由变压器TC将380V交流电压降为110V,作为控制电源。指示灯电源为6V。
1.主电动机控制按下起动按钮SB2,接触器KM1吸合并自锁,主轴电动机M1起动并运转。按下停止按钮SB8,接触器KM1释放,主轴电动机M1停转。
开车前的准备。首先将隔离开关接通，将电源引入开关QF1扳到“接通”位置，接通三相交流电源，此时总电源指示灯HL1亮，表示机床电气电路进入带电状态。按下总启动按钮SB1，中间继电器KA线圈通电吸合并自锁，为主电动机及其他电动机启动多准备，同时触点KA闭合，为其他三个指示灯通电做准备。
主轴旋转时，首先按下主轴电动机起动按钮，主轴电动机起动旋转，拖动齿轮泵，送出压力油。然后操纵主轴手柄，板至所需转向位置（里或外），于是两个操纵阀相互位置转变，使一股压力油将制动摩擦离合器松开，为主轴旋转创造条件；另一股压力油压紧正转（反转）摩擦离合器，接通主轴电动机的主轴的传送链.驱动主轴正转或反转。
PLC以微处理器为核心，PLC采用循环扫描的工作方式。对每个程序:CPU
Z3040摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等部分所组成,内立柱固定在底座上,在它的外面套着空心的外立柱,外立柱可饶着内立柱回转。主轴箱是一个复合部件,它包括主轴及主轴旋转和进给运动的全部传动变速和操作机构。主轴箱安装于摇臂的水平导轨上,能够最终靠手作使其在水平导轨上沿摇臂移动。钻削加工时，主轴箱可由夹紧装置将其固定在摇臂的水平导轨上，外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，接着进行钻削加工。
1.M1为单方向旋转,由接触器KM1控制,主轴的正反转则由机床液压系统操作配合正反转摩擦离合器实现,并由热继电器FR1作电动机长期过载保护。
2.M2由正、反转接触器KM2、KM3控制实现正反转。控制电路保证,在操纵摇臂升降时,首先使液压泵电动机起动旋转,供出压力油,经液压系统将摇臂松开,然后才使电动机M2 起动,拖动摇臂上升或下降。当移动到位后,保证M2先停下,再自动通过液压系统将摇臂夹紧,最后液才下。M2为短时工作,不设长期过载保护。
输入单元是PLC与工业生产现场被控设备相连的输入接口:是现场信号进入PLC的桥梁。
输出单元也是PLC与现场设备之间的连接部件:把输出信号送给控制对象的输出接口。
作用将中央处理器送出的弱电信号转换成现场需要的电平信号:驱动被控设备的执行元件。
2.1.3Z3040控制线摇臂钻床主要有两种主要运动和其他辅助运动，主运动是指主轴带动钻头的旋转运动；进给运动是指钻头的垂直运动；辅助运动是指主轴箱沿摇臂水平运动，摇臂沿外立柱上下移动以及摇臂和外立柱一起相对于内立柱的回转运动。Z3040摇臂钻床具有两套液压控制管理系统：一套是由主轴电动机拖动齿轮泵送出压力油，通过操纵机构实现主轴正反转、停车控制、空挡、预选与变速；另一套是由液压电动机拖动液压泵送出压力油来实现摇臂的夹紧和松开、主轴箱的夹紧与松开、立柱的夹紧与松开。前者安装在主轴箱内，后者安装在摇臂电器盒下部。
在主轴正转或反转过程中，可转动变速按钮，改变主轴转速或主轴进给量。主轴停车时，将操作手柄扳回中间位置，这时主轴电动机仍拖动齿轮泵旋转。但此时整个液压系统为低压油，无法松开制动摩擦离合器，而在制动弹簧作用下将动摩擦离合器压紧，使制动轴上的齿轮不能转动，实现主轴停车。所以主轴停车时主轴发动机仍在旋转，只是不能将动力传到主轴。
2.摇臂升降控制摇臂上升、下降分别由SB3、SB4点动控制。按上升按钮SB3,时间继电器KT1得电吸合,瞬时动合触点(33-35)闭合,接触器KM4得电吸合,液压泵电动机M3接通电源正向旋转,供给压力油。压力油经分配阀体进入摇臂松开的油腔,推动活塞,使摇臂松开。当摇臂完全松开后,活塞杆通过弹簧片压下限位开关ST2,使其动断触点ST2(17-33)断开,使接触器KM4线圈断电释放,液压泵电动机M3停转,与此同时,另一动合触点ST2(17-21)闭合,接触器KM2线圈通电吸合,其主触点接通升降电动机M2的电源,M2启动正向旋转,带动摇臂上升。如果摇臂没有松开,ST2的动合触点也不能闭合,KM2就不能吸合,M2不能旋转,摇臂也就不可能上升,保证了只有在摇臂可靠松开后才能使摇臂上升。当摇臂上升到所需位置时,松开按钮SB3,接触器KM2和时间继电器KT1同时断电释放,摇臂升降电动机M2停转,摇臂停止上升。由于KT1释放,其延时闭合的动断触点(47-49)经1-3秒延时后闭合,接触器KM5的线)线路通电吸合,液压电动机M3反向起动旋转,供给压力油。压力油经分配阀进入摇臂夹紧油腔,向相反方向推动活塞,使摇臂夹紧。同时,活塞杆通过弹簧片压下限位开关ST2动断触点(7-47)断开,接触器KM5断电释放,液压泵电动机M3停止旋转,完成了摇臂的松开,上升,夹紧动作。
2.2 Z3040控制线型摇臂钻床控制线路原理图如下图所示，Z3040型摇臂钻床的动作是通过机、电、液进行联合控制实现的。该机床控制电路采取380V/100V隔离变压器供电，但其二次绕组增设24V安全电压供局部照明使用。
断路器QF1既作为机床线路的电源总开关，又作为机床线的短路及过载保护元件，断路器QF2为摇臂升降电动机M2、液压泵电机M3、冷却泵电机M4的隔离开关和过载及短路保护元件。QF3、QF4、QF5分别为机床控制电路、机床工作信号指示电路和机床工作照明电路和过载及短路保护开关。
范围为50:1，正转最低转速为40 r/min，最高为2000 r/min,进给范围为0.05~1.60 r/min。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现的。也有的是采用多速异步电动机拖动，这样做才能够简化变速机构。摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下还能够直接进行镗孔。摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动，主轴的正反向旋转运动是通过机械转换实现的。故主电动机只有一个旋转方向。摇臂钻床除了主轴的旋转和进给运动外，还有摇臂的上升、下降及立柱的夹紧和放松。摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机拖动，主轴箱、立柱的夹紧和放松由另一台交流电动机拖动。通过电动机拖动一台齿轮泵，供给夹紧装置所需要的压力油。而摇臂的回转和主轴箱的左右移动一般会用手动。除此以外还有一台冷却泵电动机对加工的刀具进行冷却。
钻床是一种孔加工设施，可拿来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等多种形式的加工。 Z3040摇臂钻床是一种立式钻床,他具有性能完善、适合使用的范围广、操作便捷、灵活等优点，它适用于单件或批量生产带有多孔的大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床，在机械行业中得到了广泛应用。目前机械行业中使用的摇臂钻床其控制管理系统大多数是采用继电器接触器控制方式,电路接线复杂触点多、噪音大、维修工作量大。因此，对Z3040摇臂钻床控制管理系统的技术改造是非常必要的。
主轴变速与进给变速，将主轴手柄扳至“变速”位置，于是改变两个操纵阀的相互位置，使齿轮泵送出的压力油进入主轴转速预选阀和主轴进给量预选阀，然后进入各变速油缸。与此同时，另一油路系统推动拔叉缓慢运动，逐渐压紧主轴正转摩擦离合器，接通主轴电动机到主轴的传动链，带动主轴缓慢旋转.称为缓，以利于齿轮的顺利啮合。当变速完成，松开操作手柄，此时手柄在弹簧作用下由“变速”位置自动复位到主轴“停车”位置，然后在操纵主轴正转或反转，主轴将在新的转速或进给量下工作。
本设计的主要任务是应用可编程控制器（PLC）对Z3040摇臂钻床控制管理系统加以改造，最终要达到使控制管理系统满足Z3040摇臂钻床对电力拖动和控制要求，简化控制线路,提高系统可靠性，使用率。具体设计任务要求如下
PLC由中央处理单元:存储器:输入单元:输出单元:电源五部分所组成。其结构框图如图(2-1)
作用:处理和运行用户程序:进行逻辑和数学运算:控制总系统:使之协调的工作。
5.减少了控制管理系统的设计及施工的工作量6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便
钻床能够直接进行多种形式的加工,如：钻孔、镗孔、铰孔及攻螺纹。因此要求钻床的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。Z3040型摇臂钻床的主轴的调速
要取决于以下几个因素：一是CPU执行指令的速度；二是执行每条指令占用的时
可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC或PC:是从早期的继电器逻辑控制管理系统发展而来:它不断吸收微计算机技术使之功能慢慢地加强:逐渐适合复杂的控制任务。
在工业生产过程中:大量的开关量顺序控制:它按照逻辑条件进行顺序动作:并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制:及大量离散量的数据采集。传统上:这些功能是通过气动或电气控制管理系统来实现的。2、PLC的组成
该系统压力油由主轴电动机拖动齿轮泵送出，由主轴操作手柄来改变两个操纵阀的相互位置，获得不同的动作。操作手柄有五个空间位置：上、下、里、外和中间位置，其中上为“空挡”，下为“变速”，外为“正转”，里为“反转”，中间位置为“停车”。而主轴转速及主轴进给量各有一个旋钮预选.然后在操作主轴手柄。
摇臂钻床运动部件较多，为简化传动装置，采用多台电动机控制，通常没有主轴电动机、遥臂升降电动机、立柱夹紧和放松电动机及冷却泵电动机。摇臂钻床为适应任何形式加工，要求主轴及进给有较大的调速范围。主轴一般速度下的钻床加工为恒功率负载，而低速是用于扩孔、绞孔及螺纹加工，属于恒转矩负载。摇臂钻床的主运动与进给运动皆为主轴运动，这两个运动由一台主轴电动机拖动，分别经主轴和进给传动机构实现主轴旋转和进给。主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。
为加工螺，主轴要求有正、反转，一般由机械方法获得，为此主轴电动机只需单方向旋转。摇臂的升降由升降电动机拖动，要求电动机能正、反转。摇臂的夹紧和放松是由电气和液压联合控制，并且有夹紧和放松指示。内外立柱的夹紧与放松，主轴箱与摇臂的夹紧与放松可采用手柄机械操作、电气-液压-机械装置等方法来实现。钻削加工时.需要对刀具和工件进行冷却，为此需冷却泵电动机输送冷却液。要有必要的限位、连锁和过载保护，且具有局部安全照明。
主轴箱、内外立柱和摇臂的夹紧和松开是由液压泵电动机拖动液压泵电动机送出压力油，推动活塞、菱形块来实现的。其中由一个油路控制主轴箱和立柱的夹紧，另一油路控制摇臂的夹紧和松开，这两个油路均由电磁阀控制。
Z3040摇臂钻床共有四台电动机：主电动机M1，摇臂升降电动机M2，液压泵电动机M3和冷却泵电动机M4。