情境六 PLC在Z3040摇臂钻床控制中的应用 摇臂升降电动机提供摇臂升降的动力，应具有正反转功能。
任务介绍 金属切削加工机床的种类很多。其中，车床、铣床、刨床、磨床是最常见的机床。近年来组合机床也渐渐多起来，较先进的金属加工机床是工作母机，也叫机械加工中心。长期以来，金属切削加工机床多采用继电接触器电路实现电气控制。其实，这类机械的电气控制主要以逻辑控制为主，这正是可编程控制器工作的强项。因而，PLC在机械加工机床电气控制领域得到了来越多的应用。不但许多新品机床开始采用PLC作为主要控制设备，旧的机床电路也开始用PLC实现电气改造。
任务描述 掌握Z3040摇臂钻床电器设备分布 掌握Z3040摇臂钻床工作原理 掌握Z3040型摇臂钻床的PLC控制方案
分发任务书 布置工作任务： 1、小组成员共同查阅资料，学习讨论Z3040结构、控制要求 2、小组共同定义I/O，确定系统总体的结构框架 3、每名成员编制软件、硬电路连接 4、每名成员独立程序调试过程 5、根据每人完成的情况小组互评 6、任务评估填写项目考核记录单
6.1 Z3040电器设备的分布 Z3040摇臂钻床设备有4台电机，即主轴电动机、冷却泵电动机、摇臂升降电动机及液压泵电动机。主轴电动机的作用是提供主轴转动的动力，是钻床加工主运动的动力源。应具有正反转功能。冷却泵电动机用于提供冷却液，只需要正转功能。摇臂升降电动机提供摇臂升降的动力，应具有正反转功能。液压泵电动机的作用是提供液压油，用于摇臂、立柱、和主轴箱的加紧和松开。应具有正反转功能。
Z3040摇臂钻床的操作主要通过手轮及按钮实现，手轮用于主轴箱在摇臂上的移动，属于手动操作。按钮用于主轴的启动停止、摇臂的升降、立柱主轴箱的放松和加紧等操作，再配合限位开关来完成机床的调节。
6.2 Z3040摇臂钻床继电器原理图解读 1、主轴动作 按下起动按钮SB2，接触器KM1得电吸合且自保持，主轴电动机MI运转。按下停止按钮SB1，主轴电动机停止运行。
2、摇臂动作 需要摇臂上升时，按下摇臂上升按钮SB3，时间继电器KT得电，其瞬动动合触头和瞬时闭合延时打开的动合触头使接触器KM4和电磁阀YA动作，液压电动机M3起动，液压油进入摇臂装置的油缸，使摇臂松开。待完全松开后，行程开关SQ2动作，其动断触头断开使接触器KM4断电释放，液压电动机M3停止运转，其动合触头接通使接触器KM2得电吸合，摇臂升降电动机M2正向起动，带动摇臂上升。 时间继电器KT的作用是适应SB3松开到摇臂停止上升之间的惯性时间，避免摇臂惯性上升中突然夹紧。需要摇臂下降时，按下摇臂下降按钮SB4。其动作过程与摇臂上升时相似。
3、立柱和主轴箱的加紧与放松 立柱和主轴箱同时夹紧和同时松开。按下立柱和主轴箱松开按钮SB5，接触器KM4得电吸合，液压电动机M3正向起动，由于电磁阀YA没有得电，处于释放状态，所以液压油经2位6通阀分配至立柱和主轴箱松开油缸，立柱和主轴箱夹紧装置松开。 按下立柱和主轴箱夹紧按钮SB6，接触器KM5得电吸合，M3反向起动，液压油分配至立柱和主轴箱夹紧油缸，立柱和主轴箱夹紧装置夹紧。 4、 限位保护 摇臂升降限位保护是靠上下限位开关SQ1U和SQ1D实现的。上升到极限位置后，SQ1U动断触头断开，摇臂自动夹紧，同松开上升按钮SB3动作相同；下降到极限位置后，SQ1D动断触头断开，摇臂自动夹紧，同松开下降按钮SB4动作相同。
6.3 Z3040型摇臂钻床的PLC控制方案 1 、机型选择及硬件连接 热继电器也有接入PLC和不接入PLC两种方案，不接入PLC时，可直接将热继电器的触点和相关接触器的线圈串起来。 清点Z3040型摇臂钻床需接入PLC的输入输出器件后，确定需输入口14个及输出口6个，据此选用三菱FX2N系列PLC，FX2N—32MR，这是一种具有16个输人口及16个输出口的PLC，输出口为继电器型，也可以选用FX2N—16MR，再扩展16点的一只输入扩展单元。
系统的硬件连接如下图所示，各端口的标号都标在了图上。选用定时器T37代替原电路中KT，另为编程需要还选了M100及M101两个辅助继电器。
任务的实施 Z3040型摇臂钻床的PLC程序编制 Z3040型摇臂钻床的PLC程序了发挥了许多辅助继电器的特点，将继电接触器电路中的一些触点区域的功能用辅助继电器代替，经这样的简化处理，最后能得到结构简单的梯形图。
任务检查、考核
总评 根据同学们对本组实施过程的自评和小组间的互评，指导老师对各小组完成情况进行汇总评价。 最后材料整理、提升