基于plc的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-01-15 15:06本頁面
【正文】 ，使用范圍廣，特別適用于帶有多孔大型工件的孔加工，式機(jī)械加工中床用的機(jī)床設(shè)備，具有典型性。因此，對于加工大而重的工件上的孔帶來很大的方便。 圖 11 搖臂鉆床實(shí)際圖片 基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 圖 11 Z3040 搖臂鉆床的結(jié)構(gòu)示意圖 1 底座 2工 作臺 3進(jìn)給量預(yù)置手輪 4離合器操縱桿 5電源自動開關(guān) 6冷卻泵自動 7外立柱 8搖臂上線運(yùn)動極限保護(hù)行程開關(guān)觸桿 9搖臂升降電動機(jī) 10升降傳動杠絲杠 11搖臂 12主軸驅(qū)動電動機(jī) 13主軸箱 14電氣設(shè)備操作按鈕盒 15組合閥手柄 16手動進(jìn)給小手輪 17內(nèi)齒輪離合器操作手柄 18主軸 搖臂鉆床的內(nèi)立柱固定底座的一段，在它的外面套有 外立 柱，外立柱可繞內(nèi)立柱回轉(zhuǎn) 360176。主軸箱是一個(gè)符合部件，它由主傳動電動機(jī)、主軸和主軸傳動機(jī)構(gòu)、進(jìn)給和變速機(jī)構(gòu)以及機(jī)床操作機(jī)構(gòu)等部基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 分組成，主軸箱安裝在搖臂的水平軌跡上，可通過手輪操作使其在水平軌跡上沿?fù)u臂移動。鉆削加工時(shí)，鉆頭一面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削，一面進(jìn)行縱向進(jìn)給。進(jìn) 給運(yùn)動為主軸的縱向進(jìn)給。對于搖臂在立柱上的升降時(shí)的松開與加緊， Z3040 要不鉆床則是依靠液壓推動松緊機(jī)構(gòu)自動進(jìn)行的。 圖 12 Z3040 搖臂鉆床的運(yùn)動情況示意圖 型搖臂鉆床電力拖動特點(diǎn)與控制要求 （ 1）搖臂鉆床運(yùn)動部件比較多，多簡化傳動裝置，采用多電動機(jī)拖動，分別是主軸電動機(jī)、搖臂升降電動機(jī)、液壓泵電動機(jī) 及冷卻泵電動機(jī)。 基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 （ 1） 4 臺電動機(jī)容量均較小，采用直接起動方式，主軸要求正反轉(zhuǎn)，但采用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，主軸電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)。液壓泵電動機(jī)用來驅(qū)動液壓泵送出不同流向的壓力油，推動活塞、帶動菱形塊動作來實(shí)現(xiàn)內(nèi)外立柱的夾緊與放松以及主軸箱和搖臂的加緊與放松，故液壓泵電動機(jī)要求正反轉(zhuǎn)。因此，搖臂的加緊放松與搖臂升降應(yīng)按上述程序自動進(jìn)行。 （ 5）要求有必要的聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 任何一種電器控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求和工藝需要，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 （ 2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。 （ 4）應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇 PLC 的型號、 I/O 點(diǎn)數(shù)和存儲器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適量的余量，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。近年來，從德國、日本、美國等引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品和國內(nèi)廠家組裝自行開發(fā)的產(chǎn)品，已有幾十個(gè)、上百種型號。因此，合理選擇PLC，對于提高 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。根據(jù)原控制電路來確定 I/O 端口點(diǎn)數(shù)，其中 :按鈕 8 個(gè)，行程開關(guān) 5 個(gè)，轉(zhuǎn)換開關(guān) 1 個(gè)（觸點(diǎn)位置 3個(gè)），熱繼電器常閉 2 個(gè)，電壓繼電器觸點(diǎn) 1 個(gè)，控制線路電源總開關(guān) 1 個(gè)，共20 個(gè)輸入端口點(diǎn)數(shù)；接觸器 7 個(gè)，電壓繼電器 1 個(gè)，信號燈 4 個(gè)，共計(jì) 12 個(gè)輸出端口點(diǎn)數(shù)。而且并不通過網(wǎng)絡(luò)或其他方式做遠(yuǎn)程控制。 為實(shí)現(xiàn)上述搖臂鉆床電氣控制的要求 , 在設(shè)計(jì)時(shí)選擇日本三菱公司的F140MR 型可編程控制器。該控制器的結(jié)構(gòu)為輸入輸出一體化組件型結(jié)構(gòu) , 安裝和調(diào)試比較方便 , 且具有較快的輸入響應(yīng)速度 , 并可以進(jìn)行 I/ O 口擴(kuò)展。用 PLC 實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入、輸出變換，并將這個(gè)變換給以物理實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。 PLC 結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。然后是進(jìn)行 PLC 應(yīng)用系統(tǒng)的功能分析，即通過分析系統(tǒng)功能，提出 PLC 控制 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，控制信號的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以按以下步驟進(jìn)行。 確定 I/O 設(shè)備 根系系統(tǒng)的控制要求，確定用戶所需的輸入（如按鈕、行程開關(guān)、選擇開關(guān)等）和輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、信號指示燈等），由此確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)。 分配 PLC 的 I/O 地址 根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場需要，確定控制按鈕，選擇開關(guān)、接觸器、電磁閥、信號指示燈等各種輸入輸出設(shè)備的型號、規(guī)格、數(shù)量：基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 根據(jù)所選的 PLC 的型號，列出輸入 /輸出設(shè)備與 PLC 輸入輸出端子的對照表，以便繪制 PLC 外部 I/O 接線圖和編制程序。由于程序與硬件設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)行，因此， PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期可大大縮短，而對于繼電器系統(tǒng)必須 先設(shè)計(jì)出全部的電器孔氏線路后才能進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。 2）設(shè)計(jì)梯形圖程序。 4）對程序進(jìn)行模擬調(diào)試及修改，知道滿足控制要求為止。 其中，硬件設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工的步驟如下： 1）設(shè)計(jì)控制柜機(jī)操作面板電器布置圖及安裝接線圖。 3）根據(jù)圖樣進(jìn)行現(xiàn)場接線，并檢查。開始時(shí)，先帶上輸出設(shè)備（接觸器線圈、信號指示燈等），不帶負(fù)載進(jìn)行調(diào)試。各部分都調(diào)試正常后，再帶上實(shí)際負(fù)載運(yùn)行。通常只需修改部分程序即可。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行，如不正常工作、程序不需要修改則將程序固化到 EPROM 中，以為程序丟失。 基于 PLC 的搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 搖臂鉆床的 電氣控制和 PLC 控制 搖臂鉆床的電氣控制 原理
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