发布时间 : 星期六 文章基于PLC的Z3040型摇臂钻床控制系统设计.更新完毕开始阅读
的延时时间应视摇臂在M2断电至停转前的惯性大小调整，应保证摇臂上升（或下降）后才进行夹紧，一般调整在1～3秒。
摇臂升降的限位保护，由组合开关SQ1来实现。SQ1有两对触点，SQ1-1是摇臂上升时的极限位置保护，SQ1-2是摇臂下降时的极限位置保护。当摇臂上升到极限位置时，SQ1-1动作，将电路断开，则KM2断电释放，摇臂升降电动机M2停止旋转。但SQ1的另一触点SQ1-2仍处于闭合状态，保证摇臂能够下降。同理，当摇臂下降到极限位置时，SQ1-2动作，电路断开，KM3释放，摇臂升降电动机M2停转。而SQ1的另一动断触点SQ1-1仍闭合，以保证摇臂能够上升。
摇臂的自动夹紧是由行程SQ3来控制的。如果液压夹紧系统出现故障而不能自动夹紧摇臂，或者由于SQ3调整不当，在摇臂夹紧后不能使SQ3的动断触点断开，都会使液压泵电动机处于长期过载运行状态，这是不允许的。为了防止损坏液压泵电动机，电路中使用了热继电器FR2。
摇臂夹紧动作过程如下：
摇臂升到预定位置，松开SB3→KT1断电延时闭合→KM5吸合、M3反转→摇臂夹紧→SQ3受压断开→KM5、M3、均断电释放。
（3）．立柱和主轴箱松开、夹紧控制
立柱和主轴箱的松开及夹紧控制可单独进行，也可同时进行，由转换开关SA2和复位按钮SB7（或SB8）进行控制。SA2有3个位置：中间位（零位）时，立柱和主轴箱的松开或夹紧同时进行；左边位为立柱的夹紧或放松；右边位为主轴箱的夹紧或放松。复合按钮SB7、SB8分别为松开、夹紧控制按钮。
以主轴箱的松开和夹紧为例：先将SA2扳到右侧。当要主轴箱松开时，按松开按钮SB7，时间继电器KT2、KT3的线圈同时得电，，KT2是断电延时型时间继电器，它的断电延时断开的常开触点在通电瞬间闭合，电磁铁YA1通电吸合。经1-3秒延时后，KT3的延时闭合常开触点闭合，接触器KM4线圈断电，液压泵电动机M3正转，压力油经分配阀进入主轴箱右缸，推动活塞使主轴箱放松。活塞杆使行程开关 SQ4复位，触点SQ4常闭开关,SQ4常开闭合。指示灯HL2亮，表示主轴箱已松开。主轴箱夹紧的控制线路及工作原理与松开时相似，只要按松开按钮SB7换成夹紧按钮SB8，接触器KM4换成KM5，M3由正向转动变成反向转动，指示灯HL2换成HL3即可。
当把转换开关SA3拌到左侧时。按松开按钮SB7或夹紧按钮SB8时，电磁铁YA2通电，此时，立柱松开或夹紧；SA2在中间位时，主轴箱、立柱接通。按SB7或SB8，电磁铁YA1、YA2均通电，主轴箱和立柱同时进行松开或夹紧。其他动作过程与主轴箱松开或夹紧时完全相同，不再论述。由于立柱和主轴箱的松开与夹紧是短时间的调整工作，故采用点动控制方式。
（4）．冷却泵控制
冷却泵电动机M4容量小，所以用组合开关QS直接控制其运行和停止。 （5）．照明、信号电路
机床照明电路QF5机床工作照明电路开关，同时过载及短路保护作用，EL为工作照明灯。工作信号指示HL1电源指示灯，当和上QF2时HL1指示灯亮，HL2为立柱和主轴箱松开指示灯，HL3为立柱和主轴箱夹紧指示灯，分别由限位开关SQ4长闭触头和SQ4常开触头控制。HL4为主轴电动机旋转指示灯，由KM1常开触头控制。
（简单介绍系统设计思路与总体方案的可行性论证，各功能块的划分与组成，全面介绍总体工作过程或工作原理。）
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2、单元电路设计与分析（小三号宋体）
2.1 电气元件的选择
在电气原理图设计完毕之后就可以根据电气原理图进行电气元件的选择工作，本设计中需选择的电气元件主要有：
（1）电源开关QS的选择
QS的作用主要是用于电源的引入及控制M1～M4起、停和正反转等。因此QS
的选择主要考虑电动机M1～M4额定电流和启动电流，由前面已知M1～M4的额定电流数值，通过计算可得额定电流之和为10.68A，同时考虑到，M2、M3、M4量为满载启动，在功率较小，M1虽功率较大，但为轻载启动。所以，QS最终选择组合开关HZ5-20型，额定电流为20A。 （2）热继电器FR的选择
根据电动机的额定电流进行热继电器的选择，由前面M1、M2和M3的额定电流，现选择如下：
FR1选用JR16-20/3D型热继电器。热元件额定电流11A额定电流调节范围为6.8～11A工作时调整在6.82A.
FR2选用JR16-20/3型热继电器。热元件额定电流2.4A额定电流调节范围为1.5～2.4A工作时调整在1.42A。 （3）接触器的选择
根据负载回路的电压、电流，接触器所控制回路的电压及所需点的数量等来进行接触器的选择。
本设计中KM1主要对M1进行控制，而M1额定电流为6.82A，控制回路电源为127V，需要主触点两对，所以，KM1选G0-10型接触器，主触点额定电流为10A，线圈电压为127V。
KM2与KM3对M2进行控制，而M2额定电流为2.01A，控制回路电源为127V，各需要主触点两对，KM2的辅助动断触点一对，KM3的辅助动断触点一对，所以，KM2、KM3选CD10-5型接触器，主触点额定电流为5A，线圈电压为127V。
KM4与KM5对M3进行控制，而M3的额定电流为1.42A，控制回路电源为127V，各需要主触点三对，KM4的辅助动断触点一对，KM5的辅助动断触点一对，所以，KM4、KM5选CJ10-5型接触器。
（4）熔断器的选择
根据熔断器的额定电压、额定电流和熔体的额定电流等进行熔断器的选择。 本设计中涉及到熔断器有三个：FU1、FU2、FU3。
FU1主要对M1、M4进行短路保护，M1、M4额定电流分别为6.82A、0.43A。因此，熔体的额定电流为 Iful≥(1.5-2.5)INmax+∑IN
计算可得Iful≥17.48A，因此FU1选择RL1-60型熔断器，熔体为20A.
同理：FU2选择RL1-15型熔断器，熔体为10A；FU3选择RL1-15型熔断器，熔体为2A。 （5）按钮的选择
根据需要的触点数目、动作要求、使用场合、颜色等进行按钮的选择。
本设计中SB1、SB2、SB3、SB5选择LA-18型按钮，颜色为绿色，SB4、SB6、SB7、SB8选择LA-18型按钮，颜色为红色。
（6）照明及指示灯的选择
本设计中，电源指示灯EL选择JC2，交流36V、40W，与灯开关SA2成套配置；指示灯HL1、HL2、HL3、HL4选择ZSD-0型，指标为6.3V，0.25A，颜色为绿色。
（7）控制变压器的选择
本设计中，变压器选择BK-100VA,380V、220V/127V、36V、6.3V。
2.2 主电路图：