PLC在改造Z37摇臂钻床中应用(2)

PLC 在改造Z37摇臂钻床中的应用

1. Z37型钻床

主电路：

Z37摇臂钻床共有四台三相异步电动机，其中主轴电动机 M2由接触器KMI 控制，热继电器 KH 作过载保护，主轴的 正、

反向控制是由双向片式摩擦离合器来实现的。摇臂升 降电动机

M3由接触器KM2 KM3控制，FU2作短路保护。

立柱松紧电动机 M4由接触器KM4和 KM5控制，FU3作短路 保护。冷却泵电动机 M1是由组合开关 QS2控制的，FUI 作 短路

保护。摇臂上的电气设备电源，是通过转换开关 QSI 及汇流环

YG 引入。

2. 控制、照明电路分析

合上电源开关QSl ，控制电路的电源由控制变压器 TC 提供110v 电压。Z37摇臂钻床控制电路采用十字

电痺

主输

摇评升降电劲机 立柱松常电功机

低压阻叩

控制

翻升降控制

开关

电动机 上升 下礴

尿护

上升 下醉

T.2H 立柱耕第控制

KH

-一SA

KM5

KM4

lx 3|x|x \ |X|U

Hlb X6 137 X7

7

[]Q[]

U12 VliWIJ KA KMI KV2 KM3 KM4 KM5

(JS2

FIJI

I

朴忡

1

2 3 4 5 6 7 & 9

10 11

13

5

台

3.基于PLC的Z37摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计

3.1PLC的选择

Z3 7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。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。

根据物理结构的不同，PLC分为整体式、模块式和叠装式。整体式的每一I/O点的平均价格比模块式

便宜，小型电气控制系统一般使用整体式可编程控制器。此次所设计的电气控制系统属于小型开关量电气控制系统没有特殊的控制任务，整体式PLC完全可以满足控制要求，且在性能相同的情况下，整体式PLC

较模块式和叠装式PLC价格便宜，因此，Z37摇臂钻床电气控制系统的PLC选用整体式结构的PLC 考虑到任何一种PLC都可以满足开关量电气控制系统的要求，据此本课题将尽量采用价格便宜的PLC 摇臂钻床的电气控制系统需要17个输入口11个输岀口，PLC的实际输入点数应等于或大于所需输入

点数17，PLC的实际输出点数应等于或大于所需输出点数11,在条件许可的情况下尽可能留有10%-20%勺

裕量。

PLC存储器容量的估算方法：对于仅有开关量输入/输岀信号的电气控制系统，将所需的输入/输岀点

数乘以8，就是所需PLC存储器的存储容量（单位为bit ）即（17+11 ）X 8=224bit

本基于PLC的摇臂钻床电气控制系统的PLC输入模块应选直流输入模块，输入电压应DC24V电压。

为了使Z37摇臂钻床在改造后能够良好工作，确认日本松下公司生产的FP0-C14RS型和扩展单元

FP0-E16RS型和FP0-E8RS型PLC能够满足上述要求，该类型号PLC体积小，功能强，增加了一些大型机的

功能和指令，如PID和PWM Pulse Width Modulation ，脉宽调制）指令，对于控制器体积要求较高的应用系统是一种很好的选择。该型PLC具有Z37摇臂钻床电气控制系统所需的所有指令功能，其总输入点数

为20点，总输出点数为18点，用户存储器容量5K,输入模块电压为DC,输出模块为继电器型。由此可知，FP0-C32和FP0-SL1型PLC的技术性能指标完全能满足要求。

3.2PLC的I/O端口分配表

3.3 PLC的I/O电气接线图的设计