摇臂钻床控制器PLC梯形图
Z3040摇臂钻床PLC控制课设说明书
目录1.绪论1.1 本课题的选题背景与意义 (1)1.2 可编程逻辑控制器简述 (1)2. Z3040摇臂钻床电气控制系统原理2.1 主电路与PLC控制电路原理图 (2)2.2 基于PLC的控制原理说明 (2)3. PLC控制Z3040摇臂钻床的硬件部分设计3.1 PLC的I/O口分配表 (4)4. PLC控制Z3040摇臂钻床的软件部分设计4.1 PLC控制梯形图 (6)4.2 PLC控制指令表 (7)5.结论5.1 课题成果 (9)5.2 不足之处 (9)参考文献 (10)1.绪论1.1本课题的选题背景与意义Z3040摇臂钻床是我国生产和使用较广泛的钻床，可以进行多种形式的加工，如钻孔，镗孔，铰孔以及攻螺纹等。
从控制上讲，它需要机、电、液压等相互配合使用，同时要进行时间控制。
它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现的。
也有的是采用多速异步电动机拖动，这样可以简化变速机构。
摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动，主轴的正反转运动是通过机械转换实现的，所以主电动机只有一个旋转方向。
摇臂钻床除了主轴的旋转和进给运动外，还有摇臂上升、下降及立柱的夹紧和放松。
摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机拖动，主轴箱、立柱的夹紧和放松由另一台交流电动机拖动。
Z3040摇臂钻床是通过电动机拖动一台齿轮泵，供给夹紧装置所需要的压力油。
而摇臂的回转和主轴箱的左右移动通常采用手动。
此外，还有一台冷却泵电动机对加工的刀具进行冷却。
目前，我国的Z3040摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的事传统的继电器——接触器控制方式。
因而所需要控制的电机较多，所以电路较复杂，在日常的生产作业当中，经常发生电气故障，从而影响生产。
另外一些复杂的控制如：时间、计数控制用继电器——接触器控制方式较难实现。
所以，有必要对传统电气控制系统进行改进设计。
PLC电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。
1.2可编程逻辑控制器简述可编程逻辑控制器简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强。
Z3050摇臂钻床电气控制系统的PLC改造设计
桂林理工大学GUILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科毕业设计(论文) 题目： Z3050摇臂钻床电气控制系统的PLC改造设计学院：机械与控制工程学院专业(方向)：机械设计制造及其自动化(机械装备)班级：机械11-2学生：指导教师：20 年月日1摘要本论文主要研究Z3050摇臂钻床的电气控制系统，并对其控制系统基于PLC进行改造设计。
阐述PLC的基本组成结构、工作原理和分类，讲述常用主令器的基本组成结构、原理和符号，分析Z3050摇臂钻床的基本组成结构、运动轨迹和电气控制电路，明确它的控制对象和控制目的，选择适合的PLC型号，完成PLC外部接线图和梯形图的设计。
使用CX-Programmer软件编写所设计的梯形图，并对其进行编译，确认梯形图编译无误后，将CX-Programmer软件和CX-Simulator软件配合使用，对梯形图按步骤进行模拟仿真验证，看得出的结构是否与预期的一样。
经验证与预期的结果一样，说明设计的梯形图使Z3050摇臂钻床在保留原有的操作方法和功能的基础上，能够取代原有传统的继电器控制系统。
完成了Z3050摇臂钻床电气控制系统的PLC改造设计，简化了Z3050摇臂钻床的控制电路，使其更易于维护和维修，具有更高的工作效率，提高了Z3050摇臂钻床的性能。
关键词：继电器；PLC；控制系统；Z3050摇臂钻床IDesign Z3050 radial drilling machine electrical control systembased on PLCStudent: YANG Hong-yuan Teacher: ZOU Zi-mingAbstract:In this thesis, to study the Z3050 radial drilling machine electrical control system,and engineered design their control system based on PLC.It describes basic structures PLC, working principle and classification, about common master's basic structures, principles and symbols, analyze basic structures Z3050 radial drilling trajectory and electrical control circuitry, specifically its control object and control purpose, select the appropriate PLC type, complete PLC external wiring diagram and ladder design. CX-Programmer is designed for software development ladder, and compile, compile correctly confirm the ladder, the CX-Programmer CX-Simulator software and software with the use of the ladder step by step simulation, see out of the structure is the same as expected.Proven and expected the same results, indicating the design of the ladder so Z3050 radial drilling machine on the basis of retaining the original features of the method of operation and can replace existing traditional relay control system.PLC completed the renovation design Z3050 radial drilling machine electrical control system, simplifying the Z3050 radial drilling machine control circuit, making it easier to maintain and repair, with higher efficiency, improve the Z3050 radial drilling performance.Key works:relay; PLC; control systems; Z3050 radial drilling machineII目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III).1 绪论 (1)本课题的背景和研究意义 (1)2 PLC的概述 (2)2.1 PLC的基本知识 (2)2.1.1 PLC的发展历史 (2)2.1.2 PLC的基本组成 (2)2.1.3 PLC的工作原理 (3)2.1.4 PLC的分类 (4)2.2 常用电器的基本结构 (5)2.2.1 接触器 (5)2.2.2 电磁式继电器 (6)2.2.3 按钮 (8)3 Z3050摇臂钻床的概述 (9)3.1 Z3050摇臂钻床的基本知识 (9)3.1.1 Z3050摇臂钻床用途和型号的含义 (9)3.1.2 Z3050摇臂钻床的基本结构组成 (9)3.1.3 Z3050的运动轨迹 (10)3.2 Z3050摇臂钻床电气控制系统的分析 (10)3.2.1主电路分析 (10)3.2.2 控制电路分析 (12)4 基于PLC对Z3050摇臂钻床电气控制系统的改造设计 (15)4.1 外部接线图的设计 (15)4.2 PLC型号的选择 (16)4.3 梯形图的设计 (17)III4.4梯形图的分析 (18)5 程序的编制和仿真验证（测试） (21)5.1 CX-Programmer软件的基本知识 (21)5.2 程序的编制和编译 (21)5.3 程序的模拟仿真测试 (24)5.4 小结 (29)6 结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录1 (33)附录2 (34)IV1 绪论本课题的背景和研究意义人们为了能够更容易得控制各种机械和设备的运行，发明了电气控制的方法，从此人们开始走进了自动化控制的时代。
基于PLC的Z3040型摇臂钻床控制系统软件
3.2.2 基于PLC的Z3040型摇臂钻床控制系统软件设计一：PLC梯形图程序设计1．系统预开程序本段梯形图程序是为主电动机及其他电动机启动做准备。
当合上FY3（X0）按下SB1(X2)低电压继电器KV（Y0）得电并自锁,其常开触点KV(X3)闭合接通了控制电路电源为机床工作做准备。
梯形图程序如图3－1所示。
图3-12．主轴电动机控制程序主轴电动机只做单方向旋转，需要过载保护，过载保护由热继电器FR1(X4)完成。
梯形图程序如图3－2所示。
图3-23．摇臂升降控制程序摇臂的升（或降）严格按照摇臂松开－升（或降）－夹紧的顺序进行。
为此，要求夹紧与放松作用的液压泵电动机与摇臂升降电动机按一定顺序启动工作，由摇臂松开行程开关与摇臂夹紧行程开关发出控制信号进行控制。
当要求摇臂上升（或下降）时，按下SB3(或SB4)首先启动主轴箱、立柱、摇臂松开电路当松开到位时ST2(X13)常开触点闭合,使液压泵电动机旋转（正转或反转）,摇臂上升（或下降）。
液压泵电动机正、反转需必要的互锁。
梯形图如图3－3所示。
图3-34．主轴箱、立柱、摇臂松开、夹紧控制程序 18 Z3040摇臂钻床，摇臂的松开、夹紧与摇臂的升降要求能自动控制，本设计采用定时器与行程开关配合完成，有必要的联锁保护。
梯形图程序如图3－4所示。
图3-45．主轴箱、立柱松开、夹紧控制程序主轴箱、立柱松开与夹紧控制要求可单独操作，也可以同时操作，由转换开关SA和SB5、SB6配合定时器进行控制。
梯形图程序如图3－5所示。
图3-56．冷却泵控制冷却泵电动机采用组合开关YS直接控制其启停。
7．电源指示灯HL1（Y10）当机床上电时指示，采用S－200PLC特殊内部继电20 器SM0实现立柱、主轴箱松开、夹紧指示灯HL2（Y11）、HL3(Y12)由限位开关ST4(X20)控制；主轴电动机旋转指示灯HL4（Y13）由KM1（Y1）控制。
3.2.3 PLC 控制系统分析及调试1．开车准备先将自动开关YF2～YF5接通，在将电源总开关YF1扳倒“接通”位置，引入三相电源。
PLC改造Z3040摇臂钻床电气控制系统
PLC改造Z3040摇臂钻床电气控制系统摘要：本文简述用PLC改造Z3040摇臂钻床的原理、控制要求及系统改造过程。
关键词：PLC Z3040摇臂钻床电气控制系统笔者所在学院现有Z3040摇臂钻床电气控制系统采用的是传统的继电器-接触器控制方式。
因其所要控制的电动机较多，电路较复杂，在日常的实习、生产作业中，经常发生电气故障，从而影响正常的教学活动和实习生产。
PLC有可靠性高、抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长等优点，用PLC改造Z3040摇臂钻床的电气控制系统，可以大大提高Z3040摇臂钻床工作性能和系统的工作稳定性。
所以，决定对这些转床的传统电气控制系统进行改进设计。
用PLC 电气控制系统技术改造。
一、Z3040型摇臂钻床结构图及电气原理图Z3040型摇臂钻床结构及电气原理图见图1。
二、Z3040摇臂钻床的控制要求及电气系统分析1.控制要求（1）摇臂钻床的运动部件较多，需使用多台电动机拖动，主轴电动机承担主钻削及进给任务，摇臂升降、夹紧放松和冷却泵各用一台电动机拖动。
（2）主轴及进给调速都是机械调速，用手柄操作变速箱调速，对电动机无任何调速要求。
为了适应多种加工方式的要求，调速应在较大范围内。
（3）加工螺纹时要求主轴能正反转。
摇臂钻床的正反转一般用机械方法实现，电动机只需单方向旋转。
（4）摇臂升降由单独的一台电动机拖动，要求电动机能实现正反转。
（5）摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台异步电动机配合液压装置来完成，要求这台电动机能正反转。
摇臂的回转和主轴箱的径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动。
（6）钻削加工时，为对刀具及工件进行冷却，需要一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液。
（7）各部分电路之间有必要的保护和联锁。
2.电气系统分析（1）主电路分析。
M1：主轴电动机，由交流接触器KM1控制，只要求单方向旋转。
M1装在主轴箱顶部，带动主轴及进给传动系统，热继电器FR是过载保护元件。
主轴的正反转由机械系统实现。
某摇臂钻床的PLC外部硬件接线图和梯形图
第五节 PLC程序设计方法PLC程序设计方法:继电器控制线路移植法经验设计法顺序控制法★继电器控制线路移植法将继电器控制电路直接转换为具有相同功能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。
特点：一般不需要更改控制面板，保持系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。
例：用继电器控制线路移植法设计某摇臂钻床的PLC外部硬件接线图和梯形图。
摇臂钻床的继电器控制电路主轴电动机——接触器KM1控制；摇臂升降电动机——接触器KM2、KM3控制；松开、夹紧（立拄、主轴箱）电动机——KM4、KM5控制一、基本方法和步骤1、了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
2、确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC的外部接线图。
3、确定与继电器电路图中的中间继电器和时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元件号。
4、根据上述对应关系画出梯形图。
二、设计注意事项1、应遵守梯形图语言中的语法规定2、设置中间单元在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，类似于继电器电路中的中间继电器。
3、分离交织在一起的电路设计梯形图时以线圈为单位，分别考虑继电器电路图中每个线圈受到那些触点和电路的控制，然后画出相应的等效梯形图电路。
4、常闭触点提供的输入信号的处理设计输入电路时，应尽量采用常开触点，如果只能用常闭触点，梯形图中对应触点的常开/常闭类型应与继电器电路相反。
5、时间继电器的瞬动触点的处理对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。
6、断电延时的时间继电器的处理用通电后延时的定时器来实现断电延时功能。
7、外部联锁电路的设计在梯形图中设置对应的输出继电器的线圈串联的常闭触点组成的软件互锁外，还应在PLC外部设置硬件互锁电路。
8、热继电器过载信号的处理1）自动复位型热继电器，其触点提供的过载信号必须通过输入电路提供给PLC，用梯形图实现过载保护；2）手动复位型热继电器，其常闭触点可以在PLC的输出电路中与控制电机的交流接触器的线圈串联。
PLC在摇臂钻床电气控制中的设计
PLC在摇臂钻床电气控制中的设计学校代码：12904 学号：0801103116 中图分类：密级：无吉林农业工程职业技术学院毕业论文PLC在摇臂钻床电气控制中的应用学生姓名：王志强指导教师：王红梅所在系：机械工程系学科专业：机电一体化吉林农业工程职业技术学院中国·四平2011年4月吉林农业工程职业技术学院毕业论文任务书设计题目：PLC在摇臂钻床电气控制中的应用任务与要求：1. PLC应用系统设计的内容和步骤3. PLC的选择4. 生成电子稿5. Z3040型摇臂钻床电力拖动特点与控制要求6. Z3040型摇臂钻床电力控制电路图7. Z3040型摇臂钻床电力控制梯形图2010年3月18日毕业设计进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。
摘要PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。
也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写。
钻床是一种用途广泛的万能机床，可进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮断面等多种形式的加工。
钻床按结构型式可分为立式钻床、卧式钻床、摇臂钻床、深孔钻床、台式钻床等。
在各种钻床中，摇臂钻床操作方便，灵活，使用范围广，特别适用于带有多孔大型工件的孔加工，式机械加工中床用的机床设备，具有典型性。
关键词PLC 钻床 Z3040摇臂钻床目录一、PLC应用系统设计的内容和步骤 (7)1、PLC的控制系统设计的基本原则 (7)2、PLC控制系统设计的一般步骤 (7)二、PLC的选择 (7)1、PLC的机型选择 (7)2、PLC的容量选择 (8)三、摇臂钻床简介 (8)四、Z3040型摇臂钻床结构与运动形式 (9)五、电气控制电路分析 (9)1、主电路分析 (10)2、控制电路分析 (10)3、照明与信号指示电路分析 (12)4、Z3040型摇臂钻床电气控制特点 (12)六、Z3040型摇臂钻床电力控制电路图 (14)七、Z3040型摇臂钻床电力控制梯形图 (15)谢辞 (19)参考文献 (20)一、PLC应用系统设计的内容和步骤1、PLC的控制系统设计的基本原则任何一种电器控制系统都是为了实现生产设备或生产过程的控制要求和工艺需要，从而提高产品质量和生产效率。
摇臂钻床PLC
1 PLC简介可编程控制器简称PLC，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置，是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。
可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
1.1 PLC的发展历程在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。
目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。
在工业生产过程中，具有大量的开关量顺序控制，要求按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集等。
1968年美国GM（通用汽车）公司公开招标，提出研制能够取代继电器的控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30-40%。
在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，而且在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
现今，PLC已经具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
在可预见的将来，PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的主导地位，是其他控制技术无法取代的。
1.2 PLC各组成元素的构成及功能1.2.1 PLC的基本结构PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成，大部分PLC还可以配备特殊功能模块，用来完成特殊任务,如图1.1所示控制系统图。
关于摇臂钻床电气控制系统的PLC改造
关于摇臂钻床电气控制系统的PLC改造谢斌华广东中烟有限责任公司梅州卷烟厂摘要：采用可编程序控制器(下文简称PLC)对摇臂钻床传统的继电器—接触器电气控制系统进行技术改造。
通过实践证明，采用先进的PLC提高了摇臂钻床的电气安全性及工作可靠性，使用效果良好。
关键词:PLC 摇臂钻床控制改造效益1 Z3040摇臂钻床对电气控制系统的要求Z3040摇臂钻床的主电路如图1所示，它采用4台三相鼠笼型异步电动机拖动，即主轴电动机M1，摇臂升降电动机M2，液压泵电动机M3和冷却泵电动机M4。
有5个接触器：KM1控制主轴电动机M1，KM2、KM3控制摇臂上升与下降，KM4、KM5控制液压泵进出油。
从钻削加工工艺出发，对各台电动机的控制要求如下：(1)主轴电动机M1拖动主轴的旋转主运动和主轴的进给运动，主轴旋转与进给要求有较大的调速范围，钻削加工要求主轴能实现正、反转，这些都由液压和机械系统完成，主轴电动机M1为单向固定的转速旋转。
(2)摇臂升降由升降电动机M2拖动，故升降电动机M2要求正、反转。
(3)液压泵电动机M3用来拖动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞，带动菱形块动作，实现主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧与松开，故液压泵电动机M3要求有正、反转。
(4)钻削加工时由冷却泵电动机M4拖动冷却泵，由冷却液对钻头进行冷却，冷却泵电动机为单向旋转。
(5)4台电动机容量较小，全部采用全压直接起动。
要求有必要的联锁和保护环节。
图1 Z3040摇臂钻床主电路图2 PLC型号的选择可编程逻辑控制器(ProgrammingLogicController，PLC)是一种以CPU为核心的工业控制专用计算机，PLC系统的组成与微机系统基本相同，都是由硬件系统和软件系统两大部分组成。
其编程简单、可靠性高、通用性好及控制功能强，主要是用于完成较复杂的继电器接触器控制系统的功能。
在实际应用中，应根据设计要求、输入输出点数以及所需继电器数目来选择型号。
Z3043型摇臂钻床电气控制与PLC设计
电气控制与PLC应用Z3040型摇臂钻床程序设计院系：机械与汽车工程学院专业:机电一体化班级：12机电班姓名：张红涛图5-2 Z3040型摇臂钻床Z3040型摇臂钻床控制电路分析主电路分析《《《M1为单向旋转，由接触器KM1控制，M1由热继电器FR1做过载保护，，，，M2由正反转接触器KM2，KM3控制实现正反转。
因摇臂移动是短时的，不用设置过载保护，，，M3由接触器KM4，KM5实现正反转，由热继电器FR2做过载保护，，，，M4电动机油开关SA1控制停，启动。
一．主轴电动机的控制由按钮SB1和SB2与接触器KM1构成主轴电动机停-起控制电路，M1启动后，指示灯HL3亮，表示主轴电动机在旋转。
二.摇臂升降控制摇臂钻床工作时摇臂应加紧在外立柱上，发现摇臂移动信号后，需先松开夹紧装置，当摇臂移动到位后，夹紧装置再将摇臂夹紧，本电路能完成这一过程。
按下摇臂上升点动按钮SB3，时间继电器KT通电吸合，瞬时常开触头KT闭合，使线圈KM4通电吸合，电磁阀YV线圈通电，于是液压泵电动机M3正转，拖动液压泵送出压力油，推动活塞和菱形块，使摇臂松开，同时活塞杆压下行程开关SQ3，使常闭触头SQ3断开，接触器KM4断电释放。
液压泵电动机停止旋转，摇臂维持在松开状态。
同时SQ3常开触点闭合，使线圈KM2线圈通电吸合，摇臂电动机M2启动旋转，拖动摇臂上升。
当摇臂上升到预期位置，松开上升开关SB3，KM2.KT线圈通电，M2依惯性旋转至停止，摇臂停止上升，经延时，KT闭合，KM5线圈通电，使液压泵电动机M3反转，常开触头KT延时断开，电磁阀YV断电，液压泵送出的压力油反向推动活塞和菱形块，使摇臂加紧。
当摇臂夹紧后，活塞杆通过弹簧片压动行程开关SQ4，使SQ4断开，KM5线圈断电，M3停止转动，摇臂夹紧完成。
摇臂升降的极限开关由SQ2控制。
SQ2有两对常闭触点，当摇臂上升或下降到极限位置时常闭触头断开，断开上升或下降的接触器KM2，KM3线圈电路。
基于Z型摇臂钻床的PLC程序设计
基于Z35型摇臂钻床的PLC程序设计学院：电气与光电工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：电器与PLC课程设计任务书电气与光电工程学院专业：电气工程及其自动化班级：目录1、引言 (1)2、系统硬件设计 (3)2.1 系统硬件配置及组成原理 (3)2.1.1 Z35摇臂钻床电气控制原理图 (3)2.1.2 Z35型摇臂钻床使用开关元件介绍 (3)............................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 PLC的选型 (6)2.2.1 Z35型摇臂钻床输入输出点数统计 (6)输入点数 (6)....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.2 PLC选择 (6)系统变量定义及I/O分配表 (7)2.2.2.2 系统I/O接线图设计 (7)3、系统程序设计 (7)3.1 控制程序流程图设计 (8)3.2 控制程序时序图设计 (8)3.3 控制程序设计思路 (8)3.3.1梯形图 (9)3.3.2语句表 (9)4、系统调试及结果分析 (12)4.1 系统调试及解决的问题 (12)4.2 结果分析 (12)5、课程设计的心得 (12)6、参考文献 (13)7、实物图 (14)1、引言可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
Z3040摇臂钻床电气控制系统PLC改造
毕业设计摘要摘要Z3040型摇臂钻床适用于单件或批量生产带有多孔的大型零件的孔加工，是机械加工车间常用的机床，在机械行业中得到了广泛应用。
但继电器—接触器控制方式电路接线复杂，触电多，成本很高，今后的逻辑修改和增加功能比较困难等诸多缺点。
PLC控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，对工作环境要求低等一系列优点。
因此对Z3040摇臂钻床控制系统PLC改造是非常必要的。
本设计对Z3040摇臂钻床电气控制系统PLC的改造。
首先，从Z3040摇臂钻床的控制原理和PLC的特点分析入手；其次，根据控制系统的原理和PLC的特点完成了PLC机型的选择、I/O端口的分配和接线图绘制；PLC梯形图程序的设计、指令语句表编写和系统程序的仿真；最后根据控制要求，完成了摇臂钻床控制电路中主要电气元件的计算选择。
通过PLC改造摇臂钻床控制系统，克服了继电器—接触器许多缺点，大大提高摇臂钻床的工作能力和工作寿命，同时运用了系统仿真，能形象、直观的模拟出摇臂钻床运动情况。
关键词：可编程控制器，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统I本科毕业设计AbstractAbstractZ3040 type radial drilling machine is mechanical processing workshop commonly used machine that is suitable for single piece or batch production with large parts of the porous hole processing. it is widely used in the machinery industry.but the relay contact device control circuit wiring way more complex electric shock, cost is high，The logic of revision and function increasing will very difficult in the future. The control system of PLC compared with the relay contactor electric control system.It have the excellent feature that is a simple structure, a convenient programming, a short commissioning period, a high reliability and an anti-interference ability, a low failure rate and a low advantages for work environment. So the Z3040 radial drilling machine control system modification is very necessary.This design that is Z3040 radial drilling machine of the electrical control system is reformed the PLC. First of all, analysis Z3040 radial drilling machine control principle and the characteristics of the PLC. Secondly, according to the principle of PLC control system and the characteristics of the type finish PLC choose the I/O port distribution and the wiring diagram PLC ladder diagram of drawing program design instructions written statement table and system of the simulation program. Finally, it completes radial drilling machine main electrical component selectionThrough the PLC control system transformation radial drilling machine that overcome relay contactor many faults. It Greatly improve the radial drilling machine work ability and service lifeand it using a system simulation, which can image the intuitive that radial drilling machine motion.Key words programmable controller, radial drilling machine, ladder diagram, electrical control system目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 .................................................................................................................. - 1 -1.1 本课题选题背景和意义............................................................................................. - 1 -1.2 本课题国内外研究现状、水平和发展趋势............................................................. - 1 -1.3 本课题的主要工作..................................................................................................... - 3 -2 Z3040摇臂钻床电气控制系统原理分析......................................................... - 4 -2.1 Z3040摇臂钻床简介................................................................................................. - 4 -2.2 Z3040摇臂钻床控制要求....................................................................................... - 5 -2.2 Z3040摇臂钻床主电路的分析................................................................................. - 7 -2.3 Z3040摇臂钻床控制电路的分析............................................................................. - 7 -2.3.1 主运动控制...................................................................................................... - 7 -2.3.2 摇臂上升或下降控制...................................................................................... - 7 -2.3.3 主轴箱和立柱的松开及夹紧控制.................................................................... - 8 -2.3.4 控制电路保护.................................................................................................... - 8 -2.4 Z3040摇臂钻床信号和照明电路的分析................................................................. - 9 -3 Z3040摇臂钻床控制系统PLC硬件设计................................................... - 10 -3.1 PLC的简介.............................................................................................................. - 10 -3.2 PLC的选型.............................................................................................................. - 11 -3.3 PLC输入与输出端口地址的分配.......................................................................... - 13 -3.4 PLC电气接线图设计.............................................................................................. - 13 -4 Z3040摇臂钻床控制系统PLC软件设计..................................................... - 15 -4.1 PLC软件设计方法的分类...................................................................................... - 15 -4.2 控制系统梯形图设计............................................................................................... - 16 -4.2.1 主轴电动机控制梯形图................................................................................ - 16 -4.2.2 摇臂升降控制梯形图.................................................................................... - 16 -4.2.3 主轴箱和立柱松开、夹紧梯形图................................................................ - 18 -4.2.4 信号指示梯形图............................................................................................ - 19 -4.2.5 摇臂钻床控制系统梯形图............................................................................ - 19 -4.3 控制系统语句表....................................................................................................... - 21 -4.4 控制系统仿真........................................................................................................... - 22 -4.4.1 主电动机的仿真............................................................................................ - 22 -4.4.2 摇臂上升和下降的仿真................................................................................ - 22 -4.4.3 主轴和立柱夹紧与放松仿真........................................................................ - 24 -5 主要电气元件及选择 ........................................................................................ - 26 -5.1 低压断路器............................................................................................................... - 26 -5.1.1 低压断路器的选择原则................................................................................ - 26 -5.1.2 低压断路器的选择........................................................................................ - 26 -5.2 接触器....................................................................................................................... - 27 -5.2.2 接触器的选择原则........................................................................................ - 27 -5.2.2 接触器的选择................................................................................................ - 27 -5.3 热继电器................................................................................................................... - 28 -5.3.1 热继电器选用原则........................................................................................ - 28 -5.3.2 热继电器的选择............................................................................................ - 28 -5.4 时间继电器............................................................................................................... - 29 -5.4.1 时间继电器的选择原则................................................................................ - 29 -5.4.2 时间继电器的选择........................................................................................ - 29 -5.5 熔断器....................................................................................................................... - 29 -5.5.1 熔断器的选择原则........................................................................................ - 29 -5.5.2 熔断器的选择................................................................................................ - 30 -5.6 主令电器................................................................................................................... - 30 -5.6.1 按钮开关的选择............................................................................................ - 30 -5.6.2 行程开关的选择............................................................................................ - 31 -6 总结 .................................................................................................................. - 33 -参考文献 .......................................................................................................... - 34 -致谢 ........................................................................................................................ - 35 -1 绪论1.1 本课题选题背景和意义钻床作为一种孔加工设备，可以用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝等多种形式的加工。
Z35摇臂钻床的PLC控制专题
摇臂钻床的电气控制
• 摇臂钻床的结构
• 摇臂钻床的运动形式 • 摇臂钻床的控制特点 • 摇臂钻床的控制电路
Z35摇臂钻床电气控制原理图 Z3040摇臂钻床的电气控制原理图
• 摇臂钻床的典型环节 主运动
主轴旋转（产生的切削）运动
• 进给运动
主轴的纵向进给
Z35摇臂钻床电气控制原理图
KV
集电环(类似绕线型异步机转子滑环)
• 精密导电滑环 Slip rings. 导电滑环又称集电环、 或称旋转关节、旋转电气接口、滑环、集流环、 汇流环、线圈、换向器、转接器，导电滑环是实 现两个相对转动结构的信号、图像、电流及动力 等传递的精密输电装置。导电滑环又称集电环， 或称旋转电气接口、旋转关节、汇流环、滑环等。 它特别适合应用在需要无限制的，连续或断续旋 转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率 或数据的场所。导电环能改善机械性能，简化系 统操作，避免因活动关节的旋转对电线的损害。
• • • • 2.电路工作原理 (1) 主轴电动机的控制 主轴电动机M2由接触器KM1和十字开关SA控制。 先将电源总开关QS1合上，并将十字开关手柄扳向左方。这时，SA 的触头（3－5）压合，零压继电器FV吸合并自锁，为其它控制电 路接通作好准备。再将十字开关扳向右方，SA的触头（5－7）接 通，接触器KM1得电吸合，主轴电动机M2起动运转，经主轴传动机 构带动主轴旋转。主轴的旋转方向由主轴箱上的摩擦离合器手柄 操纵。 • (2) 摇臂升降控制 • 在零压继电器FV得电并自锁的前提下进行，用来调整工件与钻头 的相对高度。 • 以摇臂上升为例，将十字开关手柄从中间位扳到向上位，SA的触 头（5－9）接通，接触器KM2得电，电动机M3正转起动。由于机械
Z35型摇臂钻床电气控制线路
用PLC改造Z3050摇臂钻床控制线路.doc
用PＬC改造Z3０５0摇臂钻床控制线路姓名：崔子甲班级：电气及自动化班指导教师：王建一、摘要PLC是从20世纪６０年代末发展起来的一种新型的电气控制系统，将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体。
随着科学技术的飞速发展，PLC已进入日常生活、生产的各个方面，PLＣ的应用在各行各业已成为必不可少的内容.采用PＬＣ对Ｚ3０50摇臂钻床传统的继电器—接触器电气控制系统进行技术改造,给出了Z３０50摇臂钻床ＰLＣ电气控制系统的设计梯形图、输入/输出接线图.PＬC的应用不但大大提高了Z3050摇臂钻床电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大简化和减少了维修、维护的工作量,使用效果良好。
Z30５０摇臂钻床是一种用途广泛的孔加工机床,它主要用钻头钻削精度要求不高的孔，另外不可用来扩孔、铰孔、镗孔以及刮平面、攻螺纹等.此钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。
内立柱固定在底座上，在它外面套着空心的外立柱,外立柱可绕着内立柱回转一周，摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转。
主轴箱是一个复合部件，它具有主轴及主轴旋转部件和主轴进给的全部变速和操纵机构.利用特殊夹紧机构将外立柱紧固在摇臂导轨上，然后进行钻削加工。
此钻床的运动部件使用多台电动机拖动,主电动机承担主钻削及进给任务，摇臂升降、夹紧、放松和冷却泵各用一台电动机拖动。
主轴及进给应在较大范围内调速,对电动机无任何调速要求。
摇臂的夹紧与放松及立柱的夹紧与放松只由一台异步电动机配合液压装置来完成.钻削加工时，用一台冷却泵电动机拖动冷却泵输送冷却液，对刀具及工件进行冷却。
利用PLC对Z3050型摇臂钻床电气系统进行技术改造的方法,其中包括ＰLC的机型选择、Ｉ/O地址分配、I／O接线图及PLC梯形图设计。
二、关键词:PLC Z３０５0型摇臂钻床梯形图接线图I/O分配表软继电器三、正文：电气控制线路分析:(1)主电路分析Ｚ3050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。
基于Z3040摇臂钻床的PLC程序设计
基于Z30４0摇臂钻床的ＰLC程序设计学院：电气与光电工程学院专业：电气工程及其自动化班级:姓名:学号:电器与ＰLC课程设计任务书电气与光电工程学院专业:电气工程及其自动化班级:目录１、引言ﻩ错误!未定义书签。
2-2、Z3040摇臂钻床ﻩ-２．1系统硬件设计........................................................................ -２- ２.２系统变量定义及Ｉ/O分配表...................... 错误!未定义书签。
2.3 PLＣ的选型 ................................................................................. - 6-2.4系统I／O接线图设计ﻩ- 6 -3、系统程序设计ﻩ－7-3.１控制程序流程图设计.................................................................. - 7 -3.2控制程序时序图设计............................................................ －8 -3.３控制程序设计思路.................................................................. -９- ４、系统调试及结果分析................................................ 错误!未定义书签。
10-4.1系统调试及解决的问题ﻩ-11－4.2结果分析ﻩ-5、课程设计的心得ﻩ-１２-参考文献..................................................................................................... - 13 - 附录ﻩ错误!未定义书签。
毕业设计方案PLC的摇臂钻床控制系统改造8
设计题目：基于PLC的摇臂钻床控制系统改造系别：机电工程二系班级：生产过程自动化技术<2）班姓名：指导教师：2018年6月7日基于PLC的摇臂钻床摘要本设计是研究机械加工中常用的Z3050摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除费时费力等难题。
由于PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点，因此，本设计对Z3050摇臂钻床电气控制系统的改造，将把PLC控制技术应用到改造方案中去，以提高摇臂钻床的工作性能。
设计中分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造Z3050摇臂钻床电气控制系统的控制方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC 梯形图程序的设计。
对PLC控制摇臂钻床的工作过程作了详细阐述，论述了采用PLC取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理及接线图。
关键词：可编程控制器，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统Reformation of Radial Drilling MachineZ3050 by PLCAbstractThis paper is to studies the machine process in common use Z3050 in inside radial drilling machine electric control system improves problem. The aim is solving device complexity, inferior reliability and stability, malfunction analysis and trouble obviation of the traditional relay electric control system. Because of electric control system PLC there are lots of advantages which include design, install, connect the line and adjust to try workload small, the period of research and manufacture is short, reliability is high, the ability of Anti- interference is very strong, the rate of break down is low, the demand of work environment is low, maintenance convenience a series of advantage etc. Therefore, a work for to the Z3050 radial drilling machine electric control system reforming, will reforming PLC control technique application in the project, then increasing radial drilling machine’s work function. The paper introduces to the control principle of the radial drilling machine. Established the programmable controller improve the design project of electric control system of Z3050 radial drilling machine. Completed the design of the software and hardware of the electric control system, Among them include the model of PLC choice、the I/O allotment of the address、the I/O hardware connects the line diagram、PLC trapezium diagram’s design. It explains that PLC control the work process of radial drilling machine. Discussing the adoption PLC replaces the traditional electric control system’s method and increases the work function of radial drilling machine, give a homologous control principle diagram.Key words: PLC，Radial drilling machine，Trapezium diagram，Electric Control System目录前言11Z3050摇臂钻床简介21.1 Z3050摇臂钻床的控制原理图21.2 Z3050摇臂钻床的结构及运动形式31.3 Z3050摇臂钻床的电气控制系统分析31.4 Z3050摇臂钻床电气控制的特点及故障分析52PLC介绍72.1 PLC定义72.2 PLC的结构72.3 PLC的用途和特点82.3.1 PLC的用途82.3.2 PLC的特点92.4 PLC的分类及工作原理102.4.1 PLC的分类102.4.2 PLC的工作原理112.5 PLC的发展153基于PLC的Z3050摇臂钻床电气控制系统的硬件设计173.1 PLC型号的选择173.2 PLC的I/O分配表193.3 PLC的外部接线图204 基于PLC的Z3050摇臂钻床电气控制系统的软件设计214.1 PLC软件系统的介绍214.2 Z3050型摇臂钻床PLC控制系统梯形图224.2.1 PLC梯形图224.2.2 梯形图解读26总结28谢辞29参考文献30外文资料31前言Z3050摇臂钻床是工厂中常用的金属切削机床，它可以进行多种形式的加工，如：钻孔、镗孔、铰孔及攻螺纹等。