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利用PLC对Z3050型摇臂钻床电气控制进行改造

姓名：口口口

单位：丹东市技师学院

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摘要

本论文论述的是如何利用可编程序控制器对Z3050型摇臂钻床进行技术电气方面的升级和改造。主要内容包括可编程序控制器的结构特点、Z3050型摇

臂

钻床的电气原理、可编程序控制器机型的选择、硬件及软件设计等。

关键词

Z3050型摇臂钻床﹑PLC（可编程序控制器）﹑电气控制﹑梯形图﹑I∕O端口分配﹑接触器。

引言

Z3050型摇臂钻床结构较为简单，工作方式灵活，在工业生产上有着举足轻重的地位和作用，是机械加工制造业不可缺少的专用机械设备。但是由于它的电气控制采用了传统的继电控制模式，在实际使用过程中容易出现许多电气故障，使它的利用率和效率明显降低。为此很有必要对它的电气控制进行改造和升级，使它的利用率和效率得到明显提高。可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程控制器的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。因此直接利用可编程序控制器（PLC）对Z3050型摇臂钻床进行电气方面的改造具有十分重要的现实意义。

一、 可编程控制器的简单介绍

（一）可编程控制器的结构

PLC是用微处理器来实现的许多电子式继电器、定时器和计数器的组合体，采用软件编程进行它们之间的连线。

1.中央处理器（CPU）

中央处理器是PLC的核心部件，起着控制和运算的作用。

它能够执行程序完成所需的各种操作，处理输入信号，发送输出信号等。目前小型PLC中多为8位CPU，在高档机中采用16位或32位CPU。

2.存储器

用于存放程序和数据。它主要可分为两大类：读写存储器RAM；只读存储器ROM。

3.输入输出接口电路

这是PLC与外围设备之间联系的桥梁。输入接口接受的输入信号有开关量和模拟量，这些可以是按钮开关、选择开关、行程开关、限位开关或传感开关的量。为了防止电磁干扰进入PLC内部。输入采用了光耦合电路。

输出接口电路也采用了电隔离，并且有三种形式，即继电器、晶体管和晶闸管，以适合不同的要求。

（二）可编程控制器的特点

3）机床加力时，对主轴箱，摇臂及内，外立柱的加紧由液压泵电动机做动力，它是采用，液压驱动的菱形块夹紧机构，加紧可靠。

（二）机床对电气线路的主要要求

1.主轴正，反轴是由正反转摩擦离合器来实现的，所以只要求主轴电动机能正转。

2.摇臂上升，下降是由摇臂升降电动机正反转实现的，因此要求电动机能双向启动，同时为了设备安全，应具有极限保护。

3.主轴箱，摇臂，内外立柱的加紧是采用液压驱动，要求液压泵电动机双向启动。

4.冷却泵电动机要求单向启动。

5.为操作安全，控制电路的电源电压在127伏。

6.摇臂采用自动加紧和放松控制，要保证摇臂在放松状态下进行升降并加紧，放松指示。

（三）电气控制线路分析

1.主电路，机床采用380伏，50赫兹三相交流电源供电。并有保护接地的措施。组合开关QS1为机床电源开关，为了传动各机构。机床上装有四台电动机：1M为主轴电动机，只能正转；2M为升降电动机，能正反转控制；3M为液压泵电动机，能正反控制；4M为冷却泵电动机，只能正转控制。

五、结束语

在科学技术日益发展的今天，可编程控制器PLC是以微软技术为基础发展的新一带工业化装置，是实现工业自动化的理想工具之一，在世界上已得到其广泛的应用。我国从70年代末开始引进可编程控制器，十余年来发展速度飞快，许多工业部门在引进使用可编程控制器的整套设备的同时，也引进可编程控制器自行组装控制系统。

从某种意义上看，PLC是从继电接触器控制发展而来的。两者既有相似性又有不同之处。继电接触控制全部用硬件、硬触点和—“硬”线连接，为全硬件控制；而且系统体积大；全为机械式触点，动作慢；如果功能改变，需拆线接线乃至更换元器件，比较麻烦。相比之下，PLC内部大部分，采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接，为软件控制；它的系统结构紧凑，体积小；内部全为“软触

点”，动作快；即使控制功能改变，一般仅修改程序即可，及其方便。此外，PLC控制系统的设计、施工与调试比继电接触控制周期短；PLC控制的自检和监控功能比继电接触控制的强；PLC的适用范围比继电接触控制的广泛，可靠性也比继电接触控制的高。传统机床配套的电控系统是以继电器、接触器的硬连接为基础的，技术上比较落后，特别是其触点的可靠性问题，直接影响了产品质量、生产效率与生产成本，现代可编程控制器（PLC）的应用，才使微型计算机技术真正进入了工业控制领域，对各类机床电控制系统采用PLC控制，能节省大量的电器元件、导线与原料，缩短了设计周期，减少维修工作量，提高加工零件合格率，而且有整体技术经济效益。本论文采用了PLC省去了一个时间继电器，6对触点，降低了机床的故障率。因此应用PLC的机床电控制系统设计是一项长期有效的技术工作，本论文对应用PLC进行机床电控制系统设计时若干实用技术问题作了系统探讨。