章丘四中校園新聞發(fā)布管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)Z3050型搖臂鉆床電氣控制分析案例按鈕、時(shí)間繼電器、斷路保護(hù)器、限位元件、接觸器等控制元器件組成了鉆床的主要電氣控制系統(tǒng)，熱繼電器和保險(xiǎn)絲等保護(hù)元器件，電磁閥和電機(jī)等執(zhí)行元器件等構(gòu)成整個(gè)控制動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)。序號(hào)功能描述代號(hào)序號(hào)功能描述代號(hào)1總停按鈕SB121門控開關(guān)SQ42主軸停止按鈕SB222立柱和搖臂選擇開關(guān)SA13主軸啟動(dòng)按鈕SB323控制電源指示燈HL14搖臂上升按鈕SB424主軸運(yùn)行指示燈HL25搖臂下降按鈕SB525照明EL6夾緊按鈕SB626主軸電機(jī)接觸器KM17松開按鈕SB727搖臂上升接觸器KM28總電源斷路器QF128搖臂下降接觸器KM39冷卻泵電機(jī)斷路器QF229液壓泵正轉(zhuǎn)（放松）接觸器KM410搖臂式電機(jī)斷路器QF330液壓泵反轉(zhuǎn)（夾緊）接觸器KM511主軸電機(jī)熱繼電器FR131聯(lián)動(dòng)控制延時(shí)繼電器KT112液壓泵電機(jī)熱繼電器FR232單獨(dú)控制延時(shí)斷繼電器KT213變壓器TC33單獨(dú)控制延時(shí)同繼電器KT314控制電源保險(xiǎn)絲FU134夾緊電磁閥YA115照明電源保險(xiǎn)絲FU235松開電磁閥YA216指示燈保險(xiǎn)絲FU336主軸電機(jī)M117搖臂上升上限位SQ1a37搖臂電機(jī)M218搖臂下降下限位SQ1b38液壓泵站電機(jī)M319松開到位開關(guān)SQ239冷卻電機(jī)M420夾緊到位開關(guān)SQ340多位置選擇開關(guān)SA1表格SEQ表格\*ARABIC1電氣控制原理分為動(dòng)力部分和電氣部分。動(dòng)力部分主要是四臺(tái)電機(jī)的控制原理,z3050型的搖臂式鉆床總共有4臺(tái)電機(jī)，一臺(tái)用來(lái)帶動(dòng)冷卻泵、主軸的動(dòng)作、液壓泵和搖臂上下的電機(jī),由于這四臺(tái)風(fēng)力泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率較小,故采用了開關(guān)直接起動(dòng)的控制方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn),其余的3臺(tái)電機(jī)均是采用繼電器-接觸器控制的方式進(jìn)行控制。電氣控制部分實(shí)現(xiàn)各種控制功能的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)、電氣聯(lián)鎖和輔助電氣控制等。按鈕SB1總停止按鈕，當(dāng)按下時(shí)，切斷所有控制回路的電源：通過(guò)按鈕互鎖、繼電器和接觸器等的互鎖，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制、相關(guān)的夾緊放松控制聯(lián)動(dòng)及單獨(dú)控制等。電氣控制原理圖如REF_Ref71659798\h圖5所示圖SEQ圖\*ARABIC5主軸電機(jī)M1的控制圖3中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)M1是一種帶動(dòng)主軸單向旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī),它由一個(gè)交流接觸器KM1來(lái)控制驅(qū)動(dòng)主回路中各個(gè)電源之間的通斷,由于驅(qū)動(dòng)主軸只是要求單向旋轉(zhuǎn),沒(méi)有反向運(yùn)行的要求,因此對(duì)主軸的運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)用來(lái)操縱機(jī)械的手柄來(lái)控制和實(shí)現(xiàn)。電機(jī)M1安裝于主軸盒頂部,通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)M1的轉(zhuǎn)向帶動(dòng)主軸輸送到傳動(dòng)系統(tǒng)。為了有效防止主軸電機(jī)堵轉(zhuǎn)引起驅(qū)動(dòng)電機(jī)燒毀,設(shè)計(jì)了一個(gè)熱繼電器FR1過(guò)載保護(hù)元件，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，F(xiàn)R1動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)[6]。（1）在按啟動(dòng)控制按鈕SB3時(shí),則在電機(jī)KM1的兩個(gè)電磁線圈和主觸點(diǎn)回路之間互相接通,電磁線圈銜接吸合,帶動(dòng)兩個(gè)主觸點(diǎn)進(jìn)行吸合,并通過(guò)其常開的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行自鎖,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)M1的啟動(dòng)和運(yùn)行;此時(shí)即便松開啟動(dòng)按鈕,主驅(qū)動(dòng)電機(jī)M1仍然繼續(xù)保持工作，在電機(jī)M1運(yùn)行的同時(shí)，指示燈HL3點(diǎn)亮進(jìn)行主軸運(yùn)行狀態(tài)的指示。（2）按下暫時(shí)斷開停止按鈕SB2時(shí),則由于電動(dòng)機(jī)暫時(shí)斷開接觸器兩端KM1的兩個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)線圈和脫離主觸器回路,電磁驅(qū)動(dòng)線圈暫時(shí)丟失,接觸器兩端KM1的兩個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)線圈通過(guò)銜接電鐵被自動(dòng)釋放,主觸器各點(diǎn)的暫時(shí)斷開可能會(huì)直接使得脫離主回路電動(dòng)機(jī)上在M1的各個(gè)點(diǎn)和主回路上的勵(lì)磁電源都暫時(shí)斷開,電動(dòng)機(jī)上的M1停止了高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)切斷指示燈HL3的回路，指示燈熄滅[7]。搖臂電機(jī)M2上升和下降控制圖3中的電機(jī)M2是搖臂上升下降控制電機(jī)，分別使用接觸器KM2和KM3以及一些控制聯(lián)鎖來(lái)控制該電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。搖臂的上升和下降動(dòng)作一般都是短時(shí)間的動(dòng)作即可，短時(shí)間內(nèi)熱繼電器一般不會(huì)動(dòng)作，所以該電機(jī)的控制回路中沒(méi)有設(shè)計(jì)過(guò)載保護(hù)元器件。搖臂上升控制按下上升啟動(dòng)按鈕SB4，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)使更長(zhǎng)時(shí)間自動(dòng)繼電器通過(guò)KT1的常閉電磁控制線圈與啟動(dòng)回路相互啟動(dòng)接通,然后由于自動(dòng)銜接接鐵器的作用就會(huì)使常閉非開觸面接點(diǎn)完全自動(dòng)閉合,同時(shí),接觸器通過(guò)KM4的常閉控制線圈與啟動(dòng)回路相互連接通電,KM4的常閉非開觸點(diǎn)完全吸合后會(huì)使驅(qū)動(dòng)液壓氣缸油泵和發(fā)電機(jī)的KM3啟動(dòng)正向并以旋轉(zhuǎn)方式運(yùn)行,供給一個(gè)夾緊式自動(dòng)放松液壓氣缸的額定壓力和機(jī)油。當(dāng)搖臂松開到位后,活塞擠壓彈簧片造成位置開關(guān)SQ2常開觸頭接合,常閉觸頭迅速打開。位置控制開關(guān)觸頭SQ2常開關(guān)閉斷開觸頭的帶動(dòng)斷開暫時(shí)切斷了接觸器觸頭KM4的主要線圈帶動(dòng)控制電路,接觸器觸頭KM4的主要帶動(dòng)觸點(diǎn)接頭也暫時(shí)斷開,液壓泵和油泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也暫時(shí)停止了正常工作;帶動(dòng)位置控制開關(guān)觸頭SQ2常閉斷開主要觸頭與接觸器KM2閉合,使用了交流電纜接觸驅(qū)動(dòng)器KM2的主要線圈與交流電纜線路相通,主要的觸頭可直接通到帶動(dòng)發(fā)電機(jī)臂和M2的一個(gè)搖臂驅(qū)動(dòng)器的電源,搖臂速度提高帶動(dòng)升降機(jī)和發(fā)電機(jī)臂的迅速起步并啟動(dòng)正向搖臂旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)升降搖臂速度提高。如果此時(shí)你的搖臂尚未完全正常松開,則由于位置接觸控制器和開關(guān)上的SQ2常常松開或接觸頭不完全松開閉合,接觸控制器KM2就不會(huì)完全松開吸合,搖臂也就不會(huì)出現(xiàn)有所謂的上升[8]在KM2接觸器吸合進(jìn)行上升動(dòng)作時(shí)，HL3指示燈亮；在KM2接觸器斷開后，HL3指示熄滅.搖臂下降控制當(dāng)按下下降操作按鈕SB5后,時(shí)間繼電器KT1的線圈就會(huì)執(zhí)行一個(gè)通電式的閉合動(dòng)作,此時(shí)它們就會(huì)執(zhí)行一個(gè)常開觸點(diǎn)的動(dòng)作,接通了一個(gè)接觸器KM4的線圈電源,可以啟動(dòng)液壓油泵電機(jī)M3,開始一個(gè)正向旋轉(zhuǎn),供給液壓系統(tǒng)壓力油。壓力油在經(jīng)過(guò)電磁閥后通過(guò)管道進(jìn)入液壓缸,活塞移動(dòng),活塞再次推動(dòng)一個(gè)菱形塊，將搖臂打開.當(dāng)驅(qū)動(dòng)操作搖臂下降至所必需的工作位置后,松開驅(qū)動(dòng)操作器的搖臂啟動(dòng)按鈕為SB5,此時(shí)接觸器上的KM4和作為時(shí)間繼電器KT的線圈也同時(shí)斷電，電機(jī)M2此時(shí)立即停止動(dòng)作，搖臂就停止了下降動(dòng)作的執(zhí)行。因?yàn)闀r(shí)間繼電器KT1斷電，在2秒左右的時(shí)間之后,其中一個(gè)延時(shí)自動(dòng)閉合的常規(guī)式觸頭自動(dòng)閉合,KM5線圈驅(qū)動(dòng)回路的直流電源被自動(dòng)接通,液壓泵動(dòng)發(fā)電機(jī)與KM3反向自動(dòng)運(yùn)行左右旋轉(zhuǎn),通過(guò)一個(gè)電磁閥將一臺(tái)壓力搖臂油泵輸送至一個(gè)夾緊腔,使壓力搖臂自動(dòng)執(zhí)行進(jìn)入夾緊腔的動(dòng)作。在對(duì)電機(jī)搖臂下降進(jìn)行夾緊的動(dòng)作同時(shí),使得固定位置電磁控制器的開關(guān)SQ3斷開,接觸開關(guān)KM5的一個(gè)電磁控制線圈將電機(jī)搖臂上的斷電信號(hào)釋放,最終暫時(shí)完全停止了電機(jī)M3的一套控制動(dòng)作,就完成電機(jī)搖臂的自動(dòng)松開到搖臂下降和手動(dòng)夾緊的一整動(dòng)作[9]在KM3接觸器吸合進(jìn)行上升動(dòng)作時(shí)，HL4指示燈亮；在KM2接觸器斷開后，HL4指示熄滅。圖SEQ圖\*ARABIC6液壓油泵電機(jī)M3控制圖3中的液壓油泵電機(jī)M3的作用為提供壓力油，對(duì)搖臂和立柱進(jìn)行控制。這臺(tái)電機(jī)可以做到雙向轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)設(shè)置有過(guò)載保護(hù)，當(dāng)電路中流過(guò)的電流過(guò)大，保護(hù)元件就會(huì)斷開控制回路，電機(jī)停止，就可以起到保護(hù)作用。。立柱和連接主軸箱的可以松開或者進(jìn)行夾緊既應(yīng)當(dāng)可以認(rèn)為是立柱進(jìn)行松緊聯(lián)動(dòng)放松操作,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)可以認(rèn)為是立柱進(jìn)行夾緊或者連桿是進(jìn)行放松聯(lián)動(dòng)操作,也就是夾緊可以單獨(dú)地聯(lián)動(dòng)進(jìn)行,立柱或者連桿是連接主軸箱的可以松開或者進(jìn)行夾緊。選擇到底是雙人聯(lián)動(dòng)組合操作還是單人操作聯(lián)動(dòng)組合操作則我們需要通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)換遙控開關(guān)上的SA1與SA2的復(fù)合開關(guān)按鈕以及SB6按鍵來(lái)完成組合和進(jìn)行控制[10]。在KM4接觸器吸合進(jìn)行夾緊動(dòng)作時(shí)，HL5指示燈接通點(diǎn)亮；在KM4接觸器斷開后，HL5指示斷開熄滅。在KM5接觸器吸合進(jìn)行放松動(dòng)作時(shí)，HL6指示燈接通點(diǎn)亮；在KM5接觸器斷開后，HL6指示斷開熄滅立柱和主軸箱聯(lián)動(dòng)夾緊與松開控制立柱和電動(dòng)主軸箱相互聯(lián)動(dòng)夾緊與控制松開進(jìn)行控制時(shí),將電磁轉(zhuǎn)換控制開關(guān)上的SA1扳手放到中間的固定位置,然后再次按下自動(dòng)松開的啟動(dòng)按鈕SB6,時(shí)間控制繼電器通過(guò)KT2、KT3的兩個(gè)自動(dòng)電磁轉(zhuǎn)換線圈與控制回路相互聯(lián)動(dòng)接通,同時(shí)自動(dòng)取得交流電。隨后,接觸器上和km4的兩個(gè)電磁控制線圈通過(guò)控制供電回路得到供電線圈閉合,液壓泵的發(fā)電機(jī)和km3也同時(shí)開始了正常運(yùn)轉(zhuǎn),泵送中輸送的驅(qū)動(dòng)壓力泵和油也同時(shí)從壓力主軸箱得油輸送,泵輸?shù)尿?qū)動(dòng)壓力泵和油也同時(shí)從壓力主軸箱得油輸送,使驅(qū)動(dòng)立柱和液壓泵之間輸送的壓力主軸箱也同時(shí)得電打開并使執(zhí)行泵的壓力泵和油的松開【11】立柱和拉桿主軸箱單獨(dú)自動(dòng)夾緊與松開自動(dòng)控制：當(dāng)需要單獨(dú)地控制一個(gè)主軸箱的夾緊和松開時(shí),可以把轉(zhuǎn)換器的開關(guān)SA1扳動(dòng)至右側(cè)。按下兩個(gè)松開的驅(qū)動(dòng)按鈕后在SB6,時(shí)間驅(qū)動(dòng)繼電器電機(jī)KT2和兩個(gè)時(shí)間驅(qū)動(dòng)繼電器電機(jī)KT3的兩個(gè)單獨(dú)電磁驅(qū)動(dòng)線圈吸合控制驅(qū)動(dòng)回路都被自動(dòng)接通,同時(shí)分別獲得光和電,然后再次接觸器KM4的兩個(gè)單獨(dú)電磁驅(qū)動(dòng)線圈吸合控制驅(qū)動(dòng)回路同時(shí)獲得光和電,電磁閥YA2的兩個(gè)單獨(dú)電磁驅(qū)動(dòng)線圈吸合控制驅(qū)動(dòng)回路都被自動(dòng)接通,單獨(dú)可以進(jìn)行自動(dòng)通電和電磁吸合,即使也可以輕松地直接實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電磁主軸箱的單獨(dú)進(jìn)行松開。當(dāng)接觸器自動(dòng)松開一個(gè)自動(dòng)復(fù)合時(shí)間按鈕時(shí)與SB6,時(shí)間自動(dòng)繼電器與KT2和一個(gè)復(fù)合時(shí)間自動(dòng)繼電器1與kt3的自動(dòng)電磁控制線圈自動(dòng)控制閉合回路自動(dòng)停止斷電,線圈被自動(dòng)釋放,時(shí)間自動(dòng)繼電器KT2與KT3的自動(dòng)通電延時(shí)控制閉合觸點(diǎn)馬上立即斷電停止自動(dòng)斷開,接觸器KM3和KM4的自動(dòng)電磁控制線圈自動(dòng)控制閉合回路自動(dòng)停止斷開,斷電被線圈釋放,液壓泵和發(fā)電機(jī)M3實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止連續(xù)運(yùn)行。經(jīng)過(guò)2秒左右的一個(gè)操作延時(shí)后,電磁閥YA2的一個(gè)自動(dòng)電磁控制線圈自動(dòng)控制了該供電回路的自動(dòng)斷電和電力釋放,主軸箱自動(dòng)開鎖松開,操作也隨之自動(dòng)結(jié)束。按下夾緊按鈕SB7，繼電器KT2、KT3的控制回路同時(shí)通電繼而貼合在一起，接觸器KM5的線圈控制回路也同時(shí)接通電，電磁閥YA接通，吸合，主軸箱獨(dú)自?shī)A緊。松開復(fù)合按鈕SB7，時(shí)間繼電器KT2、KT3的控制回路立即自動(dòng)斷開，斷電快速釋放，時(shí)間繼電器KT3的通電延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)由原本的接通變?yōu)榱⒓磾嚅_，接觸器KM5的電磁線圈回路自動(dòng)斷開，斷電釋放，液壓泵電機(jī)立即停止正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)3秒左右的延后時(shí)間，電磁閥YA1的電磁線圈控制回路立即自動(dòng)斷開，快速斷電釋放，主軸箱夾緊的一個(gè)延時(shí)操作也就這樣結(jié)束了。同理,把電壓轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)開關(guān)上的SA1扳動(dòng)至左側(cè)，則我們即可輕松實(shí)現(xiàn)一個(gè)矩形立柱單獨(dú)地同時(shí)松開或者單獨(dú)夾緊。由于焊接立柱和柱體主軸箱之間的焊接松開和夾緊操作需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)或者一段時(shí)間的手動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程才能輕松實(shí)現(xiàn),故只要采用一個(gè)點(diǎn)位不可移動(dòng)的加工方式操作即可輕松實(shí)現(xiàn)。搖臂升降過(guò)程中的保護(hù)組合開關(guān)SQ1a和組合開關(guān)SQ1b是一種采用可以驅(qū)動(dòng)上升、下落的纖維管和支撐器的保護(hù)型組合開關(guān)。搖臂上升到限制的地方時(shí)，開關(guān)SQ1a觸發(fā)，立即斷開接觸器KM2的線圈的主要控制回路，接觸器KM2斷電，然后主觸點(diǎn)斷開，電機(jī)主電路斷開，停止正常運(yùn)行，搖臂停止不動(dòng)；當(dāng)搖臂下降到無(wú)法再下降的地方時(shí)，組合開關(guān)SQ1b觸發(fā)，立即斷開接觸器KM3的線圈的主要控制回路，使接觸器KM3迅速斷電釋放，主觸點(diǎn)斷開，然后電機(jī)M2停止，搖臂保持不動(dòng)