Z3050型摇臂钻床的PLC控制.doc

浅谈PLC在Z3050型摇臂钻床的应用 【摘要】： 用PLC改造机床电气控制线路提高了设备质量和劳动生产率。本文阐述了对Z3050型摇臂钻床继电器控制电路的PLC改造。详细介绍了设计过程包括对其钻床的电路分析，PLC的I/O分配表，梯形图以及改造过程中注意事项。 【关键词】：Z3050型摇臂钻床 PLC控制设计 用PLC改造Z3050型摇臂钻床实现了机电一体化，与传统的Z3050型摇臂钻床继电器控制系统相比较，具有功能多、可靠性高、灵活通用、能耗低、故障少等突出特点。近年来PLC技术发展迅速，是目前工业自动化控制系统中应用最广泛的控制设备，包括开关量控制，模拟量控制，数据处理和监控以及建设工业控制网络。 一 ：Z3050型摇臂钻床电路分析 Z3050型摇臂钻床机械设备一共有四台电动机，除了冷却泵电动机采用断路器直接启动外，其余的三台异步电动机都采用交流接触器直接启动。 （一）：主电路分析： 1：主电路的电源电压是380V，断路器QF1作为电源引入的开关。 M1为轴电动机，由交流接触器KM1来控制，主轴M1的正反转操作并不频繁所以采用机械手柄改变相序实现正反转操作。M1装在主轴箱的顶部，拖动主轴及进给传动系统来运转。热继电器FR1作为电动机M1的过载保护和断相保护，断路器QF1作为短路保护。 2：M2为摇臂升降电动机，它装在立柱的顶部，交流接触器KM2和KM3控制其正反转。因为摇臂升降电动机M2是间断性的工作，所以未设置过载保护。 3：M3为液压泵电动机，交流接触器KM4和KM5控制其正反转。电动机M3主要作用是拖动油泵供给液压装置压力油，以实现摇臂、立柱和主轴箱的松开及夹紧。QF3对摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3起到短路保护作用。 4：M4为冷却泵电动机，它装在靠近立柱的底座上，它由QF2直接控制并且实现短路保护，过载保护和断相保护。 （二）：控制电路分析： 控制电路电源由控制变压器TC降压后供给110V的电压，熔断器FU1作为短路保护。合上QF3及总电源开关QF1，电源指示灯HL1亮钻床电气线路已经进入带电状态。 1:主轴电动机M1的控制 按下启动按钮SB3，交流接触器KM1吸合并自锁，主轴电动机M1启动运行，同时指示灯HL2亮。按下停止按钮SB2，交流接触器ＫＭ断电释放，主轴电动机停止运转，同时指示灯HL2熄灭。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2:摇臂升降的控制 按下上升按钮SB3（或按下下降按钮SB5），则时间继电器KT1通电吸合，其瞬时闭合的动合触头闭合，交流接触器KM4线圈通电，液压泵电动机M3启动，正向旋转，供给液压油。压力油经分配阀进入摇臂“松开油腔”，推动活塞移动，活塞便推动菱形块，将摇臂松开。在此同时活塞杆通过弹簧片压下位置开关SQ2，使其动断触头断开，动合触头合闭。位置开关SQ2的动断触头切断交流接触器KM4的线圈电路，KM4主触头断开，液压泵电动机M3停止工作。位置开关SQ2的动合触头使交流接触器KM2（或KM3）的线圈通电主触点吸合，摇臂升降电动机启动并运转，带动摇臂的上升（或下降）。假如此时的摇臂尚未完全松开，那么位置开关SQ2的动合触头则不能上升（或下降）。当摇臂上升（或下降）到所需的位置时，就松开按钮SB4（或SB5），那么接触器KM2（或KM3）及时间继电器KT1就同时断电释放，摇臂升降电动机M2停止工作，随之摇臂停止上升（或下降）。当时间继电器KT1断电释放，经过1～3S时间的延时后，其延时闭合的常闭触头闭合，使交流接触器KM5吸合，液压泵电动机M3反向旋转，随之泵内压力油经分配阀进入摇臂的“夹紧油腔”，使摇臂夹紧。在摇臂夹紧后，活塞杆推动弹簧片压下位置开关SQ3，其动断触头断开，交流接触器KM5断电释放，液压泵电动机M3停止工作。完成了摇臂的松开至上升（或下降），再由上升（或下降）到夹紧的整套动作。 3：立柱和主轴箱的夹紧与放松的控制 立柱和主轴箱的夹紧（或放松）既可以同时进行,也可以单独进行,有转换开关SA1和复合开关SB6（或SB7）进行控制。SA1共有三个位置，扳倒左边位置时，主轴箱夹紧（或放松），扳倒中间位置时，主轴箱和立柱同时夹紧（或放松）。扳倒右边位置时，立柱夹紧（或放松）。其中复合按钮SB6为松开按钮，复合按钮SB7为夹紧按钮。 立柱和主轴箱同时松开、夹紧。转换开关SA1扳倒中间位置，按下松开按钮SB6，时间继电器KT2、KT3的线圈同时得电。时间继电器KT2的延时断开的动合触头瞬间闭合，电磁铁YA1、YA2得电吸合，液压泵电动机M3正转，供出来的压力油进入立柱及主轴箱的松开油腔，使立柱和主轴箱同时松开。当松开按钮SB6，时间继电器KT2和时间继电器KT3的线圈同时断电释放，K