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1、张家界航空工业职业技术学院电气工程系毕业论文课题名称同学姓名周宇翔学号8班级103352专指导老师业机电一体化李小龙摘要本论文是讨论机械加工中常用的Z3040 摇臂钻床传统电气掌握系统的改造问题 ,旨在解决传统继电器接触器电气掌握系统存在的线路复杂、牢靠性稳固性差、故障诊断和排除困难等难题；由于PLC电气掌握系统与继电器接触器电气掌握系统相比，具有结构简洁，编程便利，调试周期短，牢靠性高，抗干扰才能强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点；因此，本论文对Z3 040摇臂钻床电气掌握系统的改造，将把PLC掌握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掌握原理，
2、制定了可编 程掌握器改造 Z3040 摇臂钻床电气掌握系统的设计方案，完成了电气掌握系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的挑选、 I/O 端口的安排、 I/O 硬件接线图的绘制、 PLC梯形图程序的设计；对PLC掌握摇臂钻床的工作过程作了具体 阐述，论述了采纳 PLC取代传统继电器接触器电气掌握系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的掌握原理图；关键词： 可编程掌握器，摇臂钻床，梯形图，电气掌握系统目录1 绪 论11.1 本课题的选题背景和意义 01.2 国内外关于本课题的技术讨论现状和进展动态 12 Z3040 摇臂钻床传统电气掌握系统的原理 22.1 主电路 22.2 掌握电路、信
3、号及照明电路 22.2.1 主电动机的旋转掌握 32.2.2 摇臂的升降掌握 32.2.3 立柱和主轴箱的松开及夹紧掌握 33 基于 PLC的 Z3040 摇臂钻床电气掌握系统硬件部分的设计 43.1 PLC 型号的挑选 43.1.1 依据 PLC的物理结构 43.1.2 依据 PLC的指令功能 53.1.3 依据 PLC的输入输出点数 53.1.4 依据 PLC的储备容量 53.1.5 依据 PLC的输入模块的类型 53.1.6 依据 PLC的输出模块的类型 53.2 PLC 的 I/O 端口安排表 53.3 PLC 的 I/O 电气接线图的设计 74 Z3040 摇臂钻床电气掌握系统软件部
4、分的设计84.1 PLC 梯形图程序的优化设计及程序调试 84.1.1 系统预开程序 84.1.2 主电动机的起动掌握程序 84.1.3 摇臂升降掌握程序 94.1.4 主轴箱和立柱同时放松或夹紧掌握程序104.1.5 主轴箱和立柱分别单独夹紧或放松程序 94.1.6 信号显示程序 104.1.7 电源工作状态指示信号程序 105 结 论 125.1 讨论成果125.2 不足之处12致谢 13参考文献 11附 录 A.15附 录 B.161 绪论1.1 本课题的选题背景和意义1Z3040 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、铰孔及螺纹等；从掌握上讲，它
5、需要机、电、液压等系统相互协作使用，而且，要进行时间掌握；它的调速是通过三相沟通异步电动机和变速箱来实现的；也有的是采纳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沟通异步电动机拖动，主轴的正反向旋转运动是通过机械转换实现的；故主电动机只有一个旋转方向；此外，摇臂的上升、下降和立柱的夹紧、放松各由一台沟通异步电动机拖动；目前，我国的Z3040 摇臂钻床的电气掌握系统普遍采纳的是传统的继电器接触器掌握方式；因其所要掌握的电机较多所以电路较复杂，在日常的生产 作业当中，常常发生电气故障，从而影响生产；另外，一些复杂的掌握如：时 间、计数掌握用继电器接触器掌握方式
6、较难实现，所以，有必要对传统电气 掌握系统进行改进设计； PLC 电气掌握系统可以有效的补偿上述系统的这一缺陷；可编程规律掌握器（ Programmable Logic Controller）简称 PLC，是从早期的继电器规律电气掌握系统进展而来，它不断吸取微型运算机掌握技术，使之功能不断增强，逐步适合复杂的电气掌握系统；PLC 之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求；牢靠性高，抗干扰才能强、编程方便、价格低、寿命长；与单片机相比，它的输入/ 输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，这样可以大大节约用户的开发时间与生产成本；现在应用于各种工业掌握领域的PLC 种类繁多，规
7、模大小和功能强弱千差万别，但他们具有以下一些共同的特点；牢靠性高；牢靠性是用户的首选要求，目前各厂家生产的 PLC，平均无故障时间都大大超过 IEC 规定的 10 万小时，例如：西门子、 ABB、松下、三菱等微小型 PLC，而且都有完善的自诊断功能，判定故障快速；敏捷组态；可编程掌握器是系列化产品，通常采纳模块化结构来完成不同的任务组合；输入输出端口挑选敏捷，有多种机型，组合便利；功能强大，除基本的规律掌握、定时、计数、算术运算功能外，协作特别功能模块仍可实现点位掌握、PTO运算、过程运算、数字掌握等功能，为便利工厂治理又可以与上位机通信，通过远程模块可以掌握远程设备；因此，PLC几乎是全能的
8、工业掌握运算机；编程便利，易于使用；PLC 的编程可采纳与继电器极为相像的梯形图语言，直观易懂，深受现场电气人员的欢迎；近年来又进展了面对对象的顺控流程图语言（ Sequential Function Chart），使编程更加简洁便利；运行速度快；传统的机电接触电气掌握系统通过大量触点的机械动作进行2掌握，速度很慢，而且系统愈大速度愈慢；PLC 的掌握速度就由 CPU工作速度和扫描速度打算；因此更适合处理高速复杂的掌握任务，它与微型运算机之间的差别越来越小；3同时， PLC仍具备了网络功能，能进行多台PLC或 PLC与 PC机之间的联网通讯，使用PLC 可以很便利的构成“集中治理、分散掌握”的
9、分布式电气掌握系统，通过现场总线的PLC 通讯网络，可使工厂的各种资源共享，就更适合于工厂自动化的需要，为工厂自动化供应了技术保证；正是由于 PLC电气掌握系统的种种优点 , 因此本次对 Z3040 摇臂钻床的电气掌握系统的改造 , 可以大大提高 Z3040 摇臂钻床工作性能和系统的工作稳固性 , 为工业生产的现代化带来生气同时，提高了 PLC编程水平和实践才能 , 为今后在实际工作中娴熟使用 PLC进行工业系统的设计打好基础；1.2 国内外关于本课题的技术讨论现状和进展动态早在上世纪六十岁月国外就已经显现了可编程序掌握器（ PLC）的应用，之后世界各国争相在该领域投入大量资金进行新产品的开发
10、，在 1995 年西门子又胜利地开发出了 S7200、S7300 系列，它具有 TD 200 和 COROS OPS操作模板为用户供应了便利人机界面，用户程序三级口令爱护，极强的运算性能，完善的指令集， MPI 接口和通过工业现场总线 PROFD3U以S 及以太网联网的网络才能， 强劲的内部集胜利能，全面的故障诊断功能；模块式结构可用于各处性能的扩展，脉冲输出晶闸管步进电机和直流电机；快速的指令处理大大缩短了循环周期，并采纳了高速计数器，高速中断处理可以分别响应过程大事，大幅度降低了成本；由于电气掌握系统的牢靠性日益受到人们的重视，一些公司己将自诊断技术、冗余技术、容错技术广泛应用到现有产品中
11、，推出了高牢靠性的冗余系统，并采纳热备用或并行工作、多数表决的工作方式；由于PLC 的众多优点，使其快速在工业掌握中得到推广；虽然国内PLC 技术的应用前景很大，并且取得了肯定的经济效益，而相比之下，由于受经济和技术水平的限制，大多数企业在生产上使用的Z3040 摇臂钻床的电气掌握系统，仍是采纳采纳继电器接触器掌握方式，而这种掌握方式存在着明显的缺陷和隐患；极易发生故 障；而且，由于线路复杂，要想找到问题所在也相当的困难；和国外大量采纳PLC技术替代继电器接触器系统相比，我们仍存在很大差距；随着 PLC 技术在我国的迅猛进展，我们和国外先进技术的差距会不断缩小；因此，抓住这个有利时机进一步促进
12、PLC 技术的推广与应用，是提高我国工业自动化水平的迫切任务，此次对于Z3040 摇臂钻床电气掌握系统改造设计，就是期望借鉴国外先进的工业掌握技术，应用到工业现场，以提高摇臂钻床的工作性能；2 Z3040 摇臂钻床传统电气掌握系统的原理2.1 主电路我国原先生产的 Z3040 摇臂钻床的主轴旋转运动和摇臂升降运动的操作是通过不能复位的十字开关来操作的 , 它本身不具有欠压和失压爱护；因此在主回路中要用一个接触器将三相电源引入；现在的Z3040 摇臂钻床取消了十字开关，它的电气原理图如下所示：图 2.1Z3040 摇臂钻床传统电气掌握系统电气原理图它的主电路、掌握电路、信号电路的电源均采纳自动开
13、关引入，自动开关的电磁脱扣作为短路爱护取代了熔断器；沟通接触器KM1 只主电动机 M1 接通或断开的接触器， KR1 为主电动机过载爱护用热继电器；摇臂的升降，立柱的夹紧 放松都要求拖动的电动机正反转，所以M2 和 M3 电动机分别有两个接触器，它们为 KM2 、KM3 和 KM4、KM5 ；摇臂升降电动机 M2、冷却泵电动机 M4 均为短时工作，不设过载爱护；2.2 掌握电路、信号及照明电路掌握电路的电源由掌握变压器TC二次侧输出 110V 供电，中间抽头 603 对地为信号灯电源 6.3V,241 号线对地为照明变压器 TD二次侧输出 36V；2.2.1 主电动机的旋转掌握在主电动机启动前
14、，第一将自动开关Q2、Q3、Q4 扳到接通状态，同时将配电盘的门关好并锁上；然后再将自动开关Q1 扳到接通位置，电源指示灯亮；这时按下 SB1，中间继电器 K1 通电并自锁 , 为主轴电动机与其他电动机的启动做好了预备；当按下按钮 SB2 时，沟通接触器KM1 线圈通电并自锁使主电动机旋转，同时主电动机旋转的指示灯 HL4 亮；主轴的正转与反转用手柄通过机械变换的方法来实现；2.2.2 摇臂的升降掌握按下按钮 SB3 ，时间继电器KT1 通电吸合，它的瞬动触点（ 33-35 ）闭合使 KM4 线圈通电，液压电动机M3 起动供应压力油，经安排阀体进入摇臂的松开油 腔，推动活塞使摇臂松开；同时活塞
15、杆通过弹簧片使行程开关ST2 的动断触点断开没， KM4 线圈断电 , 而 ST2 的动合触电（ 17-21 ）闭合 2M线圈通电，它主触点闭合， 2M电动机旋转 使摇臂上升；假如摇臂没有松开， ST2 的动合触点不能闭合，摇臂升降电动机不能转动，这样就保证了只有摇臂的牢靠松开后方可使摇臂上升或下降；当摇臂上升到所需要的位置时，松开按钮SB3，KM2 和 KT1 断电，升降电动机 M2 断电停止，摇臂停止上升；当连续1-3 秒后， KT1 的断电延时闭合的动断触点（ 47-49 ）闭合， KM5 线圈经 7-47-49-51号线， KM5 线圈通电液压泵电动机 M3反转，使压力油经安排阀进入摇
16、臂的夹紧液压腔，摇臂夹紧；同时活塞杆通过弹簧片使 ST3 的动断触点（ 7-47 ）断开， KM5 线圈断电， M3 电动机停止，完成了摇臂的松开上升夹紧动作；摇臂升降电动机的正转与反转不能同时进行，否就将造成电源两相间的短路；为防止由于操作错误造成事故，在摇臂上升和下降的线路中加入了触点互锁和按钮互锁；由于摇臂的上升或下降是短时的调整工作所以采纳点动方式；行程开关 ST1 是为摇臂的上升或下降的极限位置爱护而设立的；ST1 有两对常闭触点， ST1 的动断触点（ 15-17 ）是摇臂上升时的极限位置爱护， ST1 的动断触点（ 27-17 ）是摇臂于液压夹紧机构显现故障或ST3 调整不当，将
17、造成液压泵电动机 M3 过载它的过载爱护热继电器的动断触点将断开，KM5 释放同， M3 电动机断电停止；2.2.3 立柱和主轴箱的松开及夹紧掌握主轴箱与立柱的松开及夹紧掌握可以单独进行，也可以同时进行，它由组 合开关 SA2 和按钮 SB5（或 SB6）进行掌握； SA2 有三个位置，在中间位置（零位）时为同时进行，搬到左边位置时为立柱的夹紧或放松，搬到右边位置为主轴箱的夹紧或放松； SB5 是主轴箱和立柱的夹紧按钮；下面以主轴箱的松开和夹紧为例说明它的动作过程：第一将组合开关SA2搬向右侧，触点（ 57-59 ）接通，触点 57-63 断开；当要主轴箱松开时，按下按钮 SB5，这时时间继电
18、器 KT2 和 KT3 线圈同时通电，但 KT2 为断电延时型时间继电器，所以 KT2 的通电使瞬常常开触点闭合，断电延时断开的动断触点（7-57） 也闭合使 YA1 通电，经 1-3s 后 KT3 的延时动合触点（ 7-41 ）闭合，通过 3-5-7- 41-43-37-39使 KM4 通电，液压泵电动机正转使压力液压油经安排阀进入主轴箱 液压缸，推动活塞使主轴箱放松；活塞杆使ST4 复位主轴箱和主柱分开，指示灯 HL2 亮；当要主轴夹紧时，按下按钮SB6 仍第一为 YA1 通电，经 1-3s 后中， KM5 线圈通电，液压泵电动机反转，压力油经安排阀进入主轴箱液压缸，推动活塞使主轴箱夹紧；
19、同时活塞杆使ST4 受压，它的动合触点（ 607-613）闭合，指示灯HL3 亮，触点（ 607-613）断开，指示灯 HL2 灭，指示主轴箱与立柱夹紧；4当将 SA2 搬到左侧时，触点（ 57-63 ）接通，（ 57-59 ）触点断开；按下按钮 SB5 或 SB6 时使 YA2 通电，此时主柱松开或夹紧； SA2 在中间位置时，触点（ 57- 59、57-63 ）均接通，按下 SB5 或 SB6 时， YA1、YA2 均通电，主轴箱和立柱同时进行夹紧或放松；其它动作过程和主轴箱松开和夹紧完全相同；3 基于 PLC的 Z3040 摇臂钻床电气掌握系统硬件部分的设计Z3040 摇臂钻床电气掌握系
20、统的设计方案由两部分组成，一部分为电气掌握系统的硬件设计，也就是PLC 的机型的确定；另一部分是电气掌握系统的软件设计，就是 PLC 掌握程序的编写；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就之一就是，不对原有机床的掌握结构做过 大的调整，只是将原继电器掌握中的硬件接线改为用软件编程来替代；具体方 案如下：3.1 PLC 型号的挑选挑选基于 PLC的摇臂钻床电气掌握系统的PLC机型，应从以下几个方面来考虑：3.1.1 依据 PLC的物理结构依据物理结构的不同， 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廉价，小型电气掌握系统一般使用整体
21、式可编程控 制器；此次所设计的电气掌握系统属于小型开关量电气掌握系统没有特别的控 制任务，整体式 PLC 完全可以满意掌握要求，且在性能相同的情形下，整体式PLC 较模块式和叠装式 PLC 价格廉价，因此， Z3040 摇臂钻床电气掌握系统的PLC选用整体式结构的 PLC5 ；3.1.2 依据 PLC的指令功能考虑到任何一种 PLC 都可以满意开关量电气掌握系统的要求，据此本课题将尽量采纳价格廉价的 PLC；3.1.3 依据 PLC的输入输出点数如表 3.1 和表 3.2 所示，摇臂钻床的电气掌握系统需要17 个输入口 11 个输出口， PLC 的实际输入点数应等于或大于所需输入点数17，PL
22、C 的实际输出点数应等于或大于所需输出点数11，在条件许可的情形下尽可能留有10%-20% 的裕量；3.1.4 依据 PLC的储备容量PLC 储备器容量的估算方法：对于仅有开关量输入 / 输出信号的电气掌握系统，将所需的输入 / 输出点数乘以 8，就是所需 PLC储备器的储备容量（单位为bit ）即（17+11） 8=224bit3.1.5 依据输入模块的类型输入模块的输入电压一般为DC24V和 AC110V或 AC220V；直流输入电路的推迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接；沟通输入方式的触点接触牢靠，适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用；由于本基于 PLC 的摇臂钻
23、床电气掌握系统的工作环境并不恶劣，且对电气掌握系统操作6人员来说 DC24V电压较 AC110V电压安全些；因此，本基于 PLC的摇臂钻床电气掌握系统的 PLC输入模块应选直流输入模块，输入电压应DC24V电压；3.1.6 依据输出模块的类型PLC输出模块有继电器型、晶体管型和双向可控硅型三种；继电器型输出模块的触点工作电压范畴广，导通压降小，承担瞬时过电压和过电流的才能较强，每一点的输出容量较大（可达2A）, 在同一时间内对导通的输出点的个数没有限制，但动作速度慢，寿命有肯定的限制；晶体管型与双向可控硅型输出模块分别用于直流负载和沟通负载，它们的牢靠性高，反应带宽快，寿命长，但是过载才能差，
24、每1 点的输出量只有0.5A ，4 点同时输出的总容量不得超过 2A；由于 Z3040 摇臂钻床掌握对象对 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够满意要求，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Z3040 摇臂钻床电气掌握系统的实际情形，需要输入点数大于 17 个，输出点数大于 11 个；综上所述，为了使 Z3040 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能够满意上述要求，该
25、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，对于掌握器体积要求较高的应用系统是一种很好的挑选；其编程口为RS-232C，可以直接和编程器或运算机连接，使用特别便利，且性价比较高，使用便利；其主要技术性指标如下：该型 PLC具有 Z3040 摇臂钻床电气掌握系统所需的全部指令功能，其总输入点数为 20 点，总输出点数为 18 点，用户储备器容量 5K 步，输入模块电压为DC24V，输出模块为继电器型；由此可知， FP0-C14RS 和扩展单元 FP0-E16RS型和 FP0-E8RS型 PLC
26、的技术性能指标完全能满意上述要求；3.2 PLC 的 I/O 端口安排表依据所选 PLC的型号进行 I/O点的端口安排，如下（表3.1 、表 3.2 ）所示：表 3.1输入信号端口安排表地址号符号名称用途X0SB1总起动按钮X1SB2主电动机起动按钮X2SB3摇臂上升起动按钮X3SB4摇臂下降起动按钮X4SB5主轴箱、立柱、摇臂松开按钮X5SB6主轴箱、立柱、摇臂夹紧按钮X6SB7总停止按钮X7SB8主电动机停止按钮X8KR1M1电动机过载爱护用热继电器X9KR2X10ST1 1M3电动机过载爱护用热继电器摇臂上升用行程开关X11ST1 2ST2摇臂下降用行程开关X12摇臂夹紧、放松用行程开关
27、X13ST3摇臂夹紧用行程开关X14ST4立柱夹紧、放松指示用行程开关X15SA2 - 1主轴箱夹紧、放松用组合开关X16SA2 - 2立柱夹紧、放松用组合开关表 3.2输出信号端口安排表地址号符号名称用途Y0KM1主轴旋转接触器Y1KM2摇臂上升接触器Y2KM3摇臂下降 接触器Y3KM4主轴箱、立柱、摇臂放松接触器Y4KM5主轴箱、立柱、摇臂夹紧接触器Y5Y7YA1YA2 HL1主轴箱夹紧、放松用电磁铁Y6立柱夹紧、放松用电磁铁电源工作状态指示信号灯Y8HL2立柱松开指示信号灯Y9HL3立柱夹紧指示信号灯Y10HL4主电动机旋转指示信号灯3.3 PLC 的 I/O 电气接线图的设计下图为 P
28、LC的 I/O 电气接线图，图中 X0、X1、X2 、X3、X4、X5、X6 、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16 共用一个 COM端，输入开关的其中一端应并接在直流 24V 电源上，另一端应分别接入相应的PLC输入端子上；接线时留意PLC输入/ 输出 COM端子的极性；接触器的线圈工作电压如为沟通110V，就接触器线圈连接的 Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6 可以共用一个COM2 端；信号灯电源电压为 6.3V，因此 Y7 、Y8、Y9、Y10、可以共用一个 COM1 端；假如输出掌握设备存在直流回路，就沟通回路直流回路不行共用一个COM端，而应
29、分开使用，本电路的输出端全为沟通回路，因此在电源电压相同的接口可共用一个COM端；图 3.1PLC 的 I/O 电气接线图4 Z3040 摇臂钻床电气掌握系统软件部分的设计4.1 PLC 梯形图程序的优化设计及程序调试：为了使 Z3040 摇臂钻床在进行电气掌握系统改造后仍能够完成原有的工作需要，本基于 PLC的摇臂钻床电气掌握系统的PLC程序应由电气掌握系统预开程序、主电动机的起动和停止掌握程序、摇臂升降掌握程序即升降电动机的正反转掌握程序、立柱和主轴箱的松开与夹紧掌握程序即液压泵电动机的正反转程序、信号的显示程序、照明掌握程序等部分组成；因选用 FP0 型号的 PLC， 所以编程时采纳 W
30、indows环境下运行的 FPWINGR的编程软件来编程设计 , 采纳 TVT90A2可编程掌握器训练装置来进行模拟调试；如以下图形所示：4.1.1 系统预开程序X6 为总停输入继电器， X0 为系统预开输入继电器；当X0 闭合后 PLC的内部继电器 R0 接通并自锁，为电气掌握系统进行工作做好预备；图 4.1系统预开梯形图程序4.1.2 主电动机的起动掌握程序X1 为主电动机起动输入继电器，R0 闭合后，接通 X1，此时输出继电器Y0 接通并自锁，从而使电机起动；图 4.2主电动机的起动梯形图程序4.1.3 摇臂升降掌握程序R0 闭合后，当输入继电器 X2 接通时，内部继电器 R1 也接通，
31、同时 Y3 得电， 使得液压泵电动机起动，摇臂放松，当摇臂完全放松后，X11 的常开触点闭合， 常闭触点断开， Y3 断电， Y1 得电，摇臂开头上升，当上升到极限位置时，X10 的常闭触点断开， Y1 失电；摇臂完成松开，然后上升的过程；假如想要完成摇臂下降的过程，需接通X3，在摇臂放松后，使 Y4 得电，使摇臂下降，当下降到极限位置时，X10 的常闭触点断开， Y2 失电；摇臂完成松开，然后下降的过程；图 4.3摇臂升降梯形图程序4.1.4 主轴箱和立柱同时放松或夹紧掌握程序R0 闭合后，当输入 X4 或 X5 接通时，内部继电器 R2 、R3 和定时器 T3 同时接通,3 秒后， Y3
32、自动接通，主轴箱和立柱同时放松，当再次使输入 X4 或 X5 接通时， Y6 接通，主轴箱和立柱同时夹紧；图 4.4主轴箱和立柱同时放松或夹紧梯形图程序4.1.5 主轴箱和立柱分别单独夹紧或放松程序除了可以使立柱和主轴箱同时夹紧、放松外，仍可以使它们分别夹紧或放 松，通过手动接通 X15 和 X16 即可完成上述操作，当需要使主轴箱单独夹紧或放松时，用手扳动开关X16 使其断开即可，同样，用手扳动输入开关X15，即可达到单独夹紧或放松立柱的目的；图 4.5主轴箱和立柱分别单独夹紧或放松梯形图程序4.1.6信号显示程序R0 接通，当主电动机起动后， Y0 接通， Y10 得电，主电动机起动信号灯
33、亮；立柱夹紧后 X14 接通， Y9 得电，立柱夹紧信号灯亮；当 Y3 得电后，立柱开头松开，当立柱松开后， X14 的常开触点闭合，常闭触点断开， Y8 得电，立柱松开信号灯亮；图 4.6信号显示梯形图程序4.1.7电源工作状态指示信号程序R0 接通，输出继电器开头处于工作状态；Y7 得电，此时电源工作状态指示信号灯亮，说明机床5 结论图 4.7电源工作状态指示信号梯形图程序本课题所讨论的基于 PLC的摇臂钻床电气掌握系统的设计实现了Z3040 摇臂钻床的掌握自动化，便利了工人在生产中对机床的实际操作；通过讨论，可得出以下结论：5.1 讨论成果可编程掌握器是一种广泛应用于工业现场的新型掌握器
34、，具有结构简洁，抗干扰性强，编程便利等特点，本课题采纳 PLC 自动掌握技术取代了传统继电器接触器电气掌握系统，实现了对 Z3040 摇臂钻床的自动掌握，从而提高了机床的工作效率、工作稳固性和牢靠性，而且，仍大大降低了工人的劳动强度，改善了产品的加工质量，降低了设备故障率，提高了生产率；另外，通过 这次毕业设计使我对PLC 和电控方面的学问又有了更加深刻的懂得和把握，为今后走向工作岗位从事相关工作奠定了很好的基础；5.2 不足之处由于时间精力有限，仍有很多功能有待扩展、完善；主要是没有对所掌握电动机的调速问题进行讨论，包括主电动机、升降电动机、液压泵电动机的调速只能通过机械调速或多速电机来进行
35、，属于有级调速，其加工范畴将受到某些限制，系统仅限于规律开关量的掌握，对于PLC 的很多高级指令没有应用到；以上问题有待今后进一步讨论解决；致谢本论文是在杨清杰老师的尽心指导下完成的，杨清杰老师渊博的学问、丰富的实践体会和诲人不倦的作风至今令我终生难忘；从杨清杰老师身上，除了学到很多专业学问外，我仍学到了如何做人、做事等很多其它珍贵的东西；全部这些都将使我受益终生；在此，我要诚心的感谢杨清杰老师，感谢他在指导我做学士学位论文期间对我无私的关怀和耐心细致的指导，并向杨清杰老师致以崇高的敬意！在攻读学士学位期间，我仍得到了其他众多老师和单位领导、同学们的关怀、帮忙，有了他们，我才能克服各种困难，完
36、成学士学位论文；在这里一并表示感谢！参考文献1 齐占庆主编机床电气掌握技术第三版北京：机械工业出版社，20052 张桂岭. 浅谈现代 PLC的优势特点 . 自动化博览， 2003（ 4）， 66-673 李国厚主编 PLC原理与应用北京：清华高校出版社， 20054 齐占庆主编机床电气自动掌握北京：机械工业出版社，19875 黄永红.PLC 输入输出点数的扩展方法 . 电工技术杂志， 2002（3）， 47-496 扬湘洪.T68 镗床的 PLC掌握，机械制造与自动化， 2004（2）， 52-557 肖增文等著 .PLC 在包装带热合机上的应用 .电气自动化 ,2002 （ 6）， 57-5
37、88 王永明 .PLC 在高压发生器电气掌握系统的应用.电气自动化， 2004（2）， 55-569 周百聪 . 基于 PLC 的 X62W型万能铣床电控系统的改造 . 机电产品开发与创新， 20056,150-15110 邱公伟 . 可编程序掌握器网络通信及应用. 北京 : 清华高校出版社， 2003， 1-511 李启光 . 用 PLC 改造继电器电气线路中的技术讨论. 北京机械工业学院，2004（ 2）， 66 6712 李亚东. 用 PLC实现位置掌握的方法 . 上海交通高校学报， 2002（ 4）， 491- 49313 王培良 . 发电机自动检测的PLC 电气掌握系统 . 电气自动化， 2004（1）， 60-6114 李桂芹 . 提高 PLC 电气掌握系统牢靠性的措施 .电气自动化， 2006（1）， 57-5815 梁首发.PLC 与工控机应用分析 . 工业外表与自动扮装置， 2001（1）40-4516 江梅.PLC 在镗铣床掌握系统中的应用 . 冶金动力， 2001（3）62-64附录 AZ3040摇臂钻床电气掌握系统梯形图附录 B梯形图转换成指令表