PLC控制的Z3050型摇臂钻床电气控制

PLC控制的Z3050型摇臂钻床电气控制
PLC控制的Z3050型摇臂钻床电气控制

皖西学院

课程设计报告书

系别:机电学院

专业:13电气

学生姓名:学号:

课程设计题目:PLC控制的Z3050型摇臂钻床电气控制起迄日期: 2016.5.16 - 2016.5.28 课程设计地点:PLC电气控制实验室

指导教师:翁志刚

下达任务书日期: 2016年 5月 15日

目录

前言 (1)

1 Z3050摇臂钻床的简介 (2)

1.1 摇臂钻床的主要结构 (2)

1.2 摇臂钻床的运动形式 (2)

1.3 摇臂钻床电气拖动特点 (3)

1.4 摇臂钻床及原理图说明 (4)

2 系统元器件选型 (5)

2.1 Z3050摇臂钻床主回路元件表 (5)

2.2 PLC的选型 (6)

2.3 硬件的设计 (6)

2.4 PLC的I/O分配 (6)

2.5 PLC的外部接线图 (8)

3 程序的设计与仿真 (9)

3.1 梯形图程序设计 (9)

3.1仿真调试与结果 (11)

参考文献 (15)

致谢 (14)

前言

摇臂钻床使用于单件或批量生产有多孔的大型零件的孔加工,是一般机械加工车间常用的机械,由于其控制系统是采用继电器控制系统,电路接线复杂,出点多,长期使用后,故障多,故障排除困难。常常影响企业生产。

PLC具有可靠性强,使用方便,维护简单的优点。因此,利用PLC对摇臂钻床继电器控制线路进行改造,有利于提高设备的可靠性,使用率。正是由于PLC 控制系统的种种优点,因此本次对Z3050摇臂钻床的电气控制系统,可以提高Z3050摇臂钻床工作性能和系统的工作稳定性,为工业生产的现代化带来生机。同时,提高了PLC编程水平和实践能力,为今后在实际工作中熟练使用PLC进行工业系统的设计打好基础。

1 Z3050摇臂钻床的简介

1.1 摇臂钻床的主要结构

摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。内立柱固定在底座的一端,在他的外面套有外立柱,外立柱可绕内立柱回转360度。摇臂的一端为套筒,它套装在外立柱做上下移动。由于丝杆与外立柱练成一体,而升降螺母固定在摇臂上,因此摇臂不能绕外立柱转动,只能与外立柱一起绕内立柱回转。主轴箱是一个复合部件,由主传动电动机、主轴和主轴传动机构、进给和变速机构、机床的操作机构等部分组成。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上,可以通过手轮操作,使其在水平导轨上沿摇臂移动。

1.2摇臂钻床的运动形式

当摇臂钻床进行加工时,由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上,而外立柱紧固在内立柱上,摇臂紧固在外立柱上,然后进行钻削加工。钻削加工时,钻头一边进行旋转切削,一边进行纵向进摇臂钻床给,其运动形式为:

(1)摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动;

(2)进给运动为主轴的纵向进给;

(3)辅助运动有:摇臂沿外立柱垂直移动,主轴箱沿摇臂长度方向的移动,摇臂与外立柱一起内立柱的回转运动。

Z3050摇臂钻床实物图

1.3 摇臂钻床电气拖动特点

3.Z3050摇臂钻床运动部件较多,为了简化传动装置,采用4台电机拖动。,他们分别是主轴电动机(M1),摇臂升降电动机(M2),液压泵电动机(M3)和冷却泵电动机(M4),这电动机都采用直接启动方式。

4.为了适应多种形式的加工要求,摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围,一般情况下由机械变速机构实现。主要变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。

5.Z3050摇臂钻床的主运动和进给运动为主轴的运动,为此这两项运动有一台主轴电动机拖动,分别经主轴传动机构,进给传动机构实现主轴的旋转和进给。

6.在加工螺纹时,要求主轴能正反转。摇臂钻床主轴正反转一般采用机械方法实

现。因此主轴电动机仅需要单向旋转。

1.4 摇臂钻床及原理图说明

Z3050摇臂钻床主电路图如下:

主电路分析:

Z3050摇臂钻床共有4台电动机,冷却泵电动机为开关直接启动,其余三台电动机采用接触器控制。M1是主轴电动机由接触器KM1控制,只要求能单方向旋转。电动机型空机Q1能起到过载、短路、启动电流过大保护,而热继电器FR1也起过载保护的作用,这样就形成了一个双重保护的作用。

M2是摇臂升降电动机,装设于主轴顶部,用KM2和KM3来控制正反转。使用电动机型空开Q2进行保护。

M3是液压泵电动机,要求能够实现正反转,用KM4和KM5来控制正反转。电路中用电动机型开Q3和热继电器FR2进行双重保护。M4冷却泵电动机,功率小,直接用开关控制启动与停止。

QS1

KM 1

KR 1

QS

M

M 1

KM3M M4

KR 2

M

KM4

M3

KM5FU2

M

KM2M2

FU1

L1L2L3

2 系统元器件选型

2.1 Z3050摇臂钻床主回路元件表

序号代号名称规格/型号单位数量

1 M1 电动机Y112M-4/4KW 台 1

2 M2 电动机Y90L-4/1.5KW 台 1

3 M3 电动机Y801-4/0.55KW 台 1

4 M4 电动机Y2-7124/0.37KW 台 1

5 KM1 交流接触器LC1-D1210CC5N 只 1

6 KM2 交流接触器LC1-D0910CC5N 只 1

7 KM3 交流接触器LC1-D0910CC5N 只 1

8 KM4 交流接触器LC1-D0910CC5N 只 1

9 KM5 交流接触器LC1-D0910CC5N 只 1

10 KM6 交流接触器LC1-D0910CC5N 只 1

11 Q 空开NS100N/16A 只 1

12 Q1 空开GV2M10C/10A 只 1

13 Q2 空开GV2M04C/2A 只 1

14 Q3 空开GV2M01C/1A 只 1

15 Q4 空开GV2M01C/1A 只 1

16 FR1 热继电器LR2-D1312C/8A 只 1

17 FR2 热继电器LR2-D1205C/1.6A 只 1

2.2 PLC的选型

摇臂钻床的电气控制系统需要12个输入口和6个输出口,PLC的实际输出点数应等于或大于所需输入点数12,PLC的实际输出点数应等于或大于所需输出点数6,在条件许可的情况下尽可能留有10%-20%的余量,因为实际的输出点刚好是12个,而选择PLC输入点有16个的显然是浪费,所以该系统采用三菱可编程序控制器作为主控制器,完全满足要求。并且输出点数留有比较多得余量为今后的改进做好准备。

2.3 硬件的设计

Z3050摇臂钻床电气控制系统的设计方案由两部分组成,一部分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。为了使改造后的摇臂钻床仍能保持原有功能不变,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。

由于Z3050摇臂钻床控制对象对PLC输出点的动作表达速度要求不高,继电器型输出模块的动作速度完全能满足要求,且每一点的输出容量较大,在同一时间内对导通的输出点的个数没有限制,这将给设计工作带来很大的方便。所以本课题选用继电器输出模块,结合Z3050摇臂钻床电气控制系统的实际情况,需要输入点数大于18个,输出点数大于12个,在条件许可的情况下尽可能留有10%-20%的裕量。

2.4 PLC的I/O分配

根据系统的原则I/O分配如下:

序号位号符号说明

输入点

1 X0 KR1

主轴电动机M1

热继电器

2 X1 SB_1

主轴电机M1启

动按钮

3 X2 SB_2

主轴电机M1停

止按钮

4 X3 KR2

其它控制电路

热继电器

5 X4 SB_3 摇臂上升按钮

6 X5 SB_4 摇臂下降按钮

7 X6 ST1-1

摇臂上升上限

位行程开关8 X7 ST1-2

摇臂下降下限

位行程开关9 X10 ST2

摇臂松开行程

开关

10 X11 ST3

摇臂夹紧行程

开关

11 X12 SB_5

主轴、立柱箱放

松按钮

12 X13 SB_6

主轴、立柱箱夹

紧按钮

输出点1 Y0 KM1

主轴电动机M1

接触器

2 Y1 KM2

摇臂上升接触

3 Y2 KM3

摇臂下降接触

4 Y3 KM4

液压泵电动机

M3正转接触器5 Y4 KM5

液压泵电动机

M3反转接触器6 Y5 HL1

放松夹紧电磁

铁用指示灯代

2.5 PLC的外部接线图

L

N COM N L

COM

三菱主机

QS2

SB_1

X1

KM1KM2

X0X2

Y0Y1Y2Y3

X5X10

KM3

Y4Y5

X11

ST1-1

X12

X6

ST2ST3

X3

KR1

X4X13

X7

KM4KM5HL1

SB_2SB_3SB_4ST1-2SB_5SB_6 KR2

三菱PLC的控制回路原理图

3程序的设计与仿真

3.1 梯形图程序设计

根据任务书的要求以及I/O口的分配,设计出如下方案:

程序段1 :主轴电机的启停

按下按钮SB_1,接触器KM1通电闭合,主轴电动机M1启动运转。

(如下图)

程序段2:摇臂上升的过程

按下按钮SB_3,液压泵电动机M3首先正转,放松摇臂,继而摇臂升降电动机M2正转,带动摇臂上升。当上升至要求高度时,松开SB3,摇臂电动机M2停转,同时液压泵电动机M3反转,夹紧摇臂,完成摇臂上升的控制过程。

(如下图)

程序段3:摇臂下降的过程

按下按钮SB_4,液压泵电动机M3首先正转,放松摇臂,继而摇臂升降电动机M2反转,带动摇臂下降。当下降至要求高度时,松开SB_4,摇臂电动机M2停转,同时液压泵电动机M3反转,夹紧摇臂,完成摇臂下降的控制过程。

(如下图)

程序段4:避免双线圈错误

为避免双线圈错误的情况出现,借用辅助继电器的并联来规避错误。(如下图)

程序段5:立柱和主轴的放松与夹紧

按下SB_5,接触器KM4通电闭合,液压泵电动机M3启动正向运转,立柱和主轴箱放松;按下按钮SB_6,接触器KM5通电闭合,液压泵电动机M3启动反向运转,立柱和主轴箱夹紧。(如下图)

3.2 仿真的调试与结果

仿真程序段1

按下按钮SB_1,X1通电,辅助继电器M0得电,Y0得电,主轴电动机M1启动运转成功。

仿真程序段2

按下SB-3,X3得电,液压泵电动机正转接触器Y3启动,放松摇臂。继而延时继电器T1延时启动,摇臂升降电机上升接触器Y1得电正转,带动摇臂上升。到达行程上限时X6打开,由于互锁,摇臂升降电机上升接触器Y1失电停转,液压泵电动机反转接触器Y4得电启动,夹紧摇臂,完成摇臂上升过程。

仿真程序段3

按下SB-4,X4得电,液压泵电动机正转接触器Y3启动,放松摇臂。继而延时继电器T2延时启动,摇臂升降电机下降接触器Y2得电正转,带动摇臂下降。到达行程下限时X7打开,由于互锁,摇臂升降电机下降接触器Y2失电停转,液压泵电动机反转接触器Y4得电启动,夹紧摇臂,完成摇臂下降过程。

仿真程序段4

按下SB-5,X12得电,辅助继电器M3通电,即液压泵电机M3正转接触器Y3通电启动正向运转,将立柱和主轴箱放松。

按下SB-6,X13得电,辅助继电器M6得电,即液压泵电机M3反转接触器Y4通电启动反向运转,将立柱和主轴箱夹紧。

[1] 熊幸明.电气控制与PLC[M].第一版.北京:机械工业出版社,2014:3~168

[2] 王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].第二版.北京:北京航空航天大学,2008:64~138

[3] 廖常初.PLC基础与应用[M].第二版.北京:机械工业出版社,2007:37~65

[4] 张海根.机电传动控制[M].第一版.北京:高等教育出版社,2008:

致谢

本课程设计的完成,每一步都离不开老师的指导,倾注了大量的心血在此,谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢!

今天终于可以顺利的完成了课程设计,想了很久,要怎样写下这一段谢词。课程设计期间的点点滴滴历历涌上心头,时光匆匆飞逝但却无比充实,两星期的努力与付出,随着设计的完成,终于让这充实的两星期,得以划下完美的句点。

论文得以完成,要感谢的人实在太多了,首先我要感谢我的学校,他让我这几年成长了不少,在就是感谢我的指导老师,因为论文是在老师的悉心指导下完成的。老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严于律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。在我做毕业设计的每个阶段,从选题到查阅资料,论文提纲的确定,中期论文的修改,后期论文格式调整等每一步都是在他的悉心指导下完成的。

同时,论文的顺利完成,离不开其他各老师、同学和朋友的关心和帮助。在整个的课程设计写作中,翁志刚老师、宋后伦同学和朋友积极帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见,在他们的帮助下,论文得以不断的完善,最终帮助我完整的完成了整个课程设计,另外,要感谢在大学期间所有传授我知识的老师,是你们在悉心教导使我有了良好的专业课知识,这也是设计得以完成的基础。让我在这里再说声感谢你们。

工作日程

日期主要工作

下达任务书,任务布置及设计要求说明05月16日~05月16日

文献追踪、调研,方案设计;

05月16日~05月18日

系统设计

05月19日~05月22日

仿真、调试及设计报告初稿撰写

05月23日~05月27日

答辩、成绩考核

05月28日~05月29日

电气与电子类课程设计成绩评定表

评定项目内容满

出勤与学习态度按时出勤,严格遵守纪律,学习认真,

态度端正

15

设计情况能够认真查阅资料,勤学好问10 具有提出问题和解决问题的能力,设

计方案论证充分、合理

15 工作量饱满,各模块设计正确,结果

能够达到课程设计任务书规定的要

20

设计报告情况设计报告能够按时提交,内容完整 5 撰写认真,图、表、文字表达准确、

规范、清楚

10 论述恰当、充分,结论合理,心得体

会深刻

10

答辩情况基本概念清楚,回答问题准确,有理

有据,有一定深度

15

总体评价采用五级分制:优、良、中、及格、不及格

指导教师签名:

年月日答辩小组组长签名:

年月日

摇臂钻床电气控制系统课程设计

PLC课程设计 设计题目: 摇臂钻床电气控制系统课程设计

一摇臂钻床简单介绍 钻床是一种专门进行孔加工的机床,主要用于钻孔,扩孔,铰孔和攻丝等。钻床得主要类型有台式钻床,立式钻床,卧式钻床,深孔钻床和多轴钻床等。摇臂钻床是立式钻床中的一种,具有操作方便灵活,应用范围广的特点,特别适用于单件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工,是一般机械加工车间常见的机床。 图1 摇臂钻床示意图 1—内外立柱;2—主轴箱;3—摇臂;4—主轴;5—工作台;6—底座;SB1—主电动机停止按钮;SB2—主电动机启动按钮;SB3—摇臂上升按钮;SB4—摇臂下降按钮;SB5—松开按钮;SB6—夹紧按钮 二电气控制要求 (1) 主要控制电器为四台电机:主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机、冷却泵电机。 (2)主电动机和液压泵电机采用热继电器进行过载保护,摇臂升降电动机、冷却泵电机均为短时工作,不设过载保护。

(3)摇臂的升降,主轴箱、立柱的夹紧放松都要求拖动摇臂升降电动机、液压泵电动机能够正反转。 (4)摇臂的升降控制:按下摇臂上升起动按钮,液压泵电动机起动供给压力油,经分配阀体进入摇臂的松开油腔,推动活塞使摇臂松开。同时摇臂升降电动机旋转使摇臂上升。如果摇臂没有松开,摇臂升降电动机不能转动,必须保证了只有摇臂的可靠松开后方可使摇臂上升或下降,可使用限位开关控制。 当摇臂上升到所需要的位置时,松开摇臂上升起动按钮,升降电动机断电,摇臂停止上升。当持续1~3s后,液压泵电动机反转,使压力油经分配阀进入的夹紧液压腔,摇臂夹紧,同时液压泵电动机停止,完成了摇臂的松开—上升—夹紧动作。 (5)摇臂升降电动机的正转与反转不能同时进行,否则将造成电源两相间的短路。 (6)因为摇臂的上升或下降是短时的调整工作,所以应采用点动方式。 (7)摇臂的上升或下降要设立极限位置保护。 (8)立柱和主轴箱的松开与夹紧控制:主轴箱与立柱的松开及夹紧控制可以单独进行,也可以同时进行。由开关SA2和按钮SB5(或SB6)进行控制。SA2有三个位置:在中间位置(零位)时为松开及夹紧控制同时进行,扳到左边位置时为立柱的夹紧或放松,扳到右边位置时为主轴箱的夹紧或放松。SB5是主轴箱和立柱的松开按钮,SB6为主轴箱和立柱的夹紧按钮。 (9)主轴箱的松开和夹紧为的动作过程:首先将组合开关SA2扳向右侧。当要主轴箱松开时,按下按钮SB5,经1~3s后,液压泵电动机正转使压力油经分配阀进入主轴箱液压缸,推动活塞使主轴箱放松。主轴箱和立柱松开指示灯HL2亮。当要主轴箱夹紧时,按下按钮SB6,经1~3s后,液压泵电动机反转,压力油经分配阀进入主轴箱液压缸,推动活塞使主轴箱夹紧。同时指示灯HL3亮,HL2灭,指示主轴箱与立柱夹紧。 (10)当将SA2扳到左侧时,立柱松开或夹紧。SA2在中间位置按下SB5或SB6时,主轴箱和主柱同时进行夹紧或放松。其他动作过程和主轴箱松开和夹紧完全相同,不再重复。 (11)机床要有照明设施

电气控制与plc应用技术课后答案(全)讲解

第一章课后习题参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系? 答:电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性;电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么现象?为什么? 答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散得到现象。 原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样,在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。 5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器? 答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成,而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合? 答:热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计,可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。

Z摇臂钻床电气控制电路

Z3050摇臂钻床电气控制电路 钻床是一种用途广泛地孔加工机床?它主要是用钻头钻削精度要求不太高地孔,另外还可用来扩孔、铰孔、镗孔,以及刮平面、攻螺纹等?钻床地结构形式很多,有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多轴钻床等.摇臂钻床是一种立式钻床,它适用于单件或批量生产中带有多孔地大型零件地孔加工.本节以 Z3050型摇臂钻床为例进行分析? Z3050型摇臂钻床地含义为: 一、主要结构及运动形式 图7-9是Z3050摇臂钻床地外形图.Z3050摇臂钻床主要由底座、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,在它外面套着空心地外立柱,外立柱可绕着内立柱回转一周,摇臂一端地套筒部分与外立柱滑动配合,借助于丝杆,摇臂可沿着外立柱上下移动,但两者不能做相对转动,所以摇臂将与外立柱一起相对内立柱回转.主轴箱b5E2RGbCAP 是一个复合地部件,它具有主轴及主轴旋转部件和主轴进给地全部变速和操纵机构.主轴箱可沿着 摇臂上地水平导轨做径向移动.当进行加工时,可利用特殊地夹紧机构将外立柱紧固在内立柱上,摇臂紧固在外立柱上,主轴箱紧固在摇臂导轨上,然后进行钻削加工.plEanqFDPw 钻削加工时,主运动为主轴地旋转运动;进给运动为主轴地垂直移动;辅助运动为摇臂在 外立柱上地升降运动、摇臂与外立柱一起沿内立柱地转动及主轴箱在摇臂上地水平移动.DXDiTa9E3d 主釉 e e 图7- 9 Z3050摇臂钻床结构示意图

摇臂钻床地电力拖动及控制要求 1 ?由于摇臂钻床地运动部件较多,为简化传动装置,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.RTCrpUDGiT 2?为了适应多种加工方式地要求,主轴及进给应在较大范围内调速?但这些调速都是机械调速,用手柄操作变速箱调速,对电动机无任何调速要求?主轴变速机构与进给变速机构在一个变速箱内,由主轴电动机拖动.5PCzVD7HxA 3?加工螺纹时要求主轴能正反转.摇臂钻床地正反转一般用机械方法实现,电动机只需单方向旋转. 4?摇臂升降由单独地一台电动机拖动,要求能实现正反转. 5?摇臂地夹紧与放松以及立柱地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.摇臂地回转和主轴箱地径向移动在中小型摇臂钻床上都采用手动.jLBHrnAILg 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地保护和联锁. 三、电气控制线路分析 图7- 10是Z3050型摇臂钻床地电气控制线路地主电路和控制电路图.

摇臂钻床控制

课程名称:机电控制技术大作业 题目:PLC在z3050型摇臂钻床电气控制系统中的应用 学生姓名:王玉君 学号201010301344 专业班级:机自103班 任课教师:李富玉 时间:2013年12月 昆明理工大学机电工程学院

目录 一、Z3050型摇臂钻床的结构与工作要求及应用 二、Z3050型摇臂钻床的电气传动特点及控制要求 1.主电路 2.控制电路、信号及照明电路 3.摇臂的升降和液压泵的控制 4.上升控制 5.上升控制的全过程 6.摇臂的下降控制 7.主轴箱和立柱放松与夹紧的控制 三、应用PLC实现z3050钻床电气控制图 1.plc选型、元件说明 (1)输入输出(I/O)点数的估算 (2)存储器容量的估算 (3)控制功能的选择 2.I/O分配和I/O连接图 (1)PLC的I/O端口分配表 (2)I/O连接图 3.梯形图设计 参考文献 附录

一、Z3050型摇臂钻床的结构与工作要求及应用 钻床是一种用途广泛的通用机床。它的结构型式很多,有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多軸钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床,在钻床中具有一定的典型性,主要用于对大、中型零件进行钻孔、扩孔。铰孔和攻螺纹等。适用于单件和成批生产时加工多种孔的大型零件,,是一般机械加工车间中常见的机床。 Z3050摇臂钻床的构造如图所示。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,在它外面套着空心外立柱,而且外立柱上的摇臂可連同外立柱一起沿内立柱回转360度。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合,借助于丝杆摇臂可沿着外立柱上下移动,主轴箱可沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。 运动形式: 主运动———主轴带动钻头的旋转运动。 进给运动——主轴的垂直移动。 辅助运动——摇臂沿外立柱的垂直动,主轴箱沿摇臂径向移动,摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动。 目前,我国的Z3040摇臂钻床的电气控制系统普遍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。 二、Z3050型摇臂钻床的电气传动特点及控制要求 (1)主电路:三相电源由三相电源转換开关QS1引入,由熔断器FU1作全电路

《电气控制与plc应用技术》 总结

1第一章 1.低压电器:指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中,根据外界施加的信号和要求,通过手动或自动方式,断续或连续地改变电路参数,以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。 2. 低压电器的分类:①按用途和控制对象不同,可分配电电器、控制电器。②按操作方式不同,可分为自动电器、手动电器。③按工作原理,可分非电量控制电器、电磁式电器。 3. 短路环的作用:为了消除交流电磁铁产生的振动和噪音。 4.电器的基本结构:检测部分、执行部分。 5.熔断器结构:主要由熔体(俗称保险丝)和安装熔体的熔管(或熔座)组成。工作原理:熔断器的熔体与被保护的电路串联,当电路正常工作时,熔体允许通过一定大小的电流而不熔断;当电路发生短路或严重过载时,熔体中流过很大的故障电流,当电流产生的热量达到熔体的熔点时,熔体熔断切断电路,从而达到保护电路的目的。 7. 低压断路器:由触点系统、操作机构、保护元件三部分组成。过电流、过负载、失电压、分励脱扣器。其功能为:①过电流:与主电路串联,当发生短路时,过电流脱扣器的衔铁被吸引使自动脱扣机构动作。②过载:电路过载时,~元件产生的热量增加,使双金属向上弯曲,推动自动脱扣器构动作③失电压:电路失压时,~的衔铁释放,使~④分励:用于远距离分断电路。 第二章 1. 三相异步电动机制动控制电路:能耗制动控制、反接制动控制、机械制动控制。区别:能耗制动作用的效果与通入直流电流的大小和电动机转速有关,在同样的转速下,电流越大,其制动时间越短;而反接制动是在电动机转速接近零时,及时切断交流电源,防止反向又起动。 第五章 1. 可编程序控制器基本组成:微处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(I/O)、外围设备、电源。 2.可编程序控制器的工作原理:PLC执行程序是以循环扫描方式进行的。扫描过程三阶段:输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。 3. PLC控制与继电器控制的区别:①元器件不同②工作方式不同③元件触点数量不同④控制电路实施方式不同。 4.PLC与单片机区别:①PLC是建立在单片机之上的产品,单片机是一种集成电路,两者不具有可比性②单片机可以构成各种应有系统,PLC是单片机应用系统的特例③PLC具有互换性,而单片机应有系统千差万别。

摇臂钻床控制系统的设计毕业设计论文

新乡职业技术学院 毕业设计(论文)题目摇臂钻床控制系统的设计 系别机电工程系 学生姓名张庆伟 学号1010103115 专业名称机电一体化 指导教师李静 2013年4月23日

摇臂钻床控制系统的设计 摘要 本论文是研究机械加工中常用的Z3040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、故障诊断和排除困难等难题。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,本论文对Z3040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,从而大大提高摇臂钻床的工作性能。论文分析了摇臂钻床的控制原理,制定了可编程控制器改造Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方案,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图。 关键词:可编程控制器,摇臂钻床,梯形图,电气控制系统

前言 (1) 第一章. Z3040摇臂钻床的简介 (5) §1.1 Z3040摇臂钻床的简介 (5) 第二章.摇臂钻床电气控制................. 6彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 §2.1、电气控制线路图的设计 (6) §2.2主要线路的工作情况 (10) 第三章电气控制系统硬件部分的设计....... 13茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 §3.1基于PLC的Z3040摇臂钻床控制部分的设计13 §3.2 Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计17 第四章 Z3040摇臂钻床液压系统的设计...... 21預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 §4.1液压系统的初步设计 (21) 结论................................ 24铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。参考文献................................ 25擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。致谢 (26)

电气控制与PLC应用技术习题答案

电气控制与PLC应用技术习题答案 第二章、继电-接触控制电路的基本环节 2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误,并画出正确的电路。 2-12:试分析图2-13b所示的电路中,当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反,电路将出现什么现象? 1、定时时间太短,不能实现完全降压启动。 2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反;电动机三角形启动,工作时按星形连接。 2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2,要求M1先起动,在M1起动15S后才可以起动M2;停止时,M1、M2同时停止,试画出其电气原理图。

2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2,要求即可实现M1、M2分别启动和停止,又可实现两台电动机的同时停止。试画出其电气原理图。 2-15、三台电动机MAl、MA2,MA3,要求按起动按钮SB1时,按下列顺序起动:MA l→MA2→MA3。当停止时,按起动停止SB2时,则按照相反的顺序停止,即MA3→MA2→MA1。起动和停止的时间间隔均为10S。试画出其电气原理图。 2、题目分解: 该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。 有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2,另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。其定时值依次为T1、T2、T3和T4。工作顺序如图2-34所示。 图2–34、三台电动机工作顺序 3、解题分析 1)、从图2-34中可以看出: MA l的启动信号为SF1,停止信号为KF4计时到; MA2的启动信号为KF1计时到,停止信号为KF3计时到; MA3的启动信号为KF2计时到,停止信号为SF2。 在设计时,考虑到启/停信号要用短信号,所以要注意对定时器及时复位。 2)、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。

Z3040摇臂钻床的电气控制设计

Z3040摇臂钻床的电气控制设计 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院(部) 年月日

目录 一、设计内容…………………………………………………………………………… 1.1设计内容………………………………………………………………… 二、Z3040摇臂钻床的结构和运动分析………………………………………… 2.1 Z3040摇臂钻床的结构……………………………………………………………… 2.2 Z3040摇臂钻床的运动分析………………………………………………………… 三、Z3040摇臂钻床传统电气控制系统原理………………………… 3.1电气原理图……………………………………………………………… 3.2主轴电动机控制……………………………………………………………… 3.3摇臂升降控制………………………………………………………………… 3.4夹紧松开控制………………………………………………………………… 3.5冷却泵电动机控制…………………………………………………………… 3.6连锁、保护环节……………………………………………………………… 3.7照明与信号指示电路………………………………………………………… 四、电气控制系统硬件设计…………………………………… 4.1选择PLC的原则…………………………………………………………… 4.2 PLC型号的选择………………………………………………………………… 4.3低压电器元件的选用……………………………………………………………… 4.4元件清单…………………………………………………………………… 五、电气控制系统的软件设计…………………………………………… 5.1控制系统的状态流程图…………………………………………………… 5.2控制系统的梯形图…………………………………………………………… 六、系统调试及结果…………………………………………………………… 6.1硬件调试………………………………………………………………………… 6.2软件调试………………………………………………………………………… 6.3模拟调式和联机调式…………………………………………………………………… 6.4调试结果………………………………………………………………………… 七、总结……………………………………………………………………………… 八、参考文献…………………………………………………………………………

《电气控制与plc应用技术》课后习题答案(全)

1.1、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系? 答:电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性;电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么现象?为什么? 答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散得到现象。 原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样,在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。 1.5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器? 答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成,而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。 1.8、热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合?答:热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计,可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 1.9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答:热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的是双金属片的热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;熔断器在电路中起短路保护的作用,它利用的是熔丝的热熔断原理,它的动作具有瞬时性。 1.11、中间继电器与接触器有何异同? 答:相同点:输入信号都是电压;都是利用电磁机构的工作原理。 不同点:中间继电器用于小电流控制电路中,起信号传递、放大、翻转和分路等作用,主要用于扩展触点数量,实现逻辑控制; 接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路,是执行电器,分主、辅助触点,大多有灭弧装置 第二章作业参考答案 2.1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路,对所设计的电路进行简要说明,并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?

Z3050摇臂钻床电气原理图

Z3050摇臂钻床电气原理图 1 主电路设计(2~7区) 三相电源L1 L2 L3由电源开关QS控制,熔断器FU1实现对全电路的短路保护(1区)。从2区开始就是主电路。主电路有4台电动机。 1)M4(2区)是冷却泵电动机,带动冷却泵供给工件冷却液。由于M4容量较小,因此不需要过载保护,由转换开关QS2直接控制。M4直接起动,单向旋转。 2)M1(3区) 是主轴电动机,带动主轴的旋转运动和垂直运动,是主运动和进给运动电动机。它由KM1的主触点控制,其控制线圈在13区。热继电器FR1做过载保护,其常闭触点在13区。M1直接起动,单向旋转。主轴的正反转由液压系统和正反转摩擦离合器来实现,空档,制动及变速也由液压系统来实现。3)M2(4~5区) 是摇臂升降电动机,带动摇臂沿立柱的上下移动。它由 KM2,KM3的主触点控制正反转,其控制线圈分别在15,16区。电动机M2是短时运行,因此不需要过载保护。 4)M3(6~7区) 是液压泵电动机,带动液压泵送出压力油以实现摇臂的松开,夹紧和主轴箱的松开,夹紧控制。它由KM4,KM5的主触点控制其正反转,控制线圈分别在17,18区。热继电器FR2作过载保 护。其常闭触点在17区。熔断器FU2作摇臂升降电动机M2,液压电动机M3和控制电路的短路保护。 2 控制电路的设计(13~19控制电区) 控制电路由控制变压器TC(8区) 将380V交流电源降为127V. 1)主轴电动机M1的控制电路(13区)。主轴电动机M1的控制电路是典型的电动机单向连续控制电路。SB1,SB2分别为砂轮电动机M1的停止和启动按钮。 2)摇臂升降的控制电路(14~19区)。摇臂升降由摇臂升降电动机M2作动力,按钮SB3,SB4分别为摇臂上升,下降的点动按钮,和KM3,KM2组成接触器按钮双重连锁的正反转点动控制电路(15~16区)。 由于摇臂的升降控制须与夹紧机构液压系统紧密配合:摇臂升降前,先把摇臂松开,再由M2驱动升降;摇臂升降到位后,再重新夹紧。摇臂的松开和加紧过程为: 摇臂松开: 摇臂夹紧: 由此可见,摇臂升降的电气控制是与松紧机构液压-机械系统(M3与YV)的控制配合进行的。 现以摇臂上升为例,来分析控制的全过程: 摇臂的下降由SB4控制KM3使M2反转来实现,工作过程与摇臂上升相似。

Z37型摇臂钻床电气控制电路文档

Z37型摇臂钻床电气控制电路 知识目标: 1、了解Z37型摇臂钻床的结构、运动形式及电力拖动的特点。 2、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的工作原理。 技能目标: 1、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的安装。 2、掌握Z37型摇臂钻床电气控制线路的故障分析及检修方法。 Z37型摇臂钻床电气元件明细表

一、主要结构及运动形式 Z37摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等部分组成。内立柱固定在底座上,在它外面套着空心的外立柱,外立柱可绕着不动的内立柱回转3600。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合,借助于丝杠,摇臂可沿着外立柱上下移动,但两者不能作相对转动,因此摇臂与外立柱一起相对内立柱回转。主轴箱是一个复合的部件,它包括主轴及主轴旋转和进给运动(轴向前进移动)的全部传动变速和操作机构。 主轴箱安装于摇臂的水平导轨上,可通过手轮操作使它沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。当需要钻削加工时,可利用夹紧机构将主轴箱紧固在摇臂导轨上,摇臂紧固在外立柱上,外立柱

紧固在内立柱上,以保证加工时主轴不会移动,刀具也不会振动。 摇臂钻床的主运动是主轴带动钻头的旋转运动;进给运动是钻头的上下运动;辅助运动是指主轴箱沿摇臂水平移动、摇臂沿外立柱上下移动以及摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。 二、电力拖动特点及控制要求 1、由于摇臂钻床的相对运动部件较多,故采用多台电动机拖动,以简化传动装置。 主轴电动机M2承担钻削及进给任务,只要求单向旋转。主轴的正反转一般通过正反转摩擦离合器来实现,主轴转速和进刀量用变速机构调节。摇臂的升降和立柱的夹紧放松由电动机M3和M4拖动,要求双向旋转。冷却泵用电动机M1拖动。 2、钻床的各种工作状态都是通过十字开关SA操作的,为防止十字开关手柄停在任何工作位置时,因接通电源而产生误动作,本控制电路设有零压保护环节。 3、摇臂的升降要求有限位保护。 4、摇臂的夹紧与放松是由机械和电气联合控制。外立柱和主轴箱的夹紧与放松是由电动机配合液压装置来完成的。 5、钻削加工时,需要对刀具及工件进行冷却。由电动机M1拖动冷却泵输送冷却液。 三、电气控制线路分析 1.主电路分析Z37摇臂钻床共有四台三相异步电动机,

Z3040摇臂钻床电气原理图(2)

12345控制变压器保护 QF2 1照明和指示灯 电源主轴箱立柱 SB1主电机控制 起动停止横臂升降控制上升下降液压泵电机松开夹紧通电延时分配阀主轴箱立柱SA闭35 XT1 XT2SB4 13XT215XT2SQ2 KM1C 11 XT2SB5 21XT217XT2SB4SB5DXT2(常开触点)延时闭合KT 3E492."6XT137XT2 SB639XT1XT2 KT3G41XT243SQ3 43XT2SB6SB7 KT2D49XT1XT2 SA49 55XT2XT357XT2XT353XT2ASB2

TC 4.DU V~110V 241 ~24VXT1 XT2 QF3 243 XT5SB37 XT2SQ125XT2摇臂降下限位断电延时摇臂夹紧到位(断开)SB715-60°摇臂升上限位 BB摇臂松开,升降切换摇臂松开到位闭合KT2GSQ2 31XT2KT2HSQ4 CSQ5 27XT2KM2D 29KM5D33(常闭触点)延时闭合KT1C 45 KT1HKM4D断电延时型号M1容量380V220VQF1FR2Z电245 XT1 XT2247 XT1 XT2KM

3D192.2 FR1B XT1 PEXB NXT1 XT2 ELXT5 HL1HL2HL3KM1B 1.C 2."C 1.C 1.C B断电延时4FR2B断电延时通电延时4.CKT1B 3.D 4."C 4.CKM2B 3.C 3."C 3.C 3.CKM3B

3.C 3."C 3.C 3.CKM4B 3.C 4."C 3.C 3.CKM5B 4.C 3."C 4.C 4.CKT2B 3.C 3.C 4.DKT3A 3.D 4.CYA1YA2使用说明书第30页 (3)摇臂升降 按上升(或下降)按钮SB4(或SB5),时间继电器KT1吸合,使交流接触器KM4得电吸合,液压泵电机M3旋转,压力油经分配阀进入摇臂松开油腔,推动活塞和菱形块使摇臂松开.同时活塞杆通过弹簧片压限位开关SQ2,使交流接触器KM4失电释放,交流接触器KM2(或KM3)得电吸合,液压泵电机M3停止旋转,升降电机M2旋转,带动摇臂上升(或下降)。如果摇臂没有松开,限位开关SQ2常开触点不能闭合,

Z3040型摇臂钻床的PLC控制系统设计说明书

1绪论 1.1选题背景和意义 近年来,随着自动化技术的不断发展,PLC逐渐代替复杂的电器及接线而成为控制设备的核心。为此削弱电气控制中复杂的电路分析,加强PLC程序设计来实现控制的地位日益体现。改造后的Z3040型摇臂钻床简化了控制线路,使机床功能完善,使用方便,维护简单,降低了设备运行的故障率,提高了设备运行的使用率,可实现生产过程的高效、节能和低成本。在工业上有广泛的应用前景。 1.2 现状及存在的问题 金属切削机床是用刀具或磨具对金属工件进行切削加工的机器,在制造业中,尤其是机械行业,机床有着非常广泛的应用。然而钻削加工仍然在零件加工中占有相当的比例,据统计在零件加工中钻孔加工占25%以上。摇臂钻床仍然是钻削加工的主要设备之一。作为传统的老产品摇臂钻床,有数百年的发展历史,其产品都在不断地更新,功能也越来越齐全、性能也不断地完善。 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。由于传统继电器-接触器控制的摇臂钻床存在电路接线复杂,触点多、噪音大、可靠性差、故障诊断与排除困难等缺点,因此对Z3040摇臂钻床控制系统的技术改造是非常必要的。 1.3 本文的主要任务 本文在分析Z3040型摇臂钻床继电接触控制系统工作原理的基础上,提出了用可编程控制器(PLC)对摇臂钻床控制系统进行改造设计。文中介绍了PLC 的原理和特点;给出了摇臂钻床PLC控制系统的硬件组成和软件设计;其中包括PLC的选型、输入/输出(I/O)地址分配、PLC外部接线图、PLC梯形图程序设计;分析了用PLC控制摇臂钻床的工作过程。

电气控制与PLC应用技术知识要点.doc

电气控制与PLC应用技术知识要点

《电气控制与PLC 应用技术》 一、基本常识与概念 在计算机技术中,常用的进制主要有二进制、八进制、十进制和十六进制等几种,任意进制(N 进制)数展开式的通式为: ∑?=i i N k D )0(n n i -≤≥=之间任意整数 式中,N 为计数的基数,i k 为第i 位的系数,i N 为第i 位的权(简称位权),这就是按权位展开再求和即可。 1、任意N 进制数转换为十进制 将任意N 进制数按上述通式展开,再求和,就可得到该N 进制数对应的十进制数。 例1:将二进制数(1010)2转换成十进制数。 解:321021010(1010)12021202(82)(10)=?+?+?+?=+= 例2:将八进制数531.6转换成十进制数。 解:10 1 0128)75.345(75 .012432086818385)6.531(=+++=?+?+?+?=- 2、十进制数转换成任意N 进制数 十进制数的整数部分与小数部分转换方法不同,可将其分别转换,然后再将两部分合来即可。 (1)整数部分转换方法:除基取余法。第一个余数为N 进制数最低位即第0位的数码D0 。 (2)小数部分转换方法:乘基取整法。第一个整数即为N 进制小数部分中小数点后第一位的数码D-1。

例3:将十进制数12.24转换成二进制数(小数部分取4位小数的近似值)。 解:(1)整数部分 12÷2=6 除基取余数0(LSD) 6÷2=3 除基取余数0 3÷2=1 除基取余数1 1÷2=0 除基取余数1(MSD) 整数部分为:1100 (2)小数部分 0.24×2=0.48 乘基取整0(N-1) 0.48×2=0.96 乘基取整0 0.96×2=1.92 乘基取整1 0.92×2=1.84 乘基取整1 (3)以上两部分全起来得:(12.24)10=(1100.0011)2 3、二进制数与八进制、十六进制数之间的转换 (1)二进制数转换成八进制、十六进制数 转换方法:从小数点开始,分别向左、向右每3位(八进制)数或每4位(十六进制)数为一组,位数不足者在最左或最右侧用0补足位数,每组分别用对应的一个八进制或十六进制数来表示。 例4 :将二进制数10111011.01011转换成八进制数。 解:将二进制数分组: 010 111 011 . 010 110 对应转换成八进制数:2 7 3 . 2 6

Z3080×25摇臂钻床电气原理图

123456控制变压器保护QF2 1照明和指示灯 电源主轴箱立柱 SB1主电机控制 起动停止横臂升降控制 上升下降液压泵电机 松开夹紧延时分配阀主轴箱立柱SA闭合表35 XT1 XT2给电延时,延时开启 DXT2 SB4 13 XT2 15 XT2 SQ2SB5 KT3E 25 XT2 15

SQ2 KT2G 31 XT2 KT2H37DXT1 XT2 SB6SQ3 41 XT1 XT2 43 断电延时,延时闭合SASB643XT2SB7 KT2D49XT1XT253XT2断电延时,延时开启SB2 TC 1.8U V~110V 241 ~24VXT1 XT2 QF3 243

KM1C 11 XT2 SQ4 CSQ17XT2SQ1SB7-60°0°60°39 XT1 XT2 KT3GABBA17XT2 SB5 21 XT2SB4 27 XT2 KM2D 29KM5D SQ5 33KT1C 45 KM4DKT1HSA245 XT1

XT1 XT2KM3D 55XT2XT357XT2XT3C2 FR1B XT1 PEXB NXT1 XT2 ELXT5 HL1HL2HL3KM1B 1. 32."4KT1BKM2B 2. 51."4 2."5KM3B 1. 52."5KM4B 1. 52."6 FR2B4

1. 62."5KT2B 2.5KT3AYA1 2.5YA2B A使用说明书第30页 1."3 2."6 1."4 1."5 1."5 1."6 2."6 2."5 1. 31."4 1."5 1."5 1."6 2."7 (3)摇臂升降

摇臂钻床控制器系统设计

学号:201 1- 2012 学年第一学期 《摇臂钻床控制器系统设计》 课程设计报告 题目:摇臂钻床控制器系统设计 专业:电气系 班级: 姓名: 指导教师: 电气工程系 2011年12 月1日 课程设计任务书

一.设计目的 了解PLC,熟悉PLC 二、设计任务 根据控制要求,明确设计任务,拟定设计方案与进度计划,运用所学的理论知识,进行摇臂钻床控制器运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计,提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力 三、具体要求 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等; 2. 系统有启动、停止功能; 3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计,并有主程序、子程序和中断程序; 4. 程序结构与控制功能自行创新设计; 5. 进行系统调试,实现摇臂钻床控制器的控制要求。 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 摘要。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 引言。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 第一章可编程程序控制器(PLC) 1.2 PLC的硬件结构 (6) 1.3 PLC的工作原理 (7) 第二章 Z3040型摇臂钻床 2.1 z3040钻床的硬件设计 (8) 2.2 摇臂钻床简介 (9) 2.3 Z3040型摇臂钻床结构与运动形式 (9) 2.4 Z3040型摇臂钻床电力拖动特点与控制要求 (10) 2.5 Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析 (14) 2.6 Z3040型摇臂钻床电力控制电路图 (15) 2.7 Z3040型摇臂钻床电力控制梯形图 (16) 结论 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19) 引言 Z3040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

Z3050摇臂钻床电路原理与维修

“维修电工”技能考核项目 Z3050型摇臂钻床电气控制 电路原理与维修 主编:童光法 重庆市铜梁职业教育中心 2013年5月

Z2030 摇臂钻床电气原理图 QS1 KM1KM2KM3KM4KM5YA KT FU1 1

Z3050型摇臂钻床电气控制 一、 Z3050型摇臂钻床介绍 (一)作用 钻床是一种用途广泛孔加工机床,可用来钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹及修刮端面多种形式的加工。钻床的结构形式很多,有立式钻床、卧室钻床、深孔钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床,它用于单件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工,是一般机械加工车间常用的机床。 (二)、结构 摇臂钻床主要由底座、内外立座、摇臂、主轴箱和 工作台组成。摇臂的一端为套筒,套筒在外立柱上,并借助丝杆的正、反转可沿外立柱上下移动。主轴箱安装在摇臂的水平轨上可通过手轮操作使其在水平导轨上沿摇臂移动。加工时。根据工件高度的不同,摇臂借助于丝杆可带着主轴箱沿外立柱上下升降。在升降之前, 应自动将摇臂松开,再进行升降,当达到所需的位置时,摇臂自动夹紧在立柱上。摇臂钻床钻削加工分为工作运动和辅助运动。工作运动包括:主运动(主轴的旋转运动)和进给运动(主轴轴向运动);辅助运动包括:主轴箱沿摇臂的横向移动,摇臂的回转和升降运动。钻削加工时,钻头一面旋转一面作纵向进给。 主轴箱摇臂 工作台 电源开 内立柱 主轴 主轴电动机升降电动机升降丝杆

1、采用4台电动机拖动,分别是主轴电动机M1,摇臂升降电动机M2,液压泵电动机(即松紧电机)M3和冷却泵电动机M4。 2、电机运动方式: (1)主轴电动机M1的运动:为了适应多种形式的加工要求,摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围,一般情况下多由机械变速机构实现。主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。在加工螺纹时,要求主轴能正反转。摇臂钻床主轴正反转一般采用机械方法实现。因此主轴电动机仅需要单向旋转。 主轴操纵机构液压系统:安装在主轴箱内,用以实现主轴正反、停车制动、空挡、预选及变速; (2)升降电机M2运动方式:摇臂升降由单独的一台电动机M2拖动,要求能实现正反转。 (3)松紧电动机M3运动方式:摇臂的移动严格按照摇臂松开→升降→摇臂夹紧的程序进行。因此摇臂的松紧与摇臂升降按自动控制进行。摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台松紧电动机M3配合液压装置(电磁阀YA)来完成,要求这台电动机能正反转。并根据要求采用点动控制。夹紧机构液压系统:安装在摇臂背后的电器盒下部,用以夹紧松开主轴箱、摇臂及立柱。 主轴箱和立柱的松、紧是同时进行的,所以在操作的过程中,电磁阀YV线圈不吸合,液压泵供出的压力油进入主轴箱和立柱的松开、夹紧油腔,推动松、紧机构实现主轴箱和立柱的松开、夹紧。 (4)冷却泵电动机M4运动方式: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。 (5)其它:各部分电路之间有必要的保护和联锁环节以及安全照明、信号指示电路。 二、Z3050型摇臂钻床电气控制模拟电路说明 1、转换开关QS1、QS2分别用两把闸刀开关代替,以方便安装和配线。 2、四台电动机(1~4M)分别用作Y型连接的四组灯泡代替,并且每组灯泡中的按三相四线制接法:零线接公共中性点N,火线分别接三相线U、V、W。若某台电动机缺相,则该相灯泡不亮,其它灯泡发光正常。 3、模拟电路中的放松、夹紧液压电磁阀线圈YA用灯泡代替,灯亮则表示线圈YA通电,电磁阀打开,液压工作;灯灭则表示线圈YA断电,电磁阀关闭,液压不工作。

Z3040摇臂钻床控制电路

Z3040摇臂钻床控制电路 一、实训目的 1、了解Z3040摇臂钻床电路的工作原理。 2、熟悉低压电器的工作原理及构造。 3、掌握Z3040摇臂钻床故障排除方法。 二、注意事项 1、ZY-Z3040摇臂钻床故障考核装置采用实际工作电路,电源均采用380V,实训中,不要用手触摸器件接线端子、测试孔,以防触电。 2、电路上电必需经过老师许可。 3、排除故障时,应在确定故障后再进行操作,ZY-Z3040A车床故障考核装置将对每次操作进行记录,操作错误将影响实训成绩。 4、发生异常时应立即按下电源控制屏紧急按钮,查明事故原因后方可上电。 三、实训内容 1、Z3040摇臂钻床电路主电路参考原理图如图4.1.1所示: 2、Z3040摇臂钻床电路控制电路参考原理图如图4.1.2所示: 四、实验器材: 万用表、Z3040摇臂钻床故障考核装置实训台1台。 五、工作原理: Z3040摇臂钻床电路主要由冷却泵电机、冷却泵电机控制、主轴电机、主轴电机控制、摇臂升降电机、摇臂升降电机控制、液压泵电机控制、照明及指示电路等部分组成。其所实现的不同功能如下所述: 电源、照明及指示电路:电源、照明及指示电路由变压器T、熔断器FU1、FU2、FU3、照明旋钮SA2、照明灯EL、松开夹紧指示灯HL1、HL2、主轴工作指示灯HL3组成,由变压器T分别提供220V控制电源、24V低压照明电源、6.3V状态指示灯工作电源。 主轴电机控制原理:主轴电机控制主要由按钮SB1、SB2、交流接触器KM1、热保护继电器FR1组成自锁电机控制电路。SB1为停止按钮、SB2为启动控制按钮,FR1为主轴电机过热保护器;通过利用KM1的常开辅助触点自锁实现主轴电机的自锁控制。主轴的正、反转、停车制动、空挡、预选与变速均通过一套液压系统来进行,通过主轴电机拖动齿轮泵输送压力油来实现控制,HL3为主轴电机工作指示灯,通过在HL3回中串入KM1的常开触点来控制。 摇臂升降控制:摇臂升降控制由升、降控制按钮SB3、SB4、升、降控制按钮接触器完实现控制,其中SQ1、SQ2分别为上升和下降限位行程开关,SQ3为摇臂松开到位开关;SQ4为摇臂夹紧到位开关,当摇臂夹紧时,SQ4一直处于受压状态,其常闭触点此时处于断开;在摇臂升降控制过程中,Z3040采用另一套油压控制系统来进行摇臂的夹紧和松开的控制,其压力油通过KM4、KM5对液压泵电机的正反转控制来实现输送正、反向压力油;摇臂的上升控制过程为按下SB3,SB3常闭触点断开KM3回路,实现互锁,同时由于SB3常开触点闭合,KT得电,使KT瞬动触点闭合,电源由SB3、摇臂上升限位开关SQ1、摇臂松开到位开关SQ3、KT瞬动触点、KM5常闭辅助触点使KM4得电,控制液压泵电机输入正向压力油,

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