基于PLC技术对钻床电气控制的PLC改造

摘 要：本文用PLC技术对传统的继电器-接触器控制的钻床设备进行PLC的升级改造，构建了相应技术改造方案并进行了具体项目的实施。改造后的钻床设备不仅能提高设备工作的可靠性、提高产品质量、减少故障、降低成本、还可提高工作效率。

关键词：钻床；电气控制；PLC；技术改造

作为工业中应用非常广阔的机床产品之一，钻床的应用可以说是无孔不入，在工业生产过程中，钻床可以帮助我们完成非常多的工作。该项目目前主要应用于各种大中型企业，大多行业机床的控制，钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹及修刮断面等多种形式的加工。用来加工平面、斜面、槽沟，装上分度头可以钻切直齿齿轮和螺旋面以及螺纹等。

通过PLC改造后的机床设备不仅能提高设备工作的可靠性、提高产品质量、减少故障、降低成本、还可提高工作效率。既利用了原有的设备，又提高了企业的市场竞争力，同时企业用PLC改造投入的成本又相对较低。随着技术不断进步和装备对升级改造的需求，国外的机床改造早已实现了产业化。目前我国机床改造业还远未形成产业、规模化、系统化。企业的技术装备、研究试验手段和信息化水平等方面与国际先进水平尚存在年代性差距。在当前形势下，推进技术改造，对于落实装备制造业调整振兴规划，应对危机，加快结构调整和产业升级转型，增强工业发展后劲都具有重要作用。用PLC技术对传统的继电器-接触器控制的旧机床设备进行PLC的升级改造，在国内尤其是在黑龙江省装备制造业处于起步的阶段。所以基于PLC对旧机床电气设备的改造在我省和东北乃至全国都具有广阔的应用前景，因此，作为老工业基地的旧设备的升级改造已迫在眉睫。

下面以Z3040型钻床改造为例，介绍其电气控制PLC改造过程。

1 根据钻床电气原理图分析

1.1 主电路

Z3040摇臂钻床设有4台电动机，即主轴电动机M1、摇臂升降电动机 M2及液压泵电动机M3、冷却泵电动机M4。

1.2 Z3040型摇臂钻床的控制电路

1.2.1 主轴电动机M1的控制。按下按钮SB2，接触器KM1得电吸合并自锁，主轴电动机M1起动运转，指示灯HL3亮。按下停止按钮SB1时，接触器KM1失电释放，M1失电停止运转。热继电器FR1起过载保护作用。

1.2.2 摇臂升降电动机M2和液压泵电动机M3的控制。

1.2.3 立柱、主轴箱的松开和夹紧缩控制。

1.2.4 冷却泵电动机风的控制。

2 Z3040摇臂钻床电气控制电路的PLC改造硬件设计

根据Z3040型e臂钻床的电气控制电路选择输入设备11个，输出设备6个，所以可选S7-200PLC CPU224型的。PLC的I/O接线如图3所示。

3 PLC控制电路梯形图程序设计

当Z3040型e臂钻床采用PLC控制时，控制程序可用经验法进行设计；该控制系统的梯形图程序可以通过继电器控制电路转化得到。梯形图程序如图4所示。

结束语

通过PLC改造后的钻床设备不仅能提高设备工作的可靠性、提高产品质量、减少故障、降低成本、还可提高工作效率。对提高企业的市场竞争力、对地方经济的发展和振兴老工业基地起着重要的作用。

参考文献

[1]崔兴艳.机床电气设备及升级改造[M].机械工业出版社，2015，11.

[2]张玉湖.PLC与变频器在桥式起重机电气改造中的应用.现代制造技术与装备，2010，1.

作者简介：崔兴艳（1964-），女，汉族，黑龙江齐齐哈尔市人，哈尔滨职业技术学院电气工程学院教师，教授/高级工程师，研究方向：电气控制及PLC应用。