摘要
      介紹了利用三菱FX系列PLC對Z3040搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)的改造。詳細闡述了系統(tǒng)的改造方案，同時根據(jù)鉆床的控制要求及特點，繼電器控制電路基本分析、PLC機型選擇，確定PLC的輸入、輸出端子分配地址及接線。在繼電器線路的基礎(chǔ)上，設(shè)計出梯形圖程序并進行現(xiàn)場調(diào)試。

關(guān)鍵詞：PLC；Z3040鉆床；改造

前言
      PLC在設(shè)備自動化控制和舊設(shè)備的技術(shù)改造中前景寬廣。在單機技術(shù)改造中，多數(shù)情況下我們只用了PLC內(nèi)部很少的一部分資源和功能，PLC性價比高的優(yōu)點不能得到充分的體現(xiàn)，造成較大的浪費。
      PLC是一種可編程、可規(guī)劃的邏輯控制器。它具有接線簡單、可編程、工作可靠和穩(wěn)定性高等優(yōu)點，且具備繼電控制、價格低廉、驅(qū)動能力大等特點，因此在設(shè)備的技術(shù)改造或其他開關(guān)量輸人輸出的順序控制中可以成為主要的控制器。
      Z3040搖臂鉆床適用于單件或批量生產(chǎn)帶有多孔的大型零件的孔加工，是一般機械加工車間常用的機床。由于其控制系統(tǒng)采用繼電器控制方式，電路中聯(lián)鎖較多，電路接線復雜，觸點多，因而故障較多，維修比較麻煩。長期使用后，故障率高，故障排除困難，常常影響企業(yè)正常生產(chǎn)。PLC具有可靠性高，環(huán)境適應性強，使用方便，成本低，維護簡單等優(yōu)點。因此，利用PLC對搖臂鉆床繼電器控制電路進行改造，有助于提高設(shè)備可靠性，使用率，改造后運行效果良好。

 
一、Z3040型搖臂鉆床的電氣控制
1、Z3040搖臂鉆床的組成搖臂鉆床一般由底座、內(nèi)外立柱、搖臂、主軸箱和工作臺等部件組成
2、Z3040型搖臂鉆床的電氣控制電路分析
1、采用4臺電機拖動，主軸電動機Ml、搖臂升降電動機M2、液壓泵電動機M3及冷卻泵電動機M4，4臺電動機均采用直接起動控制。M2為短時工作制.
2、控制電路設(shè)有主軸啟動按鈕SB2和主軸停止按鈕SB1。
主軸電機由按鈕SB1、SB2和接觸器KM1構(gòu)成單向起動停止控制電路。搖臂升降由M2作動力，SB3和SB4分別為搖臂上升和下降的點動按鈕。因為搖臂平時是夾緊在外立柱上，所以在搖臂升降之前，先要把搖臂松開，再由M2驅(qū)動升降：搖臂升降到位后，再重新將它夾緊。搖臂升降動作按照“搖臂松開--升／降--搖臂夾緊”順序進行，由搖臂松開行程開關(guān)SQ2與夾緊行程開頭SQ3來控制。而搖臂的松、緊是由液壓系統(tǒng)完成的。當按下上升按鈕SB3時，電磁閥YV線圈通電吸合，正向供出壓力油進入搖臂的松開油腔，推動松開機構(gòu)使搖臂松開，搖臂松開后，行程開頭SQ2動作，SQ2觸點閉合、SQ3復位SQ3搖臂上升，若M3反轉(zhuǎn)，則反向供出壓力油進入搖臂的夾緊油腔、推動夾緊構(gòu)使搖臂夾緊，搖臂夾緊后，行程開頭SQ3動作，SQ2復位 搖臂停止在所需位置上。搖臂升降的極限保護由組合開頭SQ1實現(xiàn)，SQ1有兩對常閉觸點，當搖臂上升或下降到極限位置時，相應觸頭動作，切斷對應上升或下降接觸器KM2與KM3線圈回路，使搖臂升降電機M2停轉(zhuǎn)，搖臂停止移動。
3、QS電源開關(guān)，主電機M1由KM1控制，搖臂升降電機M2由KM2、KM3控制正反轉(zhuǎn)，液壓泵電機M3由KM4、KM5控制正反轉(zhuǎn)，冷卻泵電機M4由SA1控制，電路有短路保護、過載保護等。
執(zhí)行元件：主電機M1、搖臂升降電機M2、冷卻泵電機M4、液壓泵電機M3、電磁換向閥YV（2位6通）。
信號（檢測）元件：SQ1-搖臂上限位開關(guān)、SQ6-搖臂下限位開關(guān)；SQ2-搖臂松開檢測、SQ3-搖臂夾緊檢測；SQ4主軸箱立柱夾緊/松開檢測；SQ5按下整個電路斷電。
4、搖臂鉆床的工作過程是由電氣、機械、液壓系統(tǒng)緊密結(jié)合實現(xiàn)的。搖臂升／降動作按照“搖臂松開→升降→搖臂夾緊”順序進行。由搖臂松開行程開關(guān)SQ2與夾緊行程開關(guān)SQ3來控制。在搖臂夾緊前，由時問繼電器KT延時l～3s后再夾緊。
5、主軸箱和立柱的松、緊是同時進行的，SB5和SB6分別為松開和夾緊點動按鈕，當按下松開按鈕SB5，KM4線圈得電，液壓泵電機M3正轉(zhuǎn)，拖動液壓泵送出壓力油，這時電磁閥YV線圈處于斷電狀態(tài)，液壓油進入主軸箱與立柱的松開油腔，使主軸箱與立柱松開或夾緊。由于YV線圈斷電，液壓油不會進入搖臂的松開油腔，搖臂仍處于夾緊狀態(tài)。當主軸箱與立柱松開時，行程開關(guān)SQ4不受壓，觸頭SQ4閉合，指示燈HL1亮，表示主軸箱與立柱確已松開?？梢允謩硬僮髦鬏S箱在搖臂的水平導軌上移動，也可推動搖臂使繞內(nèi)立柱旋轉(zhuǎn)移動，當移動到位后，再按下夾緊按鈕SB6，接觸器KM5線圈得電，液壓泵電機M3反轉(zhuǎn)，液壓油進入夾緊油腔，使主軸箱與立柱夾緊。當確已夾緊、壓下SQ4，HL2燈亮，HL1滅，指示主軸箱與立柱已夾緊，可以進行鉆削加工。
6、主軸電動機Ml和液壓泵電動機M3分別設(shè)有熱繼電器FRl、FR2作長期過載保護。
7、機床設(shè)有4個信號燈：電源指示燈HL、立柱和主軸箱松開指示燈HL1、立柱和主軸箱夾緊指示燈HL2、主軸電動機旋轉(zhuǎn)指示燈HL3。照明燈EL用SA2直接控制。