PLC改造Z3050摇臂钻床设计论文x.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 12 封面 PLC改造Z3050摇臂钻床 2013 学校：荣昌世纪培训学校 姓名：邓祥富 2013-8-10  内容提要 本论文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,指在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题。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，本论文对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，从而大大提高摇臂钻床的工作性能。论文分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，Z3050摇臂钻床的电气原理图绘制、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。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。 目录  TOC \o 1-3 \h \z 1绪 论 .3  HYPERLINK \l _Toc136313833 1.1 PLC的介绍 3  HYPERLINK \l _Toc136313833 1.2 PLC的基本组成及工作原理 3  HYPERLINK \l _Toc136313835 2 Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的原理 4  HYPERLINK \l _Toc136313836 2.1主电路 4  HYPERLINK \l _Toc136313837 2.2 控制电路、信号及照明电路 5  HYPERLINK \l _Toc136313838 2.3 主电动机控制 5  HYPERLINK \l _Toc136313839 2.4 摇臂的升降控制 5  HYPERLINK \l _Toc136313841 2.5 立柱和主轴箱的夹紧和松开控制 6  HYPERLINK \l _Toc136313842 3．1 PLC型号的选择 7  HYPERLINK \l _Toc136313849 3.2 PLC的I/O分配表 8  HYPERLINK \l _Toc136313850 3.3 PLC的硬件接线 9  HYPERLINK \l _Toc136313851 4 PLC控制程序 10  HYPERLINK \l _Toc136313853 5 结论 11  HYPERLINK \l _Toc136313854 6 参考文献 11  绪论 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，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。因此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。 1 PLC介绍 在PLC问世之前，继电器接触器控制在工业控制领域中占有主导地位。而继电器控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑。如果生产任务发生了变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样就造成了时间和资金的浪费。另为，大型控制系统用继电器接触器控制，使用的继电器数量较多，控制系统的体积大，耗电量多，而且继电器触点为机械触点，工作频率较低，在频繁动作情况下寿命较短。造成系统故障。系统可靠性差。为了解决这一问题，美国数字设备公司（DEC）于1969年研制出了世界上第一台可编程控制器，并在GM公司汽车自动装配线上使用，随后，日本、德国等相继引入了这项技术，可编程控制器由此迅速发展起来。 80年代以来，随着大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，16位和32位的微处理器为核心的可编程控制器得到迅速发展。这是的PLC具有了高数计数,中断计数,PID调节和数据通信功能，从而使PLC得应用范围不断扩大。 PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用和设计的，它采用可