一、 引言………………………………………………………… 2
1、 设计目的………………………………………… 2 2、 预备知识………………………………………… 2 3、 设计要求………………………………………… 4 二、系统总体实际……………………………………………… 5 1、系统硬件配置及组成原理 ……………………… 5 2、硬件接线图……………………………………… 5 3、系统变量定义及分配表………………………… 6 4、系统接线图设计
三、控制系统设计 …………………………………………… 7 1、控制程序流程图设计…………………………… 7 2、 控制程序设计思路…………………………… 8 3、摇臂钻床PLC程序设计………………………… 8 （1）主程序…………………………………… 8 （2）主轴起停………………………………… 9 （3）摇臂上升………………………………… 10 （4）摇臂下降………………………………… 12 （5）主轴箱和立柱限位……………………… 15 四、系统调试及结果分析…………………………………… 16 1、调试前安全检查……………………………… 16 2、调试…………………………………………… 16
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1、设计目的：
引言
（1）、了解Z3040摇臂钻床的操作顺序，并作出功能图。 (2)、进一步熟悉西门子S7-200编程软件 ，学会使用S7-200编辑一个完整的控制系统。
(3)、熟悉并会接较复杂的PLC控制系统电路。 (4)、领悟电气控制电路PLC改造的要领。 2、预备知识：
钻床是一种孔加工设备，可以用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。按用途和结构分类，钻床可以分为立式钻床、台式钻床、多孔钻床、摇臂钻床及其他专用钻床等。在各类钻床中，摇臂钻床操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性，特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱及工作台等部分组成。主轴箱可在摇臂上移动，并随摇臂绕立柱回转的钻床。摇臂还可沿立柱上下移动，以适应加工不同高度的工件。较小的工件可安装在工作台上，较大的工件可直接放在机床底座或地面上。摇臂钻床广泛应用于单件和中小批生产中，加工体积和重量较大的工件的孔。摇臂钻床加工范围广，可用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等。摇臂钻床的主要变型有滑座式和万向式两种。滑座式摇臂钻床是将基型摇臂钻床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身导轨移动，以扩大加工范围，适用于锅炉、桥梁、机车车辆和造船
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等行业。万向摇臂钻床的摇臂除可作垂直和回转运动外，并可作水平移动，主轴箱可在摇臂上作倾斜调整，以适应工件各部位的加工。此外，还有车式、壁式和数字控制摇臂钻床等。此次试验就是要将滑座式Z3040摇臂钻床的控制系统改为PLC控制。
摇臂钻床加工时，主轴箱紧固在摇臂导轨上，而外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时，钻头一边进行旋转切削一边进行纵向进给，其运动形式为： （1）摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动； （2）进给运动为主轴的纵向进给；
（3）辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱沿摇臂长度方向的移动，摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。 Z3040型摇臂钻床的工作原理：
Z3040型摇臂钻床采用4台电动机拖动，他们分别是主轴电动机，摇臂升降电动机，液压泵电动机和冷却泵电动机 。主轴电动机控制钻床的进给运动；摇臂升降电动机要求能正反向旋转，可用手动操作；摇臂和主轴之间的夹紧、发松可用电气、液压、机械来实现，液压电动机需可正反转，摇臂的移动严格按照摇臂松开→移动→摇臂夹紧的程序进行。因此摇臂的夹紧与摇臂升降按自动控制进行。冷却泵电动机带动冷却泵提供冷却液，只要求单向旋转。系统具有连锁与保护环节以及安全照明、信号指示电路。 3、设计要求：
(1) 按下主轴起动按钮SB2，接触器KMl得电吸合且自保持，主轴
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