可编程序控制器
课程设计报告
学校：哈尔滨理工大学荣成学院院系：电气信息系
专业班级：电机10-XX
学号：
姓名：
一．题目名称
用PLC改造Z3040X16型摇臂钻床的控制电路图。

具体的接触器-继电器控制系统详见《工厂电气控制设备》129页电路，试将其进行PLC改造。

二．任务要求
1.列出输入输出I/O分配表，画出PLC硬件接线图，列出PLC程序清单及注释。

2.用S7-200编写摇臂钻床PLC程序梯形图。

三．确定总体方案
1.分析控制对象
（1）Z3040X16型摇臂钻床的动作是通过机、电、液进行联合控制来实现的。

（2）控制电路设有总起动按钮和总停止按钮
（3）采用4台电动机拖动。

分别是主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机及冷却泵电动机。

（4）摇臂的移动严格按照摇臂松开→移动→摇臂夹紧的程序进行，要求夹紧放松作用的液压泵电动机与摇臂升降电动机按一定顺序起动工作，由摇臂松开行程开关与夹紧行程开关发出控制信号进行控制。

（5）机床具有信号指示装置，对机床的每一主要动作作出显示，这样便于操作和维修。

（6）摇臂的夹紧放松与摇臂升降按自动控制进行，而立柱和主轴箱的夹紧放松可以单独操作，也可以同时进行。

2. Z3040×16型摇臂钻床的电气控制线路图如下图所示
（1）主轴电动机M1的要求：单方向旋转，过载保护。

（2）摇臂升降电动机M2的要求：摇臂移动的过程必须是先松开摇臂，在移动，到位后摇臂自动夹紧。

电动机能正反转。

（3）液压泵电动机M3的要求：电动机能正反转，有过载保护。

四．PLC元器件分配及I/O口分配表
分析Z3040X16型摇臂钻床，找出改用的PLC控制的输入、输出信号，共有14个输入信号，8个输出信号。

I/O分配表
输入信号输出信号
名称代号输入点编号名称代号输入点
编号
SB1I0.0 中间继电器KA M0.0
总启动按钮
主轴启动按钮SB2I0.1 主轴接触器KM1 Q0.1
KM2 Q0.2
摇臂上升按钮SB3I0.2 摇臂上升接触
器
KM3 Q0.3
摇臂下降按钮SB4 I0.3 摇臂下降接触
器
松开按钮SB5 I0.4 松开接触器KM4 Q0.4
夹紧按钮SB6 I0.5 夹紧接触器KM5 Q0.5
总停止按钮SB7 I0.6 电磁指示灯YA1 Q0.6
主轴停止按钮SB8 I0.7 电磁指示灯YA2 Q0.7
主轴停止按钮SQ1 I1.0
摇臂上升限位SQ2 I1.1
摇臂夹紧行程开关SQ3I1.2
摇臂下降下限位SQ4 I1.3
YA1开关SA1I1.4
YA2开关SA2I1.5
五．PLC 控制系统的硬件接线图
根据PLC 的I/O 口分配表，绘制PLC （I/O 端子）的实际接线图，如下图所示
SB2
SB6 SB5 SB4 SB3
SB7 SB8
SB1 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4
SA1 SA2
KA
KM1
KM2 KM3
KM5 KM4 KM6
KM7 L
1L 2L
3L
I0.0 Q0.0
I0.1 Q0.1
I0.2 Q0.2
I0.3 Q0.3
I0.4 Q0.4
I0.5 Q0.5
I0.6 Q0.6
I0.7 Q0.7I1.0
I1.1
I1.2 L
I1.3 1L I1.4 2L
I1.5 3L M
六．程序框图和梯形图
1.程序框图
等待启动主轴转动
主轴停止T37计时
主轴和立柱松开
KM4断开
摇臂上升
摇臂下降
KM2断开
KM3吸合
主轴和立柱夹紧KM5吸合
YA 段开
KM1吸合KM1断开瞬断触点
时间继电器计时
KM4吸合
2、梯形图
测试结果记录如下：
①QF1合闸时，电源指示灯HL1亮②按下SB2，KM1得电吸合,主轴点电动机旋转③按下SB8，KM断电，主轴电动机停转④按下SB3，KM5断开，KM4吸合，YA亮，再按下SQ2，KM4断开，KM2吸合，摇臂上升⑤按下SB4，KM5吸合，KM4吸合，YA亮，再按下SQ2，KM4断开，KM3吸合，摇臂下降⑥断开SB4/SB5一段时间后,KM5吸合⑦按下SB7,KM4吸合，YA 灭⑧按下SB7，整个电路停止工作
七．心得体会
八．参考资料
[1] 田淑珍.S7-200PLC原理及应用，北京：机械工业出版社，2009.
[2] 张晓娟.工厂电气控制设备，北京：电子工业出版社，2009.
[3] 常晓玲.电气控制系统与可编程控制器，北京：机械工业出版社，2004。