机电专业课程设计_基于plc的单轴控制系统毕业论文

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1、基于PLC的单轴控制系统摘要以步进电机为动力装置，使用PLC对其进行控制，滚珠丝杆作为传动装置，作为一单轴数控系统控制装置，对普通铣床进行简单的数控改造。关键词单轴数控可程控制器滚珠丝杆步进电机导轨行程开关目录一、课程设计目的……………………………3二、单轴数控控制系统的应用领域及特点…42.1单轴数控运动系统的基本概念……………42.2单轴数控系统的应用领域…………………42.3单轴数控运动系统的特点…………………6三、总体设计方案……………………………93.1设计任务……………………………………93.2总体方案

2、确定………………………………9四、机械部分选型及计算……………………114.1工作台外形尺寸及重量估算………………114.2滚动导轨的参数确定………………………114.3滚珠丝杆的设计计算………………………134.4步进电机的选型……………………………184.5步进驱动器的选型…………………………224.6行程开关的选型……………………………23五、控制系统硬件设计………………………245.1PLC的选型……………………………………245.2PLC的接口设计及连线图……………………26六、心得体会………………………

3、…………31七、参考文献…………………………………33附录一、课程设计目的通过专业课学习后进行综合性实践性教学环节，总的目的是在老师的指导下使学生通过课程设计，对所学课程的理论知识进行一次系统的回顾、检查、复习和提高，并运用所学理论通过调研，设计一个机电控制方面的课题，受到从理论到实践应用的综合训练，培养学生独立运用所学理论解决具体问题的能力，具体有以下几点：1.通过检索查阅运用有关手册、标准及参考资料，培养起学生检索查阅资料的方法和能力。2.通过回顾查阅课程理论知识、运用所学的基础课、专业技术课和专业课知识，培养

4、学生根据实际问题正确设计总体方案、分析具体问题、进行工程设计的能力。课程设计将机电课程的相关内容有机结合起来，学生受到完整的设计训练过程，使学生掌握机电工程设计的基本方法，提高其分析和解决实际工程问题的能力，培养学生的整体观念，并将整个课程内容有机而系统的结合起来，通过拟定的设计方案、结构方案到结合生产和使用条件，独立完成精密机构部件的设计，全面考虑设计内容及过程，熟悉和运用设计资料，如国家级行业标准、设计规范等，加深对机电一体化系统设计的认识。二、单轴数控控制系统的应用领域及特点1.1单轴数控运动系统的基本概念单

5、轴数控运动系统就是在一个时段内只能控制一个轴运动的运动系统，如点位数控运动系统和直线数控运动系统。在点位数控系统中，数控系统仅控制机床运动部件从一点尊却得移动到另一点，在移动过程中不进行加工。在直线数控系统中，除了控制运动部件从一个点到另一点的准确定位外，还要控制两点之间的运动速度和运动轨迹。在移动过程中，刀具只能以制定的进给速度切屑，且运动轨迹平行于机床坐标。1.2单轴数控系统的运用领域单轴数控的应用范围很广，如钻床、拉床等，其特点是:机床移动部件能实现由一个位置到另一个位置的精确移动,即准确控制移动部件的终点位

6、置,在移动过程中刀具不切削工件。实现数控系统点位控制的方法。最常见的例如钻床类的摇臂钻床，它操作方便灵活、适用范围广、具有典型性，适用于单件中或批量生产中带有许多孔的大型零件的孔加工，我国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

7、辑控制器简称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，可靠性高、功能比较丰富、能在各种不同的控制场合使用，它的输入/输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，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，但她们具有以下一些共同的特点.可靠

8、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，判断故障的迅速。灵活组态。PLC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，