1 绪论
1.1 本课题的选题背景和意义
Z3040 摇臂钻床是工厂中常用的金属切削机床,它可以进行多种形式的加工,
如:钻孔、镗孔、铰孔及螺纹等。从控制上讲,它需要机、电、液压等系统相互
配合使用,而且,要进行时间控制。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速
箱来实现的。也有的是采用多速异步电动机拖动,这样可以简化变速机构。摇臂
钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动,主轴的正反向旋转
运动是通过机械转换实现的。故主电动机只有一个旋转方向。此外,摇臂的上升、
下降和立柱的夹紧、放松各由一台交流异步电动机拖动
[1]
。
目前,我国的 Z3040 摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继电器—
接触器控制方式。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂,在日常的生产作业
当中,经常发生电气故障,从而影响生产。另外,一些复杂的控制如:时间、计
数控制用继电器—接触器控制方式较难实现,所以,有必要对传统电气控制系统
进行改进设计。PLC 电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称 PLC,是从早
期的继电器逻辑电气控制系统发展而来,它不断吸收微型计算机控制技术,使之
功能不断增强,逐渐适合复杂的电气控制系统。PLC 之所以有较强的生命力,在
于它更加适应工业现场和市场要求。可靠性高,抗干扰能力强、编程方便、价格
低、寿命长。与单片机相比,它的输入/输出端更接近现场设备,不需添加太多
的中间部件,这样可以大大节省用户的开发时间与生产成本。
现在应用于各种工业控制领域的 PLC 种类繁多,规模大小和功能强弱千差万
别,但他们具有以下一些共同的特点。
可靠性高。可靠性是用户的首选要求,目前各厂家生产的 PLC,平均无故障
时间都大大超过 IEC 规定的 10 万小时,例如:西门子、ABB、松下、三菱等微小
型 PLC,而且都有完善的自诊断功能,判断故障迅速。
灵活组态。可编程控制器是系列化产品,通常采用模块化结构来完成不同的
任务组合。输入输出端口选择灵活,有多种机型,组合方便。
功能强大,除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算功能外,配合特殊功
能模块还可实现点位控制、PTO 运算、过程运算、数字控制等功能,为方便工厂
管理又可以与上位机通信,通过远程模块可以控制远程设备。因此,PLC 几乎是
全能的工业控制计算机。
编程方便,易于使用。PLC 的编程可采用与继电器极为相似的梯形图语言,
直观易懂,深受现场电气人员的欢迎。近年来又发展了面向对象的顺控流程图语
言(Sequential Function Chart),使编程更加简单方便。