日志
PLC在机床电器控制
默认分类 2007-12-03 23:40:15 阅读5925 评论24 字号：大中小
本文介绍了关于PLC在机床电器控制中的应用、PLC在机床控制中的应用、钻床结构和运动形式、机床常用低压电器、机床电气控制等，并对Z35型摇臂钻床主要电路设计解释了PLC在机床控制正反转过程。
关键词：机床电器 机床 电气控制 PLC
在机床工业的发展过程中，提高机床的加工速度和加工精度，始终是人们努力解决的相互制约的两大课题，也是推动机床电气控制系统发展的动力。电力拖动控制、电力电子、检测、计算机和控制理论的发展，为机床电气控制系统不断发展提供了物质和科技条件。
20世纪40年代以前，机床的电气控制主要采用交流电动机拖动的继电器-接触器控制。由于当时的交流电动机难以实现调速，只能通过皮带、齿轮等机械机构来实现有级变速，因而机床的机械结构比较复杂，同时还限制了加工精度的提高。继电器-接触器控制系统可以实现机床的各种运动控制（如启动、制动、反转、变速等），并可实现逻辑控制、联锁控制、异地控制等，因而大大提高了机床的自动化水平，有助于减轻工人的劳动强度。这种控制系统技术简单、易于掌握，至今仍被广泛采用。
继电器-接触器控制系统是由各种电器组成的，而这些电器的机械动作寿命是有限的，必须按时更换损坏的电器，以免影响系统的可靠性。另外，根据加工工艺的要求，需要改变控制逻辑关系时，必须修改线路，重新安装配线，这对现代机床的控制要求是很不适应的。
20世纪40年代后，发电机-电动机、交磁放大机-电动机等直流调速系统，以其优良的调速性能，被广泛用于大型机床的主拖动和进给拖动系统中。不仅提高了机床的加工性能，还简化了机床的传动机构。
近年来，由于电力电子器件及其变换技术的发展和矢量控制技术的应用，交流调速系统有了很大的发展，在调速性能上完全可以与直流调速系统相媲美，加之性能可靠、维护方便，因而在星带机床中逐步取代着直流调速系统。
在机床的控制方面，今年出现的可编程控制器（PLC）已广泛用于电气控制系统中。可编程控制器不仅可以按事先编好的程序进行各种逻辑控制，还具有随意编程、自动诊断、通用性好、体积小、可靠性高的特点。因此，可编程控制器正逐步取代着继电器－接触器控制系统。
可以预料，随着科学季度的发展，机床PLC电气控制系统将继续向更高的方向发展，以不断提高机床的加工精度、生产效率和自动化水平。
可编程序控制器（Poogrannable Controller）简称为PC,但是由于个人计算机(Personal Computer)也简称为PC,为了区别,同时由于早期的可变程序控制旗帜是具有逻辑控制功能,因此人们仍习惯称可编程序控制器为PLC(Programmable Logical Controller)．
1982年国际电工委员会在颁布可编程序控制器标准草案中所作的定义为:可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统.它采用一种可编程序的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字或模拟式的输入／输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程序控制器及其有关设备应按易于与工业系统连成一个整体和具有扩充功能的原则进行设计。
由于工业生产队自动控制系统需求的多样性，PLC的发展方向有两个：
一是朝着小型、建议、价格低廉方向发展。单片及技术的发展，促进了PLC向紧凑型发展，体积减小，价格降低，可靠性不断提高。这种小型的PLC可以广泛取代继电器控制系统，应用于单机控制和小型生产的控制，如OMRON公司的C20、C20P、C28P、C40P、C60P、C20H、C40H等。
二是朝着大型、高速、多功能方向发展。大型的PLC一般为多微处理器系统，有较大的存储能力和功能强筋的输入／输出接口通过丰富的职能外设借口，可以实现流量、温度、压力、位置等闭环控制；通过网络接口，可几连不同类型的PLC和计算机，从而组成控制范围很大的局域网络，适用于大型的自动化控制系统。
为适应工业环境使用，与一般控制装置相比较，PLC机有以下特点：
1.可靠性高，抗干扰能力强，工业生产对控制设备的可靠性要求：
2.故障修复时间（平均修复时间）短
任何电子设备产生的故障，通常为两种：
偶发性故障：由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。
永久性故障：由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。
3.功能强、适应面广
现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。
4. 编程简单、容易掌握
目前，大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观，又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户手册或短期培训，电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。
5. 减少了控制系统的设计及施工的工作量
由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时，PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，更减少了现场的调试工作量。并且，由于PLC的低故障率及很强的监视功能，模块化等等，使维修也极为方便。
6. 体积小、重量轻、功耗低、维护方便
PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品，其结构紧凑，坚固，体积小，重量轻，功耗低。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。
近年来，随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。在机床的实际设计和生产过程中,为了提高机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。
普通钻床的主要组成部件有：
主轴箱、摇臂、立柱、工作台、底座。如图3.1所示主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转的钻床(见图 摇臂钻床)摇臂还可沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上。摇臂钻床广泛应用于单件和中小批生产中，加工体积和重量较大的工件的孔。摇臂钻床的主要变型有滑座式和万向式两种。滑座式摇臂钻床是将基型摇臂钻床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身导轨移动，以扩大加工范围，适用于锅炉﹑桥梁﹑机车车辆和造船等行业。万向摇臂钻床的摇臂除可作垂直和回转运动外，并可作水平移动，主轴箱可在摇臂上作倾斜调整，以适应工件各部位的加工。此外，还有车式﹑壁式和数字控制摇臂钻床等。
（3-1）
为了加工各种旋转表面，钻床必须具有钻削运动和辅助运动。钻削运动包括主运动和进给运动，而除此之外的所有运动都称之为辅助运动
钻床的主运动为主轴的旋转运动，由主轴通过卡爪带动刀具旋转，它承受钻削加工时的主要切削功率。 根据工艺要求，主轴应有不同的切削速度。主轴变速是由主轴电动机经V带传递到主轴变速箱实现的。
钻床的进给运动是摇臂的左右或上下直线运动，其运动形式有手动和机动两种。 加工螺纹是工件的旋转和刀具的移动之间有严格的比例关系，所以主运动和进给运动采用同一台电动机来拖动。钻床主轴箱输出轴经挂轮箱传给进给箱，进行钻削或攻丝。
钻床的辅助运动是钻床上除钻削运动以外的其他一切必需的运动。如摇臂的快速移动和模具的夹紧与放松
第四章 机床低压电器的选择
电力开关器件是机床的电源控制部件，掌握其结构和工作原理，是保证设备人身安全的必须。
1.刀开关
刀开关又称闸刀开关：按极数分有单极、双极与三极几种，一般由刀片、触头座、手柄和底板组成。刀开关的图形和文字符号如图1-15所示
图为刀开关的图形、文字符号
a）单极 b）双极 c）三极
刀开关选择时应考虑以下两个方面：
2.刀开关结构形式的选择：应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择如是否带灭弧装置，若分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。根据装置的安装形式来选择，是否是正面、背面或侧面操作形式，是直接操作还是杠杆传动，是板前接线还是板后接线的结构形式。
3.刀开关的额定电流的选择：一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。对于电动机负载，应考虑其启动电流，所以应选用额定电流大一级的刀开关。
QA系列、QF系列QSA（HH15）系列隔离开关用在低压配电中，HY122带有明显断口的数模化隔离开关，广泛用于楼层配电、计量箱、终端组电器中。
HR3熔断器式刀开关、具有刀开关和熔断器的双重功能，采用这种组合开关电器可以简化配电装置结构，经济实用，越来越广泛地用在低压配电屏上。
HKl、HK2系列开启式负荷开关（胶壳刀开关）,用作电源开关和小容量电动机非频繁起动的操作开关。
HH3、HH4系列封闭式负荷开关（铁壳开关）,操作机构具有速断弹簧与机械联锁，用于非频繁起动、28kW以下的三相异步电动机。
4.1.2转换开关
转换开关又称组合开关。常用的组合开关有HZ10系列，
4.1.3低压断路器
低压断路器即低压自动开关，又称低压空气开关或自动空气断路器。它相当于闸刀开关断路器、热继电器、欠电压继电器等的组合，是一种既有手动开关作用，又能进行欠压、失压、过载、短路保护的电器。
1.根据电气装置的要求确定断路器的类型；
2.根据对线路的保护要求确定断路器的保护形式；
3.低压断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。
4.低压断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。
5.欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。
6.过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。
4.2低压电器的形式
机床低压电器品种繁多，分类方法也很多，按用途分为以下三类：
1.控制电器
控制电动机的起动、制动、调速等动作，如开关电器、信号控制、接触器、
继电器、电磁启动器、控制器等。
2.保护电器
保护电动机和生产机械，使其安全运行，如熔断器、电流继电器、热继电器
等。
3.执行电器
带动生产机械运行或保持机械装置在固定位置上的一种执行元件，如电磁
阀、电磁离合器等。
万能转换开关是一种多挡式控制多回路的开关电器。一般用于各种配电装置
的远距离控制，也可作为电器测量仪表的换向开关或用作小容量电动机的启动、制动、调速、和换向的控制。由于缓解线路多，用途广泛，故称为万能转换开关。
万能转换开关有凸轮机构、触头系统和定位装置等部分组成。它依靠操作手
柄带动转轴和凸轮转动，使触头动作或复位，从而按预定的顺序接通与分断电路，同时又定位机构确保其动作的准确可靠。常用的万能开关有LW8、LW6系列。其中LW6系列万能转换开关还可以装配成双列型式，列于列之间用齿轮啮合。
1.作用：在控制电路中常用作远距离手动控制接触器、继电器等有电磁线圈的电器，也可用于电气联锁等电路中。
2.按钮的结构和符号
3.按钮的选择
目前常用的按钮有LA10、LA18、LA19、LA20等系列的产品。
按钮的选择应根据使用场合、控制电路所需触点数目及按钮颜色等要求选用。
一般用红色表示停止和急停；绿色表示起动；黑色表示点动；还有黄、白、蓝等颜色，供不同场合使用
4.3.3压力继电器
压力继电器是一种将油液的压力信号转换成电信号的电液控制元件，压力继电器主要用于对液体或气体压力的高低进行检测并发出开关量信号，以控制电磁阀、液泵等设备对压力的高低进行控制。图示为压力继电器结构示意图及图形符号。
压力继电器结构图形符号
速度继电器又称为反接制动继电器，主要用于电动机的反接制动控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动及时切断电源。
图示为速度继电器的原理示意图及图形符号，它主要由转子、定子和触头3部分组成。
常用的速度继电器有JYl型和JFZ0型两种。其中JYl型可在700～3600r/min范围工作，JFZ0-1型适用于300～1000r/min，JFZ0-2型适用于1000～3000r/min。
一般速度继电器都具有两对转换触点，一对用于正转时动作，另一对用于反转时动作。触点额定电压为380V，额定电流为2A。通常速度继电器动作转速为130r/min，复位转速在100r/min以下。
接触器和继电器是机床中电动机控制和信号传递的器件，是连接数控装置、可编程控制器与强电和执行部件的枢纽，也是发生故障最多的器件之一。
1.交流接触器
交流接触器常用于远距离接通和分断电压至1140V、电流至630A的交流电路。其结构有电磁系统、触头系统、灭弧装置、弹簧和支架底座等部分组成。
常用交流接触器的型号有CJ20、CJX1、CJ12和CJ10等系列。接触器的图形符号和文字符号如图4.4.1所示
2.直流接触器
直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。
图4.4.1 接触器的图形符号
a)线圈 b)主触点 c)辅助触点
中间继电器是最常用的继电器之一，它的结构和接触器基本相同，中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触点多些。 常用的中间继电器型号有JZ7、JZ14等。
时间继电器在控制电路中用于时间的控制。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等；按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
时间继电器选用时可从以下几方面考虑：
延时长短、延时精度、延时方式、触头形式和数量、控制电路电压等级和电流种类。
4.5 保护电器种类
熔断器在电路中主要起短路保护作用，用于保护线路。熔断器的熔体串接于被保护的电路中，熔断器以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动切断电路，实现短路保护及过载保护。
热继电器主要是用于电气设备（电动机）的过负荷保护。热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合用，用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护。
三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流（过载和断相）现象。如果过电流不严重，持续时间短，绕组不超过允许温升，这种过电流是允许的；如果过电流情况严重，持续时间较长，则会加快电动机绝缘老化，甚至烧毁电动机，因此，在电动机回路中应设置电动机保护装置。
4.5.3热继电器的选择原则
热继电器主要用于电动机的过载保护，使用中应考虑电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素，具体应按以下几个方面来选择：
1.热继电器结构型式的选择：星形接法的电动机可选用两相或三相结构热继电器，三角形接法的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。
2.热继电器的动作电流整定值一般为电动机额定电流的1.05～1.1倍。
3.对于重复短时工作的电动机（如起重机电动机），由于电动机不断重复升温，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，电动机将得不到可靠的过载保护。因此，不宜选用双金属片热继电器，而应选用过电压继电器进行保护，电流继电器作为保护电器时，其图形符号如图4.5.3所示。
图4.5.3电流继电器的图形符号
4.6执行电器的分类
执行电器的好坏，直接影响到数控机床各种运动功能和性能的视线。
当控制系统中负载惯性较大，所需功率也较大时，一般用液压或气压控制系统。电磁阀是此系统的主要组成部分。
电磁阀的基本结构一般是由吸入式电磁铁及液压阀两部分组成。
其基本工作原理为：当电磁铁线圈通、断电时衔铁吸合或释放，由于电磁铁的动铁心与液压阀的阀芯连接，就会直接控制阀芯位移 ，来实现液体的沟通、切断和方向变换，操纵各种机构动作如气缸的往返，马达的旋转，油路系统的升压、卸荷和其他工作部件的顺序动作等。
从主回路入手,要根据伺服电动机、辅助机构电动机和电磁阀等执行电器的控制要求,分析它们的控制内容,控制内容包括启动、方向控制、调速和制动。
根据主回路中各伺服电动机、辅助机构电动机和电磁阀等执行电器的控制要求,逐一找出控制电路中的控制环节,按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。而分析控制电路的最基本方法是查线读图法。
辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分,它们大多由控制电路中的元件来控制的,所以在分析时,还要回头来对照控制电路进行分析。
机床对于安全性和可靠性有很高的要求,实现这些要求,除了合理地选择元器件和控制方案以外,在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气互锁。
经过“化整为零”,逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后,还必须用“集零为整”的方法,检查整个控制线路,看是否存在遗漏,特别要从整体的角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系,理解电路中每个元器件所起的作用。
钻床有立式摇臂钻床、卧式钻床‘深孔钻床、多摇臂钻床、专用钻床之分。本章主要对Z35型摇臂钻床电气控制线路的原理进行设计改造。
Z35型摇臂钻床电气控制线路原理图如附加图（1-1）所示。
Z35立式摇臂钻床主要电路图设计 在1—1所示Z35型摇臂钻床电气控制线路原理图中，1~10区为Z35型摇臂钻床控制的主电路部分。其中1区、2区、3区、6区为电源总开关及短路保护；4区为冷却泵电动机M1主电路部分；5区为主轴电动机M2主电路；7区和8区为摇臂电动机M3主电路；9区和10区为液压泵电动机M4主电路。
Z35型摇臂钻床主要电路图
1.电源总开关及短路保护 三相电源从L1、L2、L3引入。2区中QS1为机床的总电源开关；3区中的熔断器FU1既为机床电路的总短路保护，又为冷却泵电动机M1、主轴电动机M2的短路保护；6区中FU2为摇臂升降电动机M3及液压泵电动机M4的短路保护；在5区中W为汇流排，由电刷和集电环构成，他作为主轴电动机M2、摇臂升降电动机M3、液压泵电动机M4及后续电路电源的引入元件。
2.主轴电动机M2主电路 主轴电动机M2主电路位处5区，他为一个“单向运转型主电路”，由接触器KM1控制主轴电动机M2电源通断；热继电器KR的热元件为主轴电动机M2的过载保护元件。
3.冷却泵电动机M1主电路 冷却泵电动机M1主电路很简单，由转换开关QS2控制其电源的通断。将QS2扳道接通位置，冷却泵电动机M1通电启动运转；将QS2扳道断开位置，冷却泵电动机M1断电停转。
4.摇臂升降电动机M3主电路 摇臂升降电动机M3主电路为处7、8区，它是一个“正、反转型电源主电路”，由接触器KM2控制其正转电源的通断，接触器KM3控制其反转电源的通断。
5.液压泵电动机M4主电路 液压泵电动机M4主电路位处9区、10区，“正、反转型电元主电路”，由接触器KM4液压泵电动机M4正转电源的通断，有接触器KM5控制液压泵电动机M4反转电源的通断。
Z35型摇臂钻床主要电路为处11~18区。合上电源总开关QS1，380V交流电压经过电源总开关QS1，熔断器FU1汇流排W、熔断器FU2加在电压器TC一次绕组上，降电压后输出127V交流电压作为控制电路中的电源，输出36V交流电压作为机床的照明电源。在Z35 型立式摇臂钻床控制电路中， 为十字转换开关，它有4对接头：SA1-1、SA1-2、SA1-3、SA1-4。控制电路电源的接通、主轴电动机M2的启动、摇臂的升降控制都是有十字转换开关SA1控制的，它分“上下左右”五个挡。当SA1-1扳道“左”时，SA1在13区中 5号7 号线间的接通，其他接通断开断开，SA1-2打到“左”挡时SA1在14 区中7 号线与9 号线的接头 SA1-2 接通，其他接头断开；当SA1 扳道“上”挡时，SA1在15区中7 号 11号线间的接通，其他接通断开，当SA1 扳道“下”挡时SA1在16 区中7 号线与17 号线的接头SA1-4 接通，其他接头断开。也就是说在同一时刻 十字转换开关SA1只能有一对初头接触，这样也就保证了主轴电动机M2 在启动运转时，摇臂不能上升或下降；而在摇臂升降时，主轴电动机M2不能启动运转。
1. 欠电压保护电路 欠电压保护电路是由13区中的电路元件构成，他的主要作用是当机床运转过程中突然出现停电或其它原因导致电压降低，机床不能正常运动时，切断控制电源，从而起到保护机床电路的目的。
具体控制如下：将开关扳道“左”挡。十字开关SA1在5号线与13号线间的触闭合，欠电压蓄电器KUV的5号与7号线见的触头闭合， 接通控制电路的电源并自锁，此时控制电路方可启动运行。
在欠电压保护电路中，如果将十字开关打到“左”挡，欠电压蓄电器KUV线圈未得电闭合（此时所用的电动机都不能启动），则应考虑熔断器FU3是否断路；热蓄电器KR在13区中3号线与5号线之间常闭开关接触是否不良等。
2.主轴电动机M2控制电路 主轴电动机M2带动主轴对工件进行加工，主轴电动机M2的控制电路很简单。当开关SA1打到“左”挡，欠电压蓄电器KUV通电闭合接通控制电路的电源后，将开关转打到“右”挡 ，十字开关在14区中7号线与9号线间的接头SA1-2闭合，其他接头断开，接通接触器KM1线圈电源，接触器KM1通电闭合，其在5区中的主触头闭合，接通主轴电动机M2的电源，主轴电动机M2启动运转。将十字开关SA1打到“中间”挡位时，接触器KM1线圈断电释放，主轴电动机M2停转。
在主轴电动机M2的控制电路中，如主轴不能运转，则重点考虑主轴电动机M2主电路中出现故障的可能性。
3. 摇臂升降电动机M3控制电路 摇臂升降电动机M3可正、转，他带动摇臂上下运动，摇臂升降电动机名单控制电路位处16区和16区中，行程开关ST1在11号与13号线见的常闭触头为摇臂上升时的上限的为行程开关，行程开关ST4在7号与19号线间的常开触头为摇臂上升完毕后的加紧行程开关，行程开关ST2在17号线与19好线间的常闭触头为摇臂下限行程开关，行程开关ST3在7好与13号线间的常开触头为摇臂下降完毕后的加紧行程开关；接触器KM2在19号线与21好号线间的常闭触头为摇臂下降后的加紧后行程开关，接触器KM2在19号线与21号间的常闭触头KM3在13好与15号线之间的常闭触头为摇臂升降电动机M3的的正反转连锁触头。
其具体控制如下：当需要立柱放松时，按下立柱放松按钮SB1,接触器KM4通电闭合,其在区的主触头接通液压泵电动机M4的正转电源, 液压泵电动机M4正向转动,带动液压泵共给机床正向液压油。其通过液压阀进入机床放松夹具驱动液压缸,使机械装置动作,对立柱放松。松开立柱放松按钮SB1，接触器KM4断电释放，其主触头切断液压泵电动机M4的正转电源，停止正转，完成立柱放松过程。调整摇臂位置后，按下立柱加紧按钮SB2，接触器SK5通电闭合，起在10区的主触头接通液压泵电动机M4的反转电源，液压泵电动机M4反向转动，带动液压泵带给机床反响液压油。反向液压油通过液压阀进入放松加紧驱动液压缸，是机械装置动作，对立柱加紧。松开立柱加紧按钮SB2，接触器KM5断电释放，其主触头切断液压阀电动机M4的反转电源，液压电动机M4停止反转，完成立柱加紧过程。
在液压泵电动机M4的控制电路中，如果液压泵电动机不能正向转动，则重点考虑17区中按钮SB2在23号线与25号线间常闭是否接触不良；接触器在25号与27号线间的十分不良。如果液压泵电动机不能反向转动，则重点考虑18区中按钮SB1在7号与29号之间常闭触头是否接触良好；接触器KM4在31号与33号之间常闭触头是否接触良好等。
5.冷却泵电动机M1的控制 冷却泵电动机M1由41中的转换开关QS2控制其电源通断。
6.Z35型摇臂钻床照明电路 从变压器TC输出的36V交流电压，经过熔断器FU4及单机开关SA2加在机床上工作照明灯EL上。单机开关SA2为机床工作照明灯EL的电源开关。
6.1.1结构控制
利用PLC控制一台异步电动机的正反转。输入端直流电源E由PLC内部提供，可直接将PLC电源端子接在开关上。交流电源则是由外部供给。
黄按钮按下：电机正转
蓝按钮按下：电机反转
红按钮按下：电机停止
设计正反转控制过程：
机床的工作部件常需要作两个相反方向的运动，大都靠电动机正反转来实现。其控制原理很简单，只要将三相电源中的任意两相对调，就可使电动机实现反转。下面就按此原理设计正反转控制过程原理图。
1.利用接触器控制正反转线路，下图为电动机正反转按钮控制设计原理图。
在主电路中，两个接触器KM1、KM2触点接法不同，故可改变电动机电源相序，从而改变电动机转向。在控制电路中，SB1、SB2分别正反转控制按钮，SB3为停止按钮。动断触点KM1、KM2为互锁触点，以避免SB1、SB2同时同时按下可能造成的短路故障；电动机换向需先按下停止按钮SB3。
2. 电动机正反转控制梯形图设计
其中，X0为正转启动按钮，X1为反转启动按钮，X2停止按钮地址，Y0正转输出，Y1反转输出。
RD X1
OR Y0
AND.NOT X1
AND.NOT X2
AND.NOT Y1
WRT Y0
RD X1
OR Y1
AND.NOT X0
AND.NOT X2
AND.NOT Y0
结论与展望
我国是一个机床生产和应用大国，但数控技术的应用水平还不高，严重制约着我国制造业水平的提高。国际上的相关开发计划对我国的数控技术的发展提出了严峻的挑战，同时也带来了机遇。只有选择合适的PLC才能使定位达到预期的效果。制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。
本设计共分六章，第一章主要学机床电器控制的发展历史和现状第二章、PLC在机床电器控制中的应用，主要介绍了：可编程序控制器的基本概况，可编程序控制器的定义，可编程序控制器的历史，可编程序控制器的发展趋势，可编程序控制器的分类及特点可编程序控制器的分类，可编程序控制器的特点，可编程序控制器的基本结构；第三章、钻床结构和运动形式中介绍了钻床的结构和钻床的运动形式；在第四章、数控机床常用低压电器中介绍了
低压电器的基本知识电力开关电器，控制信号电器（主令电器）接触器和继电器，保护电器和执行电器；第五章、PLC在机床控制中的应用；其中第六章、常用钻床控电路设计中讲述了Z35型摇臂钻床的电器控制，Z35型摇臂钻床主要电路识图和Z35型摇臂钻床主要电路识图，让我们对PLC电器控制有了清楚的认识；那第七章、结论与展望、感言和参考文献。
我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗！
致 谢 感谢谭文老师对我的论文不厌其烦的细心指点。谭老师首先细致地为我解题；当我迷茫于众多的资料时，他又为我提纲挈领，梳理脉络，使我确立了本文的框架。论文写作中，每周都得到谭老师的指点。从框架的完善，到内容的扩充；从行文的用语，到格式的规范，谭老师都严格要求，力求完美。我再次为谭老师的付出表示感谢。 谭文老师也曾对本文的完成提供了有力的帮助，文中正反转数据由谭老师指导下完成，在此，一并表示感谢。
在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！
有0人推荐
评论