毕业方案及对策PLC的摇臂钻床控制系统改造.doc

《基于PLC的摇臂钻床控制系统改造》 在现代机械加工领域，摇臂钻床是一种广泛应用的设备，用于进行孔的钻削加工。然而，传统的继电器-接触器控制系统存在诸多问题，如线路复杂、可靠性差、故障诊断困难等。为了解决这些问题，本文提出了基于PLC（可编程逻辑控制器）的摇臂钻床控制系统改造方案，旨在提升设备的工作性能。 Z3050摇臂钻床是一种常见的中型钻床，主要由底座、内外立柱、摇臂、主轴箱和工作台等部分组成。其工作原理包括主轴的旋转运动作为主运动，主轴的垂直运动作为进给运动，以及辅助运动用于调整工件和刀具的位置。电气控制系统是摇臂钻床的核心部分，负责协调各个运动的执行。 在电气控制系统分析中，主电路由三相电源控制，通过低压断路器QS，主轴电动机M1由接触器KM1控制正反转，并由热继电器FR1提供过载保护。摇臂电动机M2的正反转由接触器KM2和KM3控制，而M3由KM4和KM5控制，设有过载保护。M4电机较小，由开关SA1直接控制。 控制电路方面，主轴电动机的启动和停止由按钮SB2和SB1以及接触器KM1实现。摇臂的升降和夹紧、放松是通过按钮SB3和SB4，以及接触器KM2、KM3组成的正反转点动控制电路实现，同时与液压泵电动机M3的正反转控制紧密关联。液压泵电动机的正反转由KM4和KM5控制，驱动双向液压泵，通过二位六通阀对摇臂夹紧机构施加压力油，实现夹紧和放松。 以摇臂上升为例，按下上升按钮SB3，时间继电器KT吸合，使得液压泵电动机M3正转，液压压力松开摇臂。当摇臂上升到预定位置，松开按钮，KM2和KT断电，M2停止，摇臂停在上升位置。经过一段时间，KT的延时触点闭合，KM5吸合，使摇臂夹紧。 PLC的引入显著改善了原有系统的性能。PLC控制系统具有构造简洁、编程便捷、调试快速、可靠性高、抗干扰能力强、故障率低和对环境适应性强等优点。通过合理选择PLC机型，分配I/O端口，设计硬件接线图和梯形图程序，可以实现更精确、更智能的控制。在改造过程中，PLC替代了传统的继电器-接触器系统，优化了控制逻辑，提高了设备的自动化程度和工作效率。 总结来说，PLC的摇臂钻床控制系统改造是现代制造技术的重要进步，它通过优化控制策略和增强设备的可靠性，提升了摇臂钻床的工艺性能和生产效率，降低了维护成本，为工业生产带来了显著的效益。