z3040钻床 plc课程设计说明书.pdfVIP

内容摘要 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PLC 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，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图。 关键词：可编程控制器PLC，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统 目录 第 1章 引言······························1 第2章 PLC控制系统设计准备工作·················4 2.1 PLC的选择····························4 2.2 I/O分配表····························4 第3章 PLC控制系统程序设计及硬件接线图············6 3.1 PLC梯形图程序设计························6 3.2 PLC的指令表程序设计·······················8 3.3 硬件接线图····························12 第4章 Z3040摇臂钻床PLC控制设计软件仿真调试········13 结论····································2 1 设计总结·································22 谢辞····································23 参考文献·································24 第1章 引 言 Z3040摇臂钻床主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂升降丝、杠摇臂、主轴 箱、主轴、工作台等部分组成，Z3040型摇臂钻床运动形式： 1、主运动：主轴带动钻头的旋转运动； 2、进给运动：钻头的上下运动； 3、辅助运动：摇臂可沿外立柱的圆柱面上下垂直调整位置；主轴箱可沿摇 臂的导轨横向调整位置；摇臂及外立柱绕内立柱转动至不同的位置；工作时可以 很方便的调整主轴的位置 （工件不动）。后两者为手动，另外还需考虑主轴箱、 摇臂、内外立柱的夹紧和松开。 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通常采用手动。此外还有一台冷却泵电动机对加工 的刀具进行冷却。 Z3040摇臂钻床控制系统设计要求： 1、主要控制电器为四台电机：主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机、 冷却泵电机。 2、主电动机和液压泵电机采用热继电器进行过载保护，摇臂升降电动机、 冷却泵电机均为短时工作，不设过载保护。 3、摇臂的升降，主轴箱、立柱的夹紧放松都要求拖动摇臂升降电动机、液 压泵电动机能够正反转。 4、摇臂的升降控制：按下摇臂上升起动按钮，液压泵电动机起动供给压力 油，经分配阀体进入摇臂的松开油腔，推动活塞使摇臂松开。同时摇臂升降电动 机旋转使摇臂上升。如果摇臂没有松开，摇臂升降电动机不能转动，必须保证了 只有摇臂的可靠松开后方可使摇臂上升或下降，可使用限位开关控制。当摇臂上 升到所需要的位置时，松开摇臂上升起动按钮，升降电动机断电，摇臂停止上升。 当持续1~3s后，液压泵电动机反转，使压力油经分配阀进入的夹紧液压腔，摇 臂夹紧，同时