畢業(yè)論文范文——Z3050型搖臂鉆床PLC改造

1、摘 要搖臂鉆床是用于一些大中型企業(yè)對(duì)工件的加工，老式的搖臂鉆床電氣控制線路是以各種 不同的繼電器為主要元件，所以負(fù)擔(dān)比較沉重，大量的接觸器需要大量的資金，在牛產(chǎn)加工 工件時(shí)接觸器觸頭不斷的關(guān)斷會(huì)造成觸頭的發(fā)黑。在安裝這些繼電器時(shí)需要大量的空間。維修依靠經(jīng)驗(yàn)，繼電器的位置發(fā)牛變化或者是線 路發(fā)生改變維修更是困難。隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高及微電 子技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了一種可編程控制器（plc）o所以我想能不能用可編程控制器（plc） 結(jié)合一些外部設(shè)備代替搖臂鉆床電氣設(shè)備的控制，以降低床子的造價(jià)費(fèi)用，并且還提高床子 的加工精度、延長(zhǎng)使用壽命。關(guān)鍵詞：z

2、3050型搖臂鉆床、plc、自動(dòng)控制。summaryshaking the arm drills a bed to be mainly more applied than some big and medium-sized business enterprises to used for processing work piece, shaking arm to drill the bed electricity control circuit because of the old style, with various different after electric appliances

3、for main comp on ent, so burde n more heavy, a great deal of of con tact the machine even n eed a great deal of fun ds, getti ng in touch with a machine to touch when the production process a work piece one's continuous contact will result in a nigrescent circumstance of touching the headeven ne

4、ed a great deal of space while installing these after the electric appliances.what to depend on more is experience in the aspects of maintaining, once after the position occurrenee of the electric appliances change perhaps is a circuit occurrenee to change that to maintain is also difficulty.moderni

5、ze industry production to automate along with development and technical progress of modern and social production level of raise increasingly and the micro-electronics fly technically to develop soon, appearing a kind of programmable controller(plc).so i conceive the control that can combine some ext

6、erior equipmentses to replace to shake arm to drill bed electricity an equipments with the programmable controller(plc), the since low bed son builds price experises, and still raises bed son to process accuracy and the extension service life etc.keyword:the z3050 type shakes arm to drill a bed, plc

7、.第1章緒論鉆床的種類很多，按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，可分為立式鉆床、臥式鉆床、臺(tái)式 鉆床及多軸鉆床。z3050搖臂鉆床是一種立式鉆床，它適用于單件或批量生產(chǎn)屮帶有多孔的 大型零件加工。搖臂鉆床主要由底座、外立柱、內(nèi)立柱、搖臂、主軸箱、工作臺(tái)等部分組成。搖臂鉆床，歲觀大方，移動(dòng)方便，占用場(chǎng)地小，結(jié)構(gòu)合理，操作靈活，突破了機(jī)床教具 平面化的模式，能模擬銃床電氣動(dòng)作及相關(guān)的機(jī)械動(dòng)作，電氣柜無油膩，并裝有接零插座， 適用于大中專、技校，職業(yè)中學(xué)及職業(yè)培訓(xùn)等維修電工專業(yè)課堂化教學(xué)，其電氣線路既典型 又有一定的難度，電氣故障檢修是維修電工所必須掌握的內(nèi)容之一。運(yùn)用plc來控制搖臂鉆床，plc采用先進(jìn)

8、、高質(zhì)量、應(yīng)用較為廣泛的三菱系列 (fx2n-48mr)o plc可編程序控制器作為控制系統(tǒng)的核心，plc具有系統(tǒng)響應(yīng)快，功能強(qiáng)、 運(yùn)行穩(wěn)定可靠、控制線路簡(jiǎn)單，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。plc設(shè)計(jì)了許多邏輯指令，可以處理繼電 器接點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)，串并聯(lián)等各種連接；同時(shí)它也為用戶提供了能滿足各種控制要求的定 時(shí)器和計(jì)數(shù)器。在程序運(yùn)行的過程中可以對(duì)時(shí)間值和計(jì)數(shù)值進(jìn)行有效的監(jiān)控，述有無數(shù)多對(duì)的 觸點(diǎn)可用，使搖臂鉆床使用更為便捷。第2章z3050搖臂鉆床簡(jiǎn)介2.1搖臂鉆床的外觀如圖2.1所示圖2.1搖臂鉆床外觀2.2搖臂鉆床的性能及用途鉆床的種類很多，按照結(jié)構(gòu)形式和加工性能的不同，可分為立式鉆床、臥式鉆床、臺(tái)式

9、 鉆床及多軸鉆床。z3050搖臂鉆床是一種立式鉆床，它適用于單件或批量生產(chǎn)中帶有多孔的 大型零件加工。搖臂鉆床主要由底座、外立柱、內(nèi)立柱、搖臂、主軸箱、工作臺(tái)等部分組成。 z3050搖臂鉆床，歲觀大方，移動(dòng)方便，占用場(chǎng)地小，結(jié)構(gòu)合理，操作靈活，突破了機(jī)床教 具平面化的模式，能模擬銃床所有電氣動(dòng)作及相關(guān)的機(jī)械動(dòng)作，電氣柜無油膩，并裝有接零 插座，上升、下降加裝了極限固定保護(hù)裝置，適用于大，中專，技校，職業(yè)中學(xué)及職業(yè)培訓(xùn) 等維修電工專業(yè)課堂話教學(xué)，其電氣線路既典型又有一定的難度，電氣故障檢修是維修電工 所必須掌握的內(nèi)容之一。z3050搖臂鉆床原理圖（如圖22所示）雷診升隆電機(jī)厳圧夾梟電動(dòng).變圧超上

10、升下修松開夾梟電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)捲利t土電機(jī)申電i®彩明門若 開k土電機(jī)損濟(jì)升修控制覆疏緊控制啟動(dòng)航:上升下隆槍開央梟松煥時(shí)立柱緯合戰(zhàn)壓分匡0 opi：vlri：tiolihbl0 75ev1-00111111112rixb2.3搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)形式（1）主運(yùn)動(dòng)鉆床主軸帶動(dòng)鉆頭（刀具）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 搖臂鉆床主軸的垂肓運(yùn)動(dòng)（手動(dòng)或自動(dòng)）。（3）輔助運(yùn)動(dòng) 輔助運(yùn)動(dòng)是用來調(diào)整主軸（刀具）與工件縱向橫向即水平上的相對(duì)位 置以及相對(duì)高度的運(yùn)動(dòng)。2.4搖臂鉆床的原理分析主電路中ml是主軸電動(dòng)機(jī)，它由交流接觸器控制單向旋轉(zhuǎn)并有熱繼電器保護(hù)；m2是搖 臂升降電機(jī)，它能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，由于m2是間

11、斷性工作，所以不設(shè)過載保護(hù)；m3是液壓油 泵電機(jī)，它也能止、反轉(zhuǎn)；m4是冷卻泵電機(jī)有空氣隔離開關(guān)保護(hù)。tc輸岀24v照明電壓 用于照明燈el, tc輸出6v短路保護(hù)，tc輸出110v交流電壓提供給控制回路。控制回路中，當(dāng)按下主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕sb3,則接觸器km1吸合并自鎖，使主電機(jī)ml 啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)指示燈hl2亮。按停止按鈕sb2,則接觸器km1釋放，使主電機(jī)ml停止旋轉(zhuǎn), 同時(shí)指示燈hl2熄滅。2.5搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)z3050搖臂鉆床主要由底座、外立柱、內(nèi)立柱、搖臂、主軸箱、工作臺(tái)等部分組成。工 作臺(tái)用螺柱固定在底座上，工作臺(tái)上面固定加工工件。內(nèi)立柱亦固定在底座上。柱套在內(nèi)立 柱上，用

12、液壓機(jī)構(gòu)夾緊后，二者不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)；松開夾緊機(jī)構(gòu)后，外立柱用手推動(dòng)可繞內(nèi)立 柱旋轉(zhuǎn)360。o安裝在坐落在套在套在固定在主軸主軸箱搖臂a外立柱內(nèi)立柱a固定在固定在底座工作 工件注：“°表示用液壓夾緊機(jī)構(gòu)相連2.6 z3050搖臂鉆床電氣控制線路原理分析搖臂鉆床的電氣控制線路包括主電路、控制電路和照明電路三部分。主電路中共有4臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，ml是主軸電動(dòng)機(jī)、m2是搖臂升降電動(dòng)機(jī)、m3液壓泵 電動(dòng)機(jī)、m4冷卻泵電動(dòng)機(jī)?？刂齐娐返碾娫从煽刂谱儔浩鱰c輸出11ov電壓供電。搖臂鉆床照明由變壓器tc供給24v的安全電壓。熔斷器fu3作照明電路的短路保護(hù)。（1）主電路分析開關(guān)sb1是搖臂鉆床的電源總

13、開關(guān)。熔斷器fu1是總電源的短路保護(hù)。主電路中共有4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，ml是主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，由接觸器km1控 制啟動(dòng)與停止；m2是搖臂升降電動(dòng)機(jī)，通過操縱按鈕配合使橫臂上升或下降其正反轉(zhuǎn)由接觸 器km2、km3來實(shí)現(xiàn)；m3是液壓油泵電動(dòng)機(jī)通過操縱按鈕配合使液壓泵松開或夾緊由接觸 器km4、km5來實(shí)現(xiàn)；m4是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，供應(yīng)切削液，且當(dāng)ml啟動(dòng)后才能啟動(dòng)，由轉(zhuǎn) 換開關(guān)qf2控制它的直接啟動(dòng)和停止。（2）控制電路分析1、搖臂升降控制按下上升按鈕sb4 （或下降按鈕sb5）,則吋間繼電器kt1通電吸合，其瞬吋閉合的常 開觸頭閉合，接觸器km4通電，液壓泵電動(dòng)機(jī)m3啟動(dòng)，正向旋轉(zhuǎn)供給壓力油

14、。壓力油經(jīng)分 配閥體進(jìn)入搖臂的“松開油腔二 推動(dòng)活塞移動(dòng)，活塞推動(dòng)菱形塊，將搖臂松開。同時(shí)活塞桿 通過彈簧片壓下位置開關(guān)sq2,使其常閉觸頭閉合。前者切斷了接觸器km4的線圈電路， km4主觸頭斷開，液壓泵電動(dòng)機(jī)m3停止工作。后者使交流接觸器km2（或km3）線圈通電, km2（或km3）的主觸頭接通m2的電源，搖臂升降電動(dòng)機(jī)m2啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)搖臂上升（或 下降）。如果此時(shí)搖臂尚未松開，則位置開關(guān)sq2的常開觸頭則不能閉合，接觸器km2 （或 km3）的線圈無電，搖臂就不能上升（或下降）。由于時(shí)間繼電器kt1斷電釋放，經(jīng)13s時(shí)間的延時(shí)后，其延時(shí)閉合的常閉觸頭閉合， 使接觸器km5吸合，液壓泵

15、電動(dòng)機(jī)m3反向旋轉(zhuǎn)，隨之泵內(nèi)壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入搖臂的“夾 緊油腔”使搖臂夾緊。自搖臂夾緊后，活塞桿推動(dòng)彈簧片壓下位置開關(guān)sq3,其常閉觸頭斷開, km5斷電釋放，m3最終停止工作，完成了搖臂的松開 上升（或下降）夾 緊的整套動(dòng)作。搖臂的自動(dòng)夾緊由位置開關(guān)sq3控制。如果液壓夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能自動(dòng)夾緊搖臂, 或由于sq3調(diào)整不當(dāng)，在搖臂夾緊后不能使sq3的常閉觸頭斷開，都會(huì)使液壓泵電動(dòng)機(jī)m3 因長(zhǎng)期過載運(yùn)行而損壞。為此電路中設(shè)有熱繼電器fr2,其整定應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)m3的額定電 流進(jìn)行整定。搖臂升降電動(dòng)機(jī)m2的正反轉(zhuǎn)接觸器km2和km3不允許同時(shí)獲電動(dòng)作，以防止電源相 間短路。為了避免因操作失誤

16、、主觸頭熔焊等原因而造成短路事故，在搖臂上升和下降的控 制電路中采用了接觸器連鎖和復(fù)合按鈕聯(lián)鎖，以確保電路安全工作。2、立柱和主軸箱的夾緊與放松控制立柱和主軸箱的夾緊（或放松）既可以同時(shí)進(jìn)行也可以單獨(dú)進(jìn)行，由轉(zhuǎn)換開關(guān)sa1和復(fù) 合按鈕sb6（或sb7）進(jìn)行控制。sa1有三個(gè)位置，扳到中間位置時(shí)，立柱和主軸箱的夾緊（或 放松）同時(shí)進(jìn)行；扳到左邊位置時(shí)，立柱夾緊（或放松）；扳到右邊位置時(shí)，主軸箱夾緊（或 放松）。復(fù)合按鈕sb6是松開控制按鈕，sb7是夾緊控制按鈕。 立柱和主軸箱同吋松開、夾緊將轉(zhuǎn)換開關(guān)sa1撥到中間位置，然后按下松開按鈕sb6,時(shí)間繼電器kt2、kt3線圈同 時(shí)得電。kt2的延時(shí)斷

17、開的常開觸頭瞬時(shí)閉合，電磁鐵ya1、ya2得電吸合。而kt3延時(shí)閉 合的常開觸頭經(jīng)立柱和主軸箱的松開油腔，使接觸器km4獲電吸合，液壓泵電動(dòng)機(jī)m3正轉(zhuǎn), 供出的壓力油進(jìn)入立柱和主軸箱的松開油腔，使立柱和主軸箱同時(shí)松開。松開sb6,時(shí)間繼電器kt2和kt3的線圈斷電釋放，kt3延時(shí)閉合的常開觸頭瞬時(shí)分?jǐn)? 接觸器km4斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)m3停轉(zhuǎn)。kt2延時(shí)分?jǐn)嗟某ｉ_觸頭經(jīng)13s延時(shí)后分 斷，電磁鐵ya1、ya2線圈斷電釋放，立柱和主軸箱同時(shí)松開的操作結(jié)束。立柱和主軸箱同時(shí)夾緊的工作原理與松開相似，只要按下sb7,使接觸器km5獲電吸合, 液壓泵電動(dòng)機(jī)m3反轉(zhuǎn)。 立柱和主軸箱單獨(dú)松開、夾緊如果

18、希望單獨(dú)控制主軸箱，可將轉(zhuǎn)換開關(guān)sa1扳到右側(cè)位置。按下松開按鈕sb6 （或夾 緊按鈕sb7）,時(shí)間繼電器kt2和kt3的線圈同時(shí)得電，這時(shí)只有電磁鐵ya2單獨(dú)通電吸合, 從而實(shí)現(xiàn)主軸箱的單獨(dú)松開（或夾緊）。松開復(fù)合按鈕sb6 （或sb7）,時(shí)間繼電器kt2 （或kt3）的線圈斷電釋放，kt3的通 電延時(shí)閉合的常開觸頭瞬時(shí)斷開，接觸器km4 （或km5）的線圈斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī) m3停轉(zhuǎn)。經(jīng)13s延時(shí)后，kt2延時(shí)分?jǐn)嗟某ｉ_觸頭分?jǐn)?，電磁鐵ya2的線圈斷電釋放， 主軸箱松開（或夾緊）的操作結(jié)束。同樣的道理，把轉(zhuǎn)換開關(guān)sa1扳到左側(cè)，則使立柱單獨(dú)松開或夾緊。因?yàn)榱⒅椭鬏S箱的松開與夾緊是短時(shí)

19、間的調(diào)整工件，所以釆用電動(dòng)控制。3、冷卻泵屯動(dòng)機(jī)m4的控制扳動(dòng)斷路器qf2,就可以接通或切斷電源，操縱冷卻泵電動(dòng)機(jī)14的工作或停止。4、照明、指示電路分析照明、指示電路的電源也由控制變壓器tc降壓后提供24v、6v的電壓，由熔斷器fu3、 fu2作短路保護(hù)，el是照明燈，hl1是電源指示燈，hl2是主軸指示燈。2.7搖臂鉆床的電氣控制要求ml-主軸電動(dòng)機(jī)一拖動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)一承擔(dān)鉆削及進(jìn)給任務(wù)一只要求ml單向運(yùn)動(dòng)（主軸的 正反轉(zhuǎn)由機(jī)械手柄操作）一接觸器自鎖控制電路。m2、m3-搖僭升降電動(dòng)機(jī)和液壓泵電動(dòng)機(jī)一拖動(dòng)搖臂升降和液壓泵一承擔(dān)搖臂的升降 和立柱、主軸箱的松開與夾緊一要求m3、m4能正反轉(zhuǎn)一正反

20、轉(zhuǎn)控制線路。m4-冷卻泵電動(dòng)機(jī)一拖動(dòng)冷卻泵為鉆頭和工件提供冷卻液一m4只需單向運(yùn)轉(zhuǎn)一功率 較小一由qf2直接控制。z3o5o搖臂鉆床主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)保持了銃床兩種運(yùn)動(dòng)都要求變速后瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)的電氣 控制要求。當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)或冷卻泵電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)必須立即停止。z3050搖臂鉆床有冷卻系統(tǒng)、照明設(shè)備及各種保護(hù)措施。2.8搖臂鉆床的使用本搖臂鉆床采用三相交流電源電壓380vo1、合上電源總開關(guān)qf1,電源指示燈hl1。2、根據(jù)加工要求，按下放松按鈕sb6,使內(nèi)、外立柱之間和主軸箱、搖臂之間液壓夾緊 機(jī)構(gòu)松開，按鈕sb6內(nèi)指示燈hl4點(diǎn)亮，說明液壓夾緊機(jī)構(gòu)已松開，可以調(diào)整主軸與工件的 縱向（前后）

21、相對(duì)位置。3、根據(jù)加工需求，按下?lián)u臂上升按鈕sb4（或按鈕sb5）,搖臂沿著外立柱上升（或下降）, 調(diào)整主軸與工件的相對(duì)高度。4、根據(jù)加工需要，將主軸變速及自動(dòng)進(jìn)給手柄扳至所需旋轉(zhuǎn)方向位置。5、按下主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕sb3,主軸電動(dòng)機(jī)ml得電，指示燈hl2亮，說明主軸電 動(dòng)機(jī)已開始工作，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。6、根據(jù)加工需要，可在主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的過程中，改變主軸轉(zhuǎn)速或主軸進(jìn)給量。第3章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1改造思想我們?cè)诟脑斓倪^程中，以節(jié)約為原則，無論是需要什么元件或工具都盡量使用我們周圍 可以找到的，而且我們要以切合實(shí)際的要求來改造。改造搖臂鉆床的目的主要是符合當(dāng)今實(shí) 際的形勢(shì)。用plc實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與電腦監(jiān)

22、控，更是為節(jié)約而改造的，用電其少。3.2改造方案我在方案設(shè)計(jì)吋，我對(duì)原電控系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)和工作思想進(jìn)行了認(rèn)真的分析和消 化吸收，并結(jié)合實(shí)際情況，制訂了一套設(shè)計(jì)方案，即采用了 plc可編程序控制器作為控制系 統(tǒng)的核心，plc具有系統(tǒng)響應(yīng)快，功能強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、控制線路簡(jiǎn)單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 plc設(shè)計(jì)了許多邏輯指令，可以處理繼電器接點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)，同時(shí)它也為用戶提供了能滿 足各種控制要求的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。在程序運(yùn)行的過程中可以對(duì)時(shí)間值和計(jì)數(shù)值進(jìn)行有效的 監(jiān)控,還有無數(shù)多對(duì)的觸點(diǎn)可用。它還提供了諸如步進(jìn)控制，數(shù)字z間的相互轉(zhuǎn)換的功能，強(qiáng) 大的數(shù)據(jù)處理功能和通訊功能。它本身乂有許多的保護(hù)措施

23、，另外相較于繼電器控制電路來 講它的接線簡(jiǎn)單，具有一定的電學(xué)方面的知識(shí)就可以理解其至于編寫程序而無須掌握復(fù)雜的 計(jì)算機(jī)匯編語言和一些高級(jí)語言。同時(shí)在調(diào)試和fi后的設(shè)備維護(hù)修理過程中體現(xiàn)岀比繼電器 線路更為優(yōu)越的性能。3.3 plc的簡(jiǎn)介3.3.1 plc 定義可編程序控制器（programmable controller），簡(jiǎn)稱plc或pc。它是20世紀(jì)70年代 以來，在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。由于它具有功能 強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，國外已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化 控制的各個(gè)領(lǐng)域，并已成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的支柱產(chǎn)品。近年來，國內(nèi)在p

24、lc技術(shù)與產(chǎn) 品開發(fā)應(yīng)用方面的發(fā)展也很快，除許多從國外引進(jìn)的設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線外，國產(chǎn)的機(jī)床設(shè) 備己越來越快地采用plc控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)。國產(chǎn)化的小型plc性能 也基本達(dá)到國外同類產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)。因此，作為一名電氣工程技術(shù)人員，必須掌握plc及 其控制系統(tǒng)的基本原理與應(yīng)用技術(shù)，以適應(yīng)當(dāng)前電氣控制技術(shù)的發(fā)展需要。3.3.2 plc的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）編程簡(jiǎn)單，易于掌握（3）組合靈活使用方便（4）功能強(qiáng)，通用性好（5）開發(fā)周期短，成功率高（6）體積小，重量輕，功耗低3.3.3 plc的分類按i/o點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)容量可分為：（1）小型plc： i/o點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以

25、下，存儲(chǔ)器容量2k,可用于邏輯控制、定時(shí)、計(jì) 數(shù)、順序控制等場(chǎng)合。部分小型pc還帶有模擬量處理、數(shù)據(jù)通信和算術(shù)運(yùn)算功能，其應(yīng)用 范圍更廣。（2）中型plc： 1/0點(diǎn)數(shù)在2562048點(diǎn)之間，存儲(chǔ)容量達(dá)28k步。具有邏輯運(yùn)算、 算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷、數(shù)據(jù)通信、模擬量處理等功能。用于開關(guān)量、數(shù)字量與模擬量 混合控制的較復(fù)雜控制系統(tǒng)。（3）大型plc： 1/o點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，存儲(chǔ)容量達(dá)8k步以上。具有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模 擬調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信、監(jiān)視等功能，能進(jìn)行中斷、智能控制、遠(yuǎn)程控制?？捎糜诖笠?guī)模過程控 制，也可構(gòu)成分布式或控制網(wǎng)絡(luò)以及整個(gè)工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制。在這里我選用的是小型plco3.4 p

26、lc的選擇我在做這個(gè)課題中首先要選擇做岀來最能得心應(yīng)手的一些材料或者器件在這個(gè)課題中 plc占主導(dǎo)作用基木上都靠它來完成對(duì)plc進(jìn)行選擇，在國內(nèi)外的幾家有知名度的廠商的牛 產(chǎn)的plc產(chǎn)品屮，主要有西門子s7-200系列、松下fp系列、歐姆龍c200h系列和三菱fx 系列。在綜合分析系統(tǒng)要求，考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)指標(biāo)，我選用了小型的三菱fx2n- 48mr 系列 plco第4章三菱plc的系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理4.1三菱可編程控制器的基本組成從結(jié)構(gòu)上分，plc分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式plc包括cpu板、i/o 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式p

27、lc包括 cpu模塊、i/o模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。4.2三菱可編程序控制器的功能特點(diǎn)（1）條件控制plc具有邏輯運(yùn)算功能，它能根據(jù)輸入繼電器觸點(diǎn)的與（and）、（or）、 等邏輯關(guān)系決定輸出繼電器的狀態(tài)（on或off）,它可代替繼電器進(jìn)行開關(guān)控制。（2）定吋控制 一般plc都為用戶提供足夠的定吋器，如三菱fx2型plc共有256個(gè) 定時(shí)器。所有定時(shí)器的定時(shí)值可由用戶在編程時(shí)設(shè)定，在運(yùn)行定時(shí)值可被讀出或修改。（3）計(jì)數(shù)控制 為滿足對(duì)計(jì)數(shù)控制的需要，plc向用戶提供上百個(gè)功能較強(qiáng)的計(jì)數(shù)器, 如fx2型plc可向用戶提供241個(gè)計(jì)數(shù)器。其中6個(gè)高速計(jì)數(shù)器

28、，121個(gè)電池后備計(jì)數(shù)器。（4）步進(jìn)控制 步進(jìn)順序控制plc的最基本的控制方式，但是plc為方便用戶編制 較復(fù)雜的步進(jìn)控制程序,設(shè)置了專門的步進(jìn)控制指令。如fx2型plc中擁有上千個(gè)狀態(tài)元件, 為用戶編寫較復(fù)雜的步進(jìn)順序控制程序提供了極大的方便。（5）數(shù)據(jù)控制plc具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，除能進(jìn)行加減乘除四則運(yùn)算其至開方 運(yùn)算外，還能進(jìn)行字操作、移位操作、數(shù)制轉(zhuǎn)換、譯碼等數(shù)據(jù)處理。（6）通信和聯(lián)網(wǎng)plc可進(jìn)行遠(yuǎn)程的i/o控制。多臺(tái)plc之間可進(jìn)行同位鏈接（plc link）,還可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行上位鏈接（host link）,接受計(jì)算機(jī)的命令，并將執(zhí)行結(jié)果告訴計(jì) 算機(jī)。（7）對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控plc

29、具有較強(qiáng)的監(jiān)控功能，記憶異常情況或發(fā)生異常情況時(shí)自 動(dòng)終止運(yùn)行。操作人員通過監(jiān)控命令，可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以便程序的調(diào)試?？删幊绦蚩刂破鞅徽J(rèn)為是真正的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，占有極其重要的地位，最重要的原因 是它具有如下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：（1）可靠性高可編程序控制器的平均無故障吋間可達(dá)幾十萬小吋，一般來說，可編程 序控制系統(tǒng)中發(fā)生的故障絕大多數(shù)是由傳感器、執(zhí)行器等外圍部件所造成的。（2）編程方便 能在較短的時(shí)間內(nèi)掌握，從硬件方面來說，使用可編程序控制器時(shí)，一 般在實(shí)驗(yàn)室編程模擬調(diào)試后，在現(xiàn)場(chǎng)很快就能安裝調(diào)試成功。（3）對(duì)環(huán)境要求低 可編程序控制器可在較大的溫度、濕度變化范圍內(nèi)正常工作，抗震 動(dòng)、抗沖擊的

30、性能好，對(duì)電源電壓的穩(wěn)定性要求較低，特別是抗電磁干擾能力。這一點(diǎn)較z 一般單片機(jī)控制系統(tǒng)尤為突出。（4）與其它裝置配置連接方便可編程序控制器與其他裝置、配置的連接基本都是直接的。4.3三菱可編程控制器的基本工作原理可編程控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行(run)狀態(tài)與停止(stop)狀態(tài)，其中 運(yùn)行狀態(tài)是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)，停止?fàn)顟B(tài)一般用于程序的編制與修改。在運(yùn)行狀態(tài)，可編 程控制器通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器的輸擊 及時(shí)的響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷的重復(fù)執(zhí)行, 直至可編程控制器停機(jī)或切換到停止工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶

31、程序z外，在每次循環(huán)過程中，可編程控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處 理等工作，一次循環(huán)可分為5個(gè)階段，可編程控制器這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工 作方式。第5章z3050型搖臂鉆床的plc改造過程5.1任務(wù)提出簡(jiǎn)述本文是機(jī)械加工中常用的z3050搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的改造問題，旨在解決傳統(tǒng)繼 電器一接觸器電氣控制系統(tǒng)存在的線路復(fù)雜、可靠性穩(wěn)定性差、故障診斷和排除困難等難題。 由于plc電氣控制系統(tǒng)與繼電器一接觸器電氣控制系統(tǒng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編程方便，調(diào) 試周期短，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，故障率低，對(duì)工作環(huán)境要求低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此， 本論文對(duì)z3050搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的改造，將

32、把plc控制技術(shù)應(yīng)用到改造方案中去，從 而大大提高搖臂鉆床的工作性能。論文分析了搖臂鉆床的控制原理，制定了可編程控制器改 造z3050搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，完成了電氣控制系統(tǒng)碩件和軟件的設(shè)計(jì)，其中 包括plc機(jī)型的選擇、i/o端口的分配、i/o硬件接線圖的繪制、plc梯形圖程序的設(shè)計(jì)。 對(duì)plc控制搖臂鉆床的工作過程作了詳細(xì)闡述，論述了采用plc取代傳統(tǒng)繼電器一接觸器 電氣控制系統(tǒng)從而提高機(jī)床工作性能的方法，給出了相應(yīng)的控制原理圖。5.2工作臺(tái)控制系統(tǒng)i/o地址分配表z3050型搖臂鉆床plc的輸入/輸出點(diǎn)分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)主軸電動(dòng)機(jī)ml熱繼電

33、 器fr1x0主軸電動(dòng)機(jī)ml接觸器km1y0液壓泵熱繼電器fr2x13搖臂上升接觸器km2y1總停止按鈕sb1xi搖臂下降接觸器km3y2主軸電動(dòng)機(jī)ml停止按 鈕sb2x2液壓泵電動(dòng)機(jī)m3正轉(zhuǎn)接觸 器km4y3主軸電動(dòng)機(jī)ml啟動(dòng)按 鈕sb3x3液壓泵電動(dòng)機(jī)m3反轉(zhuǎn)接觸 器km5y4搖臂上升按鈕sb4x4門控開關(guān)接觸器ka1y5搖秤下降按鈕sb5x5照明指示燈ely6立柱、主軸箱夾緊按鈕sb6x6電磁閥yay7立柱、主軸箱放松按鈕sb7x7主電機(jī)轉(zhuǎn)指示燈hl2y12照明開關(guān)sb8x10電源指示燈hl1y11液壓上升上限位行程開 關(guān)sqlaxii冷卻泵線圈km6y10液壓上升下限位行程開 關(guān)sqlbx12液壓松開行程開關(guān)sq2x14液壓夾緊行程開關(guān)sq3x15門控開關(guān)sq4x165.3控制功能接線圖sb3sb4sb5sb6sb8fr1er2sqli><-xsqlbcoml"m2xiy0x2ylx3y2x4y3xsy4x6y$x?y?xioy15xo<om3x13&#