【正文】 機(jī) 啟動(dòng)前，首先將自動(dòng)開(kāi)關(guān) Q Q Q4扳到接通狀態(tài)，同時(shí)將配電盤的門關(guān)好并鎖上。這時(shí)按下 SB1，中間繼電器 K1 通電并自鎖 ,為主軸電動(dòng)機(jī)與其他電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)做好了準(zhǔn)備。主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)用手柄通過(guò)機(jī)械變換的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)活塞桿通過(guò)彈簧片使行程開(kāi)關(guān) ST2的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)沒(méi)，KM4線圈斷電 ,而 ST2的動(dòng)合觸電（ 1721）閉合 2M 線圈通電，它主觸點(diǎn)閉合， 2M電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 使搖臂上升。 當(dāng)搖臂上升到所需要的位置時(shí)，松開(kāi)按鈕 SB3， KM2和 KT1斷電，升降電動(dòng)機(jī)M2斷電停止，搖臂停止上升。同時(shí)活塞桿通過(guò)彈簧片使 ST3的動(dòng)斷觸點(diǎn)（ 747）斷開(kāi)， KM5線圈斷電， M3電動(dòng)機(jī)停止，完成了搖臂的松開(kāi) — 上升 — 夾緊動(dòng)作。為避免由于操作錯(cuò)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。 行程開(kāi)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。 立柱和主軸箱的松開(kāi)及夾緊控制 主軸箱與立柱的松開(kāi)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(kāi)關(guān) SA2和按鈕 SB5（或 SB6）進(jìn)行控制。 SB5是主軸箱和立柱的夾緊按鈕。當(dāng)要主軸箱松開(kāi)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(kāi)觸點(diǎn)閉合，斷電延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)（ 757）也閉合使 YA1 通電，經(jīng) 13s 后 KT3 的延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)（ 741）閉合，通過(guò)35741433739 使 KM4通電，液壓泵電動(dòng)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(dòng)活塞使主軸箱放松。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，KM5 線圈通電，液壓泵電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入主軸箱液壓缸，推動(dòng)活塞使主軸箱夾緊。 當(dāng)將 SA2 搬到左側(cè)時(shí)，觸點(diǎn)（ 5763）接通，（ 5759）觸點(diǎn)斷開(kāi)。 SA2在 中間位置時(shí)，觸點(diǎn)（ 5755763）均接通，按下 SB5或 SB6時(shí)， YA YA2均通電，主軸箱和立柱同時(shí)進(jìn)行夾緊或放松。 3 基于 PLC的 Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì) Z3040 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。具體方案如下： 3． 1 PLC 型號(hào)的選擇 選擇基于 PLC 的搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的 PLC 機(jī)型，應(yīng)從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮： 根據(jù) 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、模塊式和疊裝式。此次所設(shè)計(jì)的電氣控制系統(tǒng)屬于小型開(kāi)關(guān)量電氣控制系統(tǒng)沒(méi)有特殊的控制任務(wù)，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較模塊式和疊裝式 PLC價(jià)格便宜，因此， Z3040 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的 PLC 選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC[5]。 根據(jù) PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù) 如表 和表 所示，搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)需要 17個(gè)輸入口 11 個(gè)輸出口， PLC 的實(shí)際輸入點(diǎn)數(shù)應(yīng)等于或大于所需輸入點(diǎn)數(shù) 17， PLC的實(shí)際輸出點(diǎn)數(shù)應(yīng)等于或大于所需輸出點(diǎn)數(shù) 11，在條件許可的情況下盡可能留有 10%20%的裕量。直流輸入電路的延遲時(shí)間較短，可以直接與接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入裝置連接。由于本基于 PLC的搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的工作環(huán)境并不惡 劣，且對(duì)電氣控制系統(tǒng)操作人員來(lái)說(shuō)DC24V 電壓較 AC110V 電壓安全些。 根據(jù)輸出模塊的類型 PLC 輸出模塊有繼電器型、晶體管型和雙向可控硅型三種。 晶體管型與雙向可控硅型輸出模塊分別用于直流負(fù)載和交 流負(fù)載，它們的可靠性高，反應(yīng)帶寬快，壽命長(zhǎng)，但是過(guò)載能力差，每 1 點(diǎn)的輸出量只有 ， 4點(diǎn)同時(shí)輸出的總?cè)萘坎坏贸^(guò) 2A。所以本課題選用繼電器輸出模塊，結(jié)合 Z3040 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 17 個(gè)，輸出點(diǎn)數(shù)大于 11 個(gè)。其編程口為 RS232C，可以直接和編程器或計(jì)算機(jī)連接，使用非常方便，且性價(jià)比較高，使用方便。由此可知， FP0C14RS 和擴(kuò)展單元 FP0E16RS 型和FP0E8RS 型 PLC 的技術(shù)性能指標(biāo)完全能滿足上述要求。接線時(shí)注意 PLC 輸入/輸出 COM 端子的極性。信號(hào)燈電源電壓為 ，因此 Y Y Y Y可以共用一個(gè) COM1端。 圖 PLC 的 I/O 電氣接線圖 4 Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì) PLC 梯形圖程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)及程序調(diào)試： 為了使 Z3040 搖臂鉆床在進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)改造后仍能夠完成原有的工作需要，本基于 PLC 的搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的 PLC程序應(yīng)由電氣控制系統(tǒng)預(yù)開(kāi)程序、主電動(dòng)機(jī)的起 動(dòng)和停止控制程序、搖臂升降控制程序即升降電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制程序、立柱和主軸箱的松開(kāi)與夾緊控制程序即液壓泵電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)程序、信號(hào)的顯示程序、照明控制程序等部分組成。如下列圖形所示： 系統(tǒng)預(yù)開(kāi)程序 X6為總停輸入繼電器， X0為系統(tǒng)預(yù)開(kāi)輸入繼電器。 圖 系統(tǒng)預(yù)開(kāi)梯形圖程序 主電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制程序 X1為主電動(dòng)機(jī)起動(dòng)輸入繼電器， R0閉合后，接通 X1，此時(shí)輸出繼電器 Y0接通 并自鎖，從而使電機(jī)起動(dòng)。搖臂完成松開(kāi)，然后上升的過(guò)程。搖臂完成松開(kāi)，然后下降的過(guò)程。 圖 主軸箱和立柱同時(shí)放松或夾緊梯形圖程序 主軸箱和立柱分別單獨(dú)夾緊或放 松程序 除了可以使立柱和主軸箱同時(shí)夾緊、放松外，還可以使它們分別夾緊或放松，通過(guò)手動(dòng)接通 X15和 X16即可完成上述操作，當(dāng)需要使主軸箱單獨(dú)夾緊或放松時(shí)，用手扳動(dòng)開(kāi)關(guān) X16使其斷開(kāi)即可，同樣，用手扳動(dòng)輸入開(kāi)關(guān) X15，即可達(dá)到單獨(dú)夾緊或放松立柱的目的。立柱夾緊后 X14接通， Y9得電，立柱夾緊信號(hào)燈亮。 圖 信號(hào)顯示梯形圖程序 電源工作狀態(tài)指示信號(hào)程序 R0接通，輸出繼電器 Y7得電，此時(shí)電源工作狀態(tài)指示信號(hào)燈亮，表明機(jī)床開(kāi)始處于工作狀態(tài)。通過(guò)研究，可得出以下結(jié)論： 研究成果 可編程控制器是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的新型控制器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干 擾性強(qiáng)，編程方便等特點(diǎn)，本課題采用 PLC自動(dòng)控制技術(shù)取代了傳統(tǒng)繼電器 —接觸器電氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì) Z3040 搖臂鉆床的自動(dòng)控制，從而提高了機(jī)床的工作效率、工作穩(wěn)定性和可靠性，而且，還大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低了設(shè)備故障率，提高了生產(chǎn)率。 不足之處 由于時(shí)間精力有限，還有許多功能有待擴(kuò)展、完善。以上問(wèn)題有待今后進(jìn)一步研究解決。從楊清杰老師身上，除了學(xué)到許多專業(yè)知識(shí)外，我還學(xué)到了如何做人、做事等許多其它寶貴的東西。在此，我要衷心的感謝楊清杰老師，感謝他在指導(dǎo)我做學(xué)士學(xué)位論 文期間對(duì)我無(wú)私的關(guān)懷和耐心細(xì)致的指導(dǎo)，并向楊清杰老師致以崇高的敬意！ 在攻讀學(xué)士學(xué)位期間，我還得到了其他眾多老師和單位領(lǐng)導(dǎo)、同學(xué)們的關(guān)懷、幫助，有了他們，我才能克服各種困難，完成學(xué)士學(xué)位論