缸，推動活塞使主軸箱夾緊。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)斷開的動斷觸點(diǎn)（757）也閉合，使 YA1 通電，經(jīng) 13s 后 KT3 的延時(shí)動合觸點(diǎn)（ 741）閉合，通過35741433739 使 KM4 通電，液壓泵電動機(jī)正轉(zhuǎn)使壓力液壓油經(jīng)分配閥進(jìn)入主軸箱液壓缸，推動活塞使主軸箱放松。SB 5 是主軸箱和立柱的夾緊按鈕。 立柱和主軸箱的松開及夾緊控制主軸箱與立柱的松開及夾緊控制可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行，它由組合開關(guān) SA2 和按鈕 SB5（或 SB6）進(jìn)行控制。行程開關(guān) ST1 是為搖臂的上升或下降的極限位置保護(hù)而設(shè)立的。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(diǎn)互鎖和按鈕互鎖。同時(shí)活塞桿通過彈簧片使 ST3 的動斷觸點(diǎn)（747）斷開，KM 5 線圈斷電，M 3 電動機(jī)停止，完成了搖臂的松開—上升—夾緊動作。Z3040 搖臂鉆床的液壓控制原理圖如圖 3 所示：當(dāng)搖臂上升到所需要的位置時(shí)，松開按鈕 SB3，KM 2 和 KT1 斷電，升降電動機(jī) M2 斷電停止，搖臂停止上升。同時(shí)活塞桿通過彈簧片使行程開關(guān) ST2 的動斷觸點(diǎn)斷開沒，KM 4 線圈斷電,而 ST2 的動合觸電（1721 ）閉合 KM2 圈通電，它主觸點(diǎn)閉合，M 2 電動機(jī)旋轉(zhuǎn)使搖臂上升。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)。這時(shí)按下 SB1，中間繼電器 K1 通電并自鎖,為主軸電動機(jī)與其他電動機(jī)的啟動做好了準(zhǔn)備。 主電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制在主電動機(jī)啟動前，首先將自動開關(guān) Q 4 扳到接通狀態(tài)，同時(shí)將配電盤的門關(guān)好并鎖上。搖臂升降電動機(jī) M冷卻泵電動機(jī) M4 均為短時(shí)工作，不設(shè)過載保護(hù)。交流接觸器 KM1 只主電動機(jī) M1 接通或斷開的接觸器，KR 1 為主電動機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器。因此在主回路中要用一個接觸器將三相電源引入。Z3040 搖臂鉆床外形圖如圖 1 所示。而搖臂的回轉(zhuǎn)和主軸箱的左右移動通常采用手動。除了主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動外，還有搖臂鉆床的上升、下降及立柱的夾緊和放松。它的調(diào)速是通過三相交流異步電動機(jī)和變速箱來實(shí)現(xiàn)的，或采用多速異步電動機(jī)拖動，這樣可以簡化變速機(jī)構(gòu)。因此，抓住這個有利時(shí)機(jī)進(jìn)一步促進(jìn) PLC 技術(shù)的推廣與應(yīng)用，是提高我國工業(yè)自動化水平的迫切任務(wù)，此次對于搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)，就是希望借鑒國外先進(jìn)的工業(yè)控制技術(shù)，應(yīng)用到工業(yè)現(xiàn)場，以提高搖臂鉆床的工作性能。和國外大量采用 PLC 技術(shù)替代繼電器—接觸器系統(tǒng)相比，我們還存在很大差距 [5]。極易發(fā)生故障。由于 PLC 的眾多優(yōu)點(diǎn)，使其迅速在工業(yè)控制中得到推廣。我國北京聯(lián)想計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司的 GK上海機(jī)床電器廠的 CKY蘇州電子計(jì)算機(jī)廠的 YZPC001A、杭州機(jī)床電器廠的 DKK0天津中環(huán)自動化儀表公司的 DJKS84/86/480 等 [4]。PLC 發(fā)展至今已經(jīng)歷了三個階段，其 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)、容量、功能等方面，可以完全適應(yīng)復(fù)雜的電氣控制。 國內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)20 世紀(jì) 60 年代末期，是美國通用汽車公司在 1968 年提出，由美國的數(shù)據(jù)設(shè)備公司在 1969 年開發(fā)出來的。同時(shí)，PLC 還具備了網(wǎng)絡(luò)功能，能進(jìn)行一臺 PLC 或多臺 PLC 與 PC 機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，使用 PLC 可以很方便的構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式電氣控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線的 PLC 通訊網(wǎng)絡(luò)，可使工廠的各種資源共享，就更適合于工廠自動化的需要，為工廠自動化提供了技術(shù)保證 [3]。PLC 的控制速度則由 CPU 工作速度和掃描速度決定。運(yùn)行速度快。編程方便，易于使用。功能強(qiáng)大?？删幊炭刂破魇窍盗谢a(chǎn)品，通常采用模塊化結(jié)構(gòu)來完成不同的任務(wù)組合?？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)。規(guī)模大小和功能強(qiáng)弱千差萬別，但他們具有以下一些共同的特點(diǎn)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出來控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。另外，一些復(fù)雜的控制如：時(shí)間、計(jì)數(shù)控制用繼電器—接觸器控制方式很難精確控制，因此，對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造有其進(jìn)步性。目前，我國的搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制方式。搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動由一臺交流異步電動機(jī)拖動，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是通過機(jī)械轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。它的調(diào)速是通過三相交流異步電動機(jī)和變速箱來實(shí)現(xiàn)的。 本課題的選題背景和意義Z3040 搖臂鉆床是工廠中常用的金屬切削機(jī)床，它可以進(jìn)行多種形式的加工，如：鉆孔、鏜孔、鉸孔及螺紋等。目 錄1 緒論 ............................................................................................................................1 本課題的選題背景和意義 ..................................................................................1 國內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài) ..............................................22 Z3040 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)和原理分析 .............................................................3 主電路 ..................................................................................................................4 控制電路、信號及照明電路 ..............................................................................5 主電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制 ...................................................................................5 搖臂的升降控制 ...........................................................................................5 立柱和主軸箱的松開及夾緊控制 ...........................................................