z3040钻床控制系统的plc改造设计毕业论文(编辑修改稿)

z3040钻床控制系统的plc改造设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

摇臂升降电动机 M2 由摇臂升降按钮 SB SB4 及正反转接触器 KM KM3 组成放的控制电路实现正反转，这是具 有复合连锁的电动机正反转点动控制电路，用来控制摇臂上升或下降。 根据液压电动机 M3 主电路控制元件主触点文字符号 KM KM5，找到电动机 M3的控制电路，这是由按钮 SB SB6 和接触器 KM KM5 组成的具有接触器连锁的正反转点动控制电路。 职业技术学院毕业设计 10 根据电磁铁文字符号 YA，找到电磁阀控制电路，有行程开关 SQ3。 行程开关 SQ1SQ3 的作用 行程开关 SQ1 是摇臂上升和下降至极限位的保护开关，有两副动断触电 SQ1，分别串联在摇臂上升和下降控制电路中。 SQ1 与一般开关 不同，其两副动断触电不同时动作。 当摇臂升至上升极限位置时， SQ1 的动断触电 SQ1 断开，使接触器 KM2 失电，升降电动机 M2 停止，上升运动停止。 但 SQ1 另一副动断触点 SQ1 仍保持闭合，因此可按下降按钮 SB4，使接触器 KM3 得电吸合，控制摇臂升降电动机 M2 反向旋转，摇臂下降。 反之当摇臂在下降位置时，控制过程类似。 在摇臂升降电路中，行程开关 SQ2 为摇臂放松到位的信号开关，行程开关 SQ3 为摇臂夹紧的信号开关，行程开关 SQ2 为摇臂放松到位开关，行程开关 SQ3 为摇臂夹紧到位开关。 因此行程 开关 SQ2 及 SQ3，是用来检查摇臂是否松开或夹紧，以实现限位连锁。 SQ2 的动合触点串联在 KM 线圈电路中，它在摇臂完全放松到位才动作闭合，以确保摇臂的升降在其放松后进行。 如果摇臂没有放开， SQ2 就不能闭合，因此控制摇臂升降的 KM2 或 KM3 就不能得电吸合，摇臂就不会上升或下降。 行程开关 SQ3 的动断触点 SQ3 串联在接触器 KM5 线圈、电磁铁 YA 线圈电路中，在摇臂完全夹紧时动作。 如果摇臂未夹紧，则行程开关 SQ3 的动断触点闭合保持原状， 使接触器 KM 电磁铁 YA 得电 吸合，对摇臂进行夹紧，直到完全夹紧为止，行程开关 SQ3 的动断触点应调整到保证夹紧后能够动作，否则会使液压泵电动机 M3 处与长时间过载运行状态。 时间继电器 KT 的作用 通过 KT 延时断开的常开触点 KT 和延时闭合的常闭触点 KT， KT 能保证在摇臂升降电动机 M2 完全停止运行后，才能进行摇臂的夹紧动作， KT 的延时长短由摇臂升降电动机 M2 从切断电源到停止的惯性大小来决定，一般为 1~3S。 这就是时间连锁。 电路工作过程 主电路原理 按启动按钮 SB2 ， 接触器 KM1 得电吸合并自锁， KM1 主触点闭合 M1 转动，同时KM1 辅助触点 KM1 闭合，指示 HL3 点亮，表明主轴电动机在旋转。 按停止按钮 SB1， KM1 失电释放 M1 停转，同时 KM1 辅助动合触点 KM1 复合断开，指示灯 HL3 灭，表明电动机职业技术学院毕业设计 11 M1 停转。 主轴的正、反转则由液压系统的操纵机构配合正、反转摩擦离合器实现。 摇臂升降的控制 当由摇臂上升或下降点动按钮 SB SB4 发出摇臂升降指令时，先使摇臂松开。 然后由正、反转接触器 KM KM3 使电动机 M2 的正、反转，来拖动 摇臂上升或下降，待摇臂上升或下降到位时，又自行重新夹紧。 由摇臂的松开与夹紧是由夹紧机构液压系统实现的，因此摇臂升降需与夹紧机构液压系统紧密配合。 液压泵电动机 M3 由正反转接触器KM KM5 控制，实现电动机正反转，拖动双向液压泵，送出压力油，经二位六通阀 YA 送至摇臂夹紧机构，实现摇臂夹紧与放松。 摇臂升降启动的初始条件：摇臂钻床在平常或加工工件时，其摇臂处于夹紧状态。 摇臂夹紧时，限位开关 SQ3 被压合，其常闭触点 SQ3 处于断开状态，常开触点处于闭合状态；摇臂放松时，限位开关 SQ3 未压合，其常开触点处 于断开状态，而常闭触点处于闭合状态。 以摇臂上升为例分析摇臂升降的控制 按下摇臂上升点动按钮 SB3，时间继电器 KT 线圈通电，瞬动常开触点 KT 闭合，接触器 KM4 线圈通电，液压泵电动机 M3 反向启动旋转，拖动液压泵送出压力油。 同时 KT 的断电延时延时断开触点 KT 闭合，电磁铁 YA 线圈通电，液压泵送出压力油经二位六通阀进入摇臂夹紧机构的松开油腔，推动活塞和菱形块将摇臂松开。 摇臂松开时，活塞杆通过弹簧片压下行程开关，发出摇臂松开信号，即常闭触点断开，常开触点闭合，前者断开KM4 线圈电路，电动 机 M3 停止旋转，液压泵停止供油，摇臂维持在松开状态；后者接通 KM2 线圈电路，控制摇臂升降电动机 M2 正向启动旋转，拖动摇臂上升。 当摇臂上升代所需位置时，松开按钮 SB3， KM2 与 KT 线圈同时断电，电动机 M2 依惯性旋转，摇臂停止上升。 而 KT 线圈断电，其断电延时闭合常闭触点 KT 经延时 1~3S 后才闭合，断电延时断开常开触点同样延时后才断开。 在 KT 断电延时 1~3S 时， KM5 线圈仍处于断电状态，电磁铁 YA 仍处于通电状态，这段延时就确保了摇臂升降电动机在断开电源后直到完全停止运 转才开始摇臂的夹紧动作，因此，时间继电器 KT 延时长短是根据电动机 M2 切断电源到完 全停止的惯性大小来调整。 当时间继电器 KT 断电延时时间到时，常闭触点 KT 闭合， KM5 线圈通电吸合，液压泵电动机 M3 正向启动，拖动液压泵，供出压力油，同时常闭触点 KT 断开，电磁铁 YA 线圈断电，这时压力油经二位六通阀进入摇职业技术学院毕业设计 12 臂夹紧油腔，反向推动活塞和菱形块，将摇臂夹紧，活塞杆通过弹簧片压下行程开关 SQ3，其常闭触点 SQ3 断开， KM5 线圈断电， M3 停止旋转，实现摇臂夹紧，上升过程结束。 摇臂自动夹紧程度由行程开关 SQ3 控制，若夹紧机构液压系统出现故障不能夹紧，将使常闭触点 SQ3 断不开，或者由于 SQ3 安装位置调整不当，摇臂夹紧后仍不能压下 SQ3，都将使 M3 长期处于过载状态，易将电动机烧坏，为此， M3 主电路采用热继电器 FR2 作过载保护。 主轴箱、立柱松开与夹紧的控制 轴箱和立柱的夹紧与松开是同时进行的，当按下按钮 SB5，接触器 KM4 线 圈通电，液压泵电动机 M3 反转，拖动液压泵送出压力油，这时电磁阀 YA 线圈处于断电状态，压力油经过二位六通阀进入主轴箱与立柱松开油腔，推动活塞和菱形块，使主轴和立柱松开，由于 YA 线圈断电，压力油不能进入摇臂松开油腔，摇臂处于夹紧状态，当主轴箱与立 柱松开时，行程开关 SQ4 没有受压，常闭触点 SQ4 闭合，指示灯 HL1 亮，表示主轴箱与立柱已松开，此时可以手动操作主轴箱在摇臂水平导轨上移动，也可推动摇臂使外外立柱作回转移动。 当移动到位后，按下夹紧按钮，接触器 KM5 线圈通电， M3 正转，拖动液压泵送出压力油至夹紧油腔，使主轴箱与立柱夹紧。 当确以夹紧时，压下 SQ4，常开触点 SQ4 闭合， HL2 亮，而常闭触点 SQ4 断开， HL1 灭，指示主轴箱与立柱已夹紧， 以进行钻削加工。 职业技术学院毕业设计 13 3 PLC 的 Z3040 摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计改造 Z3040 摇臂钻床电气控制系统的设计方案由两部分组成，一部分为电气控制系统的硬件设计，也就是 PLC 的机型的确定；另一部分是电气控制系统的软件设计，就是 PLC 控制程序的编写。 软件的程序设计我们在下一章再做详细讨论。 为了使改造后的摇臂钻床仍能够保持原有功能不变，此次改造的一个重要原则之一就是，不对原有机床的控制结构做过大的调整，只是将原继电器控制中的硬件接线改为用软件编程来替代。 PLC 基础理论 的定义 最初，可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller）简称 PLC。 只能进行计数、定时及开关量的逻辑控制。 1987 年 2 月，国际电工委员会（ IEC）对可编程控制器的定义是：可编程控制器是一种数。