Z30130×31型钻床控制系统的PLC改造.pdfVIP

第一章引言

可编程控制器（ProgrammableController)是为工业控制应用而设计制造的专用计算机控制

装置，是20世纪60年代发展起来的控制设备。最早的可编程控制器可追溯到1969年。早期

的可编程控制器称作可编程逻辑控制器ProgrammableLogicController,简称PLC，主要作用就

是替代继电器实现逻辑控制。工业控制领域的快速发展和不断增长的新需求。使得目前这种

装置的功能已经大大超出逻辑控制的范围，因此原来的说法已经不贴切地表示其功能了。今

天我们称之为可编程控制器，简称PC。但为了避免与个人计算机PersonalComputer的简称

混淆，还是简称PLC。

PLC是微电子技术与自动控制技术相结合的产物，它的应用非常广泛，能方便地直接用

于机械制造、化工、电力、交通、采矿、建材、轻工、环保、食品等各行各业。即可用于老

设备的技术改造，也可用于新产品的开发和机电一体化。近年来，可编程序控制器的发展非

常快，不仅应用普及非常快，而新产品的开发速度也是非常快的。

随着我国的经济飞速发展，人民生活水平迅速提高，工作居住条件得到了巨大改善。钻

床作为工业生产内的重要生产工具，与人们的工作和效力的产生息息相关。对它的性能要求

很精确。在此，我们采用了PLC的控制来实现钻床的运行稳定。

钻床的电气系统由液压系统、冷却泵和电磁吸盘以及照明电路等部分组成。传统的电气

控制系统采用的继电器逻辑控制由于触点多、故障率高、可靠性差、体积大等缺点，正逐渐

被淘汰。目前钻床设计使用可编程控制器(PLC)，要求功能变化灵活，编程简单，故障少，噪

音低。维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少。改造后使生产线的效

率得到提到，使用寿命更长久等优点。

改造钻床是一门专业知识相当广泛的专业，它涉及到自动化专业的多门专业基础课：电

子技术、计算机控制、计算机接口、自控原理、检测技术、电力电子技术、电机拖动、电气

系统控制、可编程逻辑控制器等。通过这些专业课程的学习，在此次毕业设计中，又使这些

课程得到了复习、巩固。掌握所学知识并解决实际问题的方法和技能。

Z30130×31型摇臂钻床属于大型立式钻床，能够进行多种形式的机械加工，如钻孔、

扩孔、铰孔、镗孔、刮平面以及攻螺纹等。

摇臂钻床的运动部件较多，常采用多台电动机拖动，一般采用三相交流鼠笼式异步电

动机拖动，用机械变速调节主轴转速和进刀量，变速箱为机械有级调速，钻床的主运动和进

给运动都有较大的调速范围。

Z30130X31型钻床的传统的继电器—接触器控制系统过于复杂烦琐。若采用PLC控

制进行改造后，便线路简化，可靠性提高，响应加快精确更正确，给设备维护、检修带来方

便，同时在成本上也合理，能够产生较大的经济效益。

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继电器接触器控制原理

3.1控制线路特点与电气线路概述

3.1.1．控制线路特点

（1）电路、控制线路、信号指示灯电路及机床照明均采用自动空气断路器作为电源引入

开关。自动空气断路器中的电磁脱扣装置作为短路保护电器而取代熔断器。另外，此断路器

也具有零压保护和欠压保护作用。

（2）由于各台点动机的容量不同，在起动时须区别对待。主轴电动机容量较大，为降低

起动电流，采用了Y—△起动控制线路。其它五台电动机采用接触器直接起动控制线路或开

关直接起动控制线路。

（3）控制线路装有总起动与总停止按钮，便于操作和在发生事故时紧急停车。

（4）摇臂的上升运动和下降运动有严格的动作顺序，由限位开关SQ3给以保证。

（5）每一个主要动作均有指示灯作出指示，便于操作和进行电气维修。

（6）主柱的夹紧与松开单独用一台电动机拖动，使控制更为灵活。

（7）主轴箱的水平移动单独用一台电动机拖动，降低了操作者的劳动强度。

（8）摇臂的上升运动和下降运动可以用主轴箱上的十字开关操作，也可以装在立柱下部

的控制按钮操作，属于两地控制线路。

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