摇臂钻床PLC（三菱）电气控制系统设计说明书——48页.rar

摘 要

本设计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，本设计对Z3040

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；电气控制系统；梯形图

目 录

1 绪论..................................................................1

1.1本设计的选题背景和意义 ...........................................1

1.2 国内外关于本课题的技术研究现状和发展状态 ........................2

2 Z3040摇臂钻床及传统电气控制原理分析...................................3

2.1 Z3040摇臂钻床简介 ...............................................3

2.2 Z3040摇臂钻床的结构及运动形式 ...................................3

2.2.1 Z3040摇臂钻床的结构��������������������3

2.4.1 联锁环节�������������������������13

2.4.2 保护环节�������������������������13

2.5 液压系统 .......................................................14

2.5.1操纵机构液压系统 ���������������������14

2.5.2 夹紧机构液压系统���������������������15

3 系统总体方案设计.....................................................16

4 基于PLC的Z3040电气控制系统硬件设计...................................17

4.1 PLC控制系统设计的基本原则 ......................................17

4.2 电气控制部分 ...................................................18

4.2.1 电气控制主电路����������������������18

4.5.3 主令电器选型�����������������������24

4.5.4 继电器及选择�����������������������26

4.5.5 熔断器及选择�����������������������29

4.5.6 其他电器元件及选择��������������������30

5 元器件明细表.........................................................31

6 基于PLC的Z3040电气控制系统软件设计...................................31

6.1 程序SFC图 ......................................................32

6.2 梯形图 .........................................................32

6.3 指令表 .........................................................32

1 绪论

1.1本设计的选题背景和意义

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工，如

：钻孔、镗孔、铰孔及螺纹等。从控制上讲，它需要机、电、液压等系统相互配合

使用，而且要进行时间控制。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现

的。也有的是采用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交流异步电动机拖动，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、放松各由一台交流异步电动机拖动。

可编程逻辑控制器（Programmable Logic

Controller）简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收

微型计算机控制技术，使之功能不断增强，逐渐适合复杂的电气控制系统。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。可靠性高，抗干扰能力

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，这样可以大大节省用户的开发时间与生产成本。

现在应用于各种工业控制领域的PLC种类繁多，规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。

可靠性高。可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