用PLC改造Z3050型摇臂钻床的电气控制线路的改造过程分为几个步骤？

2016-12-22 17:08分类：PLC自学教材阅读：

　 (1)设备、工具和材料准备。所需设备、工具及材料见表7-11。
(2)操作步骤。
(1)电路设计分析。 (a)Z3050型摇臂钻床的运动形式：主动运、摇臂钻床主轴带着钻头（刀具）的旋转运动、进给运动、摇臂钻床主轴的垂直运动（手动或自动）、辅助运动。辅助运动用来调整主轴（刀具）与工件纵向、横向（即水平面上的）相对位置及相对高度。
    (b) Z3050型摇臂钻床电气控制主电路分析。23050型摇臂钻床机械设备共有4台电动机，除了冷却泵电动机采用断路器直接起动外，其余的3台异步电动机都采用交流接触器直接起动。
    ①M1为主轴电动机，由交流接触器KM1来控制，只要求单方向旋转，主轴的正反转由机械手柄来操作。主轴电动机M1装于主轴箱的顸部，拖动主轴及进给传动系统来运转。热继电器FRI作为主轴电动机M1的过载保护和断相保护，短路保护由断路器QF1中的电磁脱扣装置来完成。
    ②M2为摇臂升降电动机，它装于主柱的顶部，用接触器KM2和KM3来控制其正反转。因为摇臂升降电动机M2间断性地工作，所以不用设过载保护。
    ③M3为液压泵电动机，用交流接触器KM4和KM5来控制正反转，由热继电器FR2来作为过载保护和断相保护。液压泵电动机M3的主要作用是拖动油泵供给液压装置压力油，以实现摇臂、主柱和主轴箱的松开及夹紧。

摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3共用断路器QF3中的电磁脱扣器作为短路保护。
    ④M4为冷却泵电动机，它由断路器QF2直接来控制，并且实现短路保护、过载保护和断相保护。
    电源配电盘在立柱的前下部，冷却泵电动机M4装于靠近立柱的底座上，摇臂升降电动机M2装于立柱的前下部，其余电气设备置于主轴箱或摇臂上。由于Z3050型摇臂钻床的内、外立柱间未装设汇流环，故在使用时不能沿一个方向连续转动钻床的摇臂，以免发生事故。
    主电路的电源电压是交流380V，断路器QF1作为电源引入的开关。
    (c)控制电路分析。控制电路电源由控制变压器TC降压后供给110V的电压，熔断器FU1作为短路保护。
    ①开车前的准备工作。为保证操作的安全，钻床具有“开门断电”的功能。因此，开车前应将立柱下部及摇臂后部的电门盖关好才能接通电源。合上断路器QF3（5区）及总电源开关断路器QF1（2区），则电源的指示灯HL1（10区）亮，说明钻床的电气线路已经进入了带电状态。
    ②主轴电动机M1的控制。按下起动按钮SB3（12区），交流接触器KM1吸合并且自锁，使主轴电动机M1起动运行，同时指示灯HL2（9区）亮。按下停止按钮SB2（2区），则交流接触器KM1释放，使主轴电动机M1停止旋转，同时指示灯HI。2熄灭。
    ③摇臂升降的控制。按下上升按钮SB4（15区）或按下下降按钮SB5，则时间继电器KT1（14区）通电前吸合。其瞬时闭合的动态触点（1 7区）闭合，交流接触器KM4线圈（17区）通电，液压泵电动机M3起动，正向旋转，供给压力油。压力油经分配阀体进入摇臂的“松开油腔”，推开活塞并移动，活塞便推动菱形块，将摇臂松开。同时活塞杆通过弹簧片压下位置开关SQ2，使其动断触点（17区）断开，动合触点（15区）闭合。位置开关SQ2的动断触点(17区)切断了交流接触器KM4的线圈电路，交流接触器KM4主触头（6区）断开，液压泵电动机M3停止T作。位置开关SQ2的动合触点（15区）使交流接
触器KM2（或KM3）的线圈（15区或16区）通电，KM2（或KM3）的主触头（5区）接通M2的电源，摇臂升降电动机M2起动并旋转，带动摇臂上升（或下降）。假如此时的摇臂尚未完全松开，那么位置开关s02的动合触点不能闭合，使交流接触器KM2（或KM3）的线圈无电，摇臂就不能上升（或下降）。
    当摇臂上升（或下降）到所需要的位置时，就松开按钮SB4（或SB5），那么交流接触器KM2（或KM3）及时间继电器KT1同样断电释放，摇臂升降电动机M2就停止了T作，摇臂便停止上升（或下降）。
    因为时间继电器KT1断电释放，经过1～3s的延时后，其延时闭合的动断触头（18区）闭合，使交流接触器KM5（18区）吸合，液压泵电动机M3反向旋转，泵内压力油经分配阀进入摇臂的夹紧油腔，使摇臂夹紧。在摇臂夹紧后，活塞杆推动弹簧片压下位置开关SQ3，那么其动断触点（19区）断开，交流接触器KM5断电释放，液压泵电动机M3最终停止工作，就完成了摇臂的松开到上升（或下降），再上升（或下降）到夹紧的整套动作。
    组合开关SQ1a（15区）和SQ1b（16区）作为摇臂升降的超程限位保护开关。当摇臂上升到极限位置时，压下SQ1a使其断开，交流接触器KM2便断电释放，摇臂升降电动机M2就停止运行，摇臂即停止上升；同理，当摇臂下降到极限位置时，就会压下SQ1lb开关，使其断开，使交流接触器KM2断电释放，摇臂升降电动机M2就会停止运行，摇臂即刻停止下降。
    摇臂的自动夹紧装置由位置开关SQ3来控制。假如液压夹紧系统出现了故障，就不能自动夹紧摇臂；或者因为位置开关SQ3调不当，在摇臂夹紧之后就不能使位置开关SQ3的动断触点断开。这都会使液压泵电动机M3因为长期地过载运行而使其损坏。因此，电路中不仅要设有热继电器FR2，而且其整定值也应根据液压泵电动机M3的额定电流进行整定。
    摇臂升降电动机M2的正反转交流接触器KM2和KM3不允许同时得电动作，以防止电源相与相之间短路。为丁避免因为操作失误、主触头熔焊等原因而造成短路事故，在摇臂上升和下降的控制电路中都采用了交流接触器的联锁和复合按钮的联锁，以此来确保电路能够安全地工作。
    ④立柱和主轴箱的夹紧与放松控制。立柱和主轴箱的夹紧（或放松）既可以同时进行，也可以单独进行，由转换开关SA1（2224区）和复合按钮SB6（或SB7）（20区和21区）进行控制。SA1共有3个位置，拨到中间位置时，立柱和主轴箱的夹紧（或放松）同时进行；拨到左侧位置时，主轴箱夹紧（或放松）。其中复合按钮SB6为松开控制按钮，复合按钮SB7为夹紧控制按钮。
    ·立柱和主轴箱同时松开、夹紧。将转换开关SA1l拨到中间位置，然后按下按钮SB6，时间继电器KT2、KT3的线圈（20区和21区）同时得电。时间继电器KT2的延时断开的动合触点（22区）瞬时闭合，则电磁铁YA1、YA2得电并吸合，液压泵电动机M3正转，供出来的压力油进入立柱及主轴箱的松开油腔，使立柱和主轴箱同时松开。
    当松开按钮SB6，则时间继电器KT2和时间继电器KT3的线圈断电释放，时间继电器KT3延时闭合的动合触点（17区）就瞬时断开，交流接触器KM4就断电释放，液压泵电动机M3停转。时间继电器KT2延时分断的动合触点（22区）经过1～3s后分断，交流电磁铁YA1、YA2线圈断电释放，得到立柱和主轴箱同时松开的操作结果。
    立柱和主轴箱同时夹紧的工作原理与同时松开的工作原理基本相似，只要按下按钮SB7．使交流接触器KM5得电吸合，使液压电动机M3反转即可。
    ·立柱和主轴箱单独松开、夹紧。如果希望单独控制主轴箱，可以将转换开关SA1拨到右侧位置。按下按钮SB6（或夹紧按钮SB7），则时间继电器KT2和KT3的线圈同时得电，这时只有交流电磁铁YA2单独通电吸合，从而实现主
轴箱的单独松开（或夹紧）。
·松开复合按钮SB6（或SB7），时间继电器KT2和KT3的线圈也就断电释放，液压泵电动机M3便停转。经过1～3s的延时后，时间继电器KT2延时分断的动合触点（22区）分断，交流电磁铁YA2的线圈断电释放，主轴箱松开（或夹紧）的操作结束。
    同理，若把转换开关SA1拨到左侧位置，可使立柱单独松开或夹紧。
    因为立柱和主轴箱的松开和夹紧是短时间的调整工作，所以要采用点动控制。
    ⑤冷却泵电动机M4的控制。扳动断路器QF2就可以接通或切断电源，操纵冷却泵电动机M4的工作或停止。
    (d)照明、指示电路分析。照明、指示电路的电源由控制变压器TC降压后提供24V或6V的电压，由熔断器FU2、FU3作为短路保护，EL是照明灯，HL1为电源指示灯，HL2为主轴指示灯。
    (2)确定I/O点数。I/O设备和PC的I/O)端子的分配见表7-12。