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的改造。詳細闡述了系統的改造方案，同時根據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上，設計出梯形圖程序并進行現場調試。
關鍵詞：PLC；Z3040鉆床；改造
前言
PLC在設備自動化控制和舊設備的技術改造中前景寬廣。在單機技術改造中，多數情況下我們只用了PLC內部很少的一部分資源和功能，PLC性價比高的優點不能得到充分的體現，造成較大的浪費。
PLC是一種可編程、可規劃的邏輯控制器。它具有接線簡單、可編程、工作可靠和穩定性高等優點，且具備繼電控制、價格低廉、驅動能力大等特點，因此在設備的技術改造或其他開關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。由于其控制系統采用繼電器控制方式，電路中聯鎖較多，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，常常影響企業正常生產。PLC具有可靠性高，環境適應性強，使用方便，成本低，維護簡單等優點。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SQ2與夾緊行程開頭SQ3來控制。而搖臂的松、緊是由液壓系統完成的。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，則反向供出壓力油進入搖臂的夾緊油腔、推動夾緊構使搖臂夾緊，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，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，搖臂停止移動。
3、QS電源開關，主電機M1由KM1控制，搖臂升降電機M2由KM2、KM3控制正反轉，液壓泵電機M3由KM4、KM5控制正反轉，冷卻泵電機M4由SA1控制，電路有短路保護、過載保護等。
執行元件：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、SQ6-搖臂下限位開關；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、液壓系統緊密結合實現的。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SQ2與夾緊行程開關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，拖動液壓泵送出壓力油，這時電磁閥YV線圈處于斷電狀態，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。當主軸箱與立柱松開時，行程開關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。可以手動操作主軸箱在搖臂的水平導軌上移動，也可推動搖臂使繞內立柱旋轉移動，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，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分別設有熱繼電器FRl、FR2作長期過載保護。
7、機床設有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、主軸電動機旋轉指示燈HL3。照明燈EL用SA2直接控制。
：鞏經理
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：南京塞姆泵業有限公司
