对钻床z3040钻床控制系统的plc改造设计 毕业论文

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1、济源职业技术学院毕业设计题目对钻床Z3040控制系统的PLC改造设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电气1001姓名学号指导教师日期2012年10月任务设计书设计题目对z3040钻床控制系统的PLC改造设计设计要求1.分析z3040钻床的工作原理；2.设计PLC对z3040钻床进行改造的硬件电路；3.设计PLC对z3040钻床进行控制的软件程序；4.进行调试,找出问题,并改进设计；5.撰写毕业设计说明书。设计进度要求：第一周：确定题目、准备资料、讲解课题；第二周：看论文书写文献综述、收集z3040钻床的资料；第三、四周：方案设计；第五、六周：调试修

2、正；第七周：书写毕业设计论文；第八周：打印报告、准备答辩。摘要本设计是研究机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除费时费力等难题。由于PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点，因此，本设计对Z3040摇臂钻床电气控制系统的改造，将把PLC控制技术应用到改造方案中去，以提高摇臂钻床的工作性能。设计中分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器

3、改造Z3050摇臂钻床电气控制系统的控制方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。对PLC控制摇臂钻床的工作过程作了详细阐述，论述了采用PLC取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理及接线图。关键词：可编程控制器，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统目　　录摘　　要11绪论51.1z3040钻床的背景和意义61.2国内外关于本课题的技术研究现状和发展动态72Z3040钻床控制系统原理72.1主电路82.2控制电路、信号及照明9

4、2.3电路分解103基于PLC的Z3040摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计改造133.1PLC基础理论163.2PLC型号的选择163.3PLC的I/O端口分配表163.4PLC的I/O电气接线图的设计174Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计改造174.1PLC梯形图程序的优化设计及程序调试174.2PLC程序设计184.3梯形图的指令表195结　　论255.1研究成果25致　　谢26参考文献27职业技术学院毕业设计1绪论1.1z3040摇臂钻床的背景和意义Z3040摇臂钻床是工厂中常用的金属切削机床，它可以进行多种形式的加工，如：钻孔、镗

5、孔、铰孔及螺纹等。从控制上讲，它需要机、电、液压等系统相互配合使用，而且，要进行时间控制。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，这样可以简化变速机构。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。此外，摇臂的上升、下降和立柱的夹紧、放松各由一台交流异步电动机拖动。目前，我国的Z3040摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继电器—接触器控制方式。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂，在日常的生产作业当中，经常发生电气故障，从而

6、影响生产。另外，一些复杂的控制如：时间、计数控制用继电器—接触器控制方式较难实现，所以，有必要对传统电气控制系统进行改进设计。PLC电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强，逐渐适合复杂的电气控制系统。PLC之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求。可靠性高，抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长。与单片机相比，它的输入/输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间

7、部件，这样可以大大节省用户的开发时间与生产成本。现在应用于各种工业控制领域的PLC种类繁多，规模大小和功能强弱千差万别，职业技术学院毕业设计但他们具有以下一些共同的特点。可靠性高。可靠性是用户的首选要求，目前各厂家生产的PLC，平均无故障时间都大大超过IEC规定的10万小时，例如：西门子、ABB、松下、三菱等微小型PLC，而且都有完善的自诊断功能，判断故障迅速。灵活组态。可编程控制器是系列化产品，通常采用模块化结构来完成不同的任务组合。输入输出端口选择灵活，有多种机型，组合方便。功能强大，除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算功能外，配合特殊功能模块还

8、可实现点位控制、PTO运算、过程运算、数字控制等功能，为方便工厂管理又可以与上位机通信，通过远