Z3040型摇臂钻床的PLC控制.pdf

DOI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． i s s n ． 1 0 0 9 - 9 4 9 2 ． 2 0 1 5 ． 1 1 ． 0 2 4 Z 3 0 4 0 型摇臂钻床的P L C控制 嵇海旭 ，梁秀娟 广东海洋大学，广东湛江 5 2 4 0 8 8 摘要采用P L C 对Z 3 0 4 0 进行控制 ，可以使复杂接线大为简化，降低故障率。介绍了用P L C 对传统Z 3 0 4 0 型摇臂钻床的控制 ， 完成了输入输出设备的接线图和控制梯形图的设计工作，指出了外部输入设备常闭触点在梯形图中的处理，断电延时的处理 ， 正反转控制的安全处理等，对其他机床设备的P L C 控制提供借鉴作用。 关键词Z 3 0 4 0 型摇臂钻床；P L C 控制；梯形图 中图分类号 T G5 2 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 99 4 9 2 2 0 1 5 1 1 0 0 8 9一O 5 Th e P LC Co n t r o l o f Z3 0 4 0 Ty p e Ra d i a l Dr i l l i n g M a c h i n e J I Ha i X U， L I AN G X i u - j u a n G u a n g d o n g O c e a n U n i v e r s i t y ，Z h a n j i a n g 5 2 4 0 8 8 ，C h i n a Ab s t r a c t Us i n g PL C t o c o n t r o l Z 3 0 4 0 c a n ma k e t he c o mp l e x wi rin g i s s i mp l i f i e d g r e a t l y， r e d u c e t h e f a i l u r e r a t e ． Th e p a p e r i n t r o d u c e s t h e ri s e o f PL C o n t h e t r a d i t i o n a l Z 3 0 4 0 t y p e r a d i a l d ril l i n g ma c h i n e c o n t r o l ，c o mp l e t e s t h e d e s i g n o f wi r i n g d i a g r a m o f i n p u t a n d o u t p ut d e v i c e s ， a n d d e s i g n s t he c o mp l e t e l a d d e r c h a r t ． T he pa p e r p o i nt s o u t t h e p r o c e s s i n g o n t h e e x t e ma l i n p u t d e v i c e no r ma l l y c l o s e d c o n t a c t ， p o we r f a i l u r e d e l a y， a n d t h e s e c urit y p r o c e s s i n g r e v e r s i n g c o n t r o l， e t c ． I t C an p r o v i d e r e f e r e n c e t o t h e PL C c o t r o l o f o t h e r ma c h i n e t o o l s ． Ke y wo r ds Z 3 0 4 0 t y p e r a d i a l d ril l i n g ma c h i n e ；PL C c o n t r o l ；l a d d e r c ha r t 0引言 Z 3 0 4 0 型摇臂钻床是工厂常用 的一种设备 ， 通常采用传统的继电接触器进行控制。继电器控 制为接线程序控制 ，它是 由分立元件 继电器 、接 触器 、电子元件等 用导线连接起来加 以实现 的 ； 它的控制逻辑程 序就在接线之 中，对于控制程序 的修改必须通过改变接线来实现，缺乏通用性和 灵活性 。由于器件 的老化 、脱焊 、触头 的抖动及 电弧损害等，大大降低了系统的可靠性 ，容易出 现故障，维修困难 ，费工费时 ，加大维修成本 ， 影响设备正常使用 ] 。 将 Z 3 0 4 0 型摇臂钻床 采用 P L C控制 ，可使原 复杂接线大为简化，工作可靠，降低故障率 ，减 少维修量 ，提高功效 。P L C 控制系统的输入 、 输出部分与传统的继电器控制系统基本相同，其 差别仅在于其控制部分。P L C 是通过存放在存储 器 中的程序来完成控制功能 ，代替了继 电接触器 中硬接线 的逻辑控制电路 。P L C不仅能实现复杂 控制，还具有数值运算及过程控制等其他功能， 因此可以灵活 、方便 的实现各种控制功能 。 1 Z 3 0 4 0型摇臂钻床基本组成 摇臂钻床一般 由底 座 、内外立 柱 、摇臂 、主 轴箱 和工作 台等部 件组成 ，并配 有相应 电器 元 件 ，如图 1 所示。内立柱 固定在底座 的一端 ，外 立柱套在 内立柱上 ，并可绕内立柱回转 3 6 0。 。摇 臂的一端为套筒 ，它套在外立柱上 ，借助于电机 带动丝杠 的旋转实现上下移动 。主轴箱安装在摇 臂的水平导轨上 ，通过手轮操作可使主轴箱沿摇 臂水平导轨左右移动。钻床工作时，主轴箱夹紧 在摇臂 的水平导轨上 ，摇臂与外立柱夹紧在 内立 柱上 。 Z 3 0 4 0 型摇臂钻床的主轴箱里共有 1 2 根轴， 完成主运动与轴向进给运动。其中V I I 轴是主轴， 通过 轴 I I 的双 向多片 摩擦离 合器控 制正转 或 反 收稿 日期 2 0 1 50 51 4 匪誓 自动化 XO0 0 Y00 0 XOo o a 接线图 b 梯形图 图7 S B l 接成常开形式 从图 5 和图7 可以看出 ，为了使梯形图和继电 接触器控制电路一一对应 ，P L C输入设备 的触点 应尽可能地接成常开形式。 此外 ，热继电器 F R的触点只能接成常闭的 ， 通常不作 为P L C的输入信号 ，而将其直接通 断接 触器线圈。 2 ． 2 ． 2 对正反转的处理 摇臂升降电动机 和液压泵 电动机有正反转 的 控制 ，必须保证每台电动机的正反转不能同时接 通 ，否则会 引起短路。为此 ，在每台电机的正反 转启动前加入一个 由P L C辅助继电器和定时器组 成的0 ． 5 S 延时程序，保证正反转的安全过渡。由 于原 电路 中液压泵电动机 的反转控制 已经有 了约 3 S 的延时控制 ，所 以只在正转前加 了0 ． 5 S 的延时 控制程序 。摇臂升降电动机和液压泵 电动机有正 反转的延时控制程序如图8 所示。 图8 正反转的延时控制程序 2 ． 2 ． 3 断电延时的处理 P L C中定时器都 是接通延 时型的 ，但在实 际 的电力拖动控制线路 中常常用到断 电延时型的控 制 ，所以断电延 时型必须 自己编写 。图9所示 为 断电延时程序的梯形 图，程序的运行过程为 当 MO常开 触点 接通 时 ，M1 辅 助继 电器 通 电并 自 锁 ；当 MO 辅 助继 电器线圈断电使 MO常闭触点复 位后 ，T O 开始计时，3 秒后断开 M1 。 图9断电延时程序 在 Z 3 0 4 0型摇臂 钻床的控制 中，液压泵 电动 机 的控制就要用到断电延 时控制程序。在继 电接 M 1 启动 控制 用M0 建立 公共区域 断电延时程序 M2 正转辅助控制 M2 雁转延时控制 M2 正转控制 M2 反转辅助控制 M2 反转延时控制 M2 反转控制 M3 正转辅助控制 M3 正转延时控制 M3 正转控制 M3 反转控制 用M5 建立公共 区域 电磁 阀控 制 图 1 0整体梯形 图设计 触器控制电路中 ，时间继电器 K T 使用了瞬时断开 延时闭合常闭触点和瞬时闭合延时断开常开触