PLC控制Z3050型摇臂钻床电气控制报告.docx

PAGE / NUMPAGES 皖西学院 课程设计报告书 系别： 机电学院 专业： 13电气 学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目： PLC控制的Z3050型摇臂钻床电气控制 起迄日期: 2016.5.16 - 2016.5.28 课程设计地点: PLC电气控制实验室 指导教师: 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一引言 1 1.1设计目的 1 1.2设计要求 1 二 Z3050摇臂钻床简介 2 2.1摇臂钻床的外观（如图一所示） 2 2.2摇臂钻床的主要结构 2 2.3 Z3050摇臂钻床主电路图及分析 3 三 PLC简介及所选PLC构成与原理介绍 4 3.1 PLC的简介 4 3.1.1 PLC定义 4 3.1.2 PLC的特点 4 3.2 PLC的选择 4 3.3 三菱可编程控制器的基本组成 5 3.4 三菱可编程序控制器的功能特点 5 3.5 三菱可编程控制器的基本工作原理 6 四 Z3050型摇臂钻床的PLC改造过程 6 4.1任务提出简述 6 4.2工作台控制系统I/O地址分配表 7 4.3 控制功能接线图及控制电路分析 8 4.4 软件设计 11 4.4.1功能介绍 11 5.3.2 梯形图 12 总结 13 参考文献 14 附录仿真结果 15 1主轴电动机M1的控制 15 2摇臂升降的控制 15 3立柱和主轴箱的夹紧与放松的控制 18 致谢 20 一引言 摇臂钻床使用于单件或批量生产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械，由于其控制系统是采用继电器控制系统，电路接线复杂，出点多，长期使用后，故障多，故障排除困难。常常影响企业生产。PLC具有可靠性强，使用方便，维护简单的优点。因此，利用PLC对摇臂钻床继电器控制线路进行改造，有利于提高设备的可靠性，使用率。正是由于PLC控制系统的种种优点，因此本次PLC控制的Z3050型摇臂钻床电气控制，可以大大提高Z3050摇臂钻床工作性能和系统的工作稳定性，为工业生产的现代化带来生机。同时，提高了PLC编程水平和实践能力，为今后在实际工作中熟练使用PLC进行工业系统的设计打好基础。 1.1设计目的 通过本设计让学生掌握交流调速控制系统设计方法，并通过对PLC的编程和变频器的参数设置实现对三相异步电机的启停和调速控制。从而让学生感性认识前面所学知识，并为后面的毕业设计打下基础。 1.2设计要求 Z3050型摇臂钻床由四台电动机，即主轴电动机M1、摇臂升降电动机M2、液压泵电动机M3和冷却泵电动机M4由手动开关QS控制启停。本次实验要求能够实现以下功能。 按下按钮SB_1，接触器KM1通电闭合,主轴电动机M1启动运转。 按下按钮SB_3，液压泵电动机M3首先正转，放松摇臂，继而摇臂升降电动机M2正转，带动摇臂上升。当上升至要求高度时，松开SB3，摇臂电动机M2停转，同时液压泵电动机M3反转，夹紧摇臂，完成摇臂上升的控制过程。 按下按钮SB_4，液压泵电动机M3首先正转，放松摇臂，继而摇臂升降电动机M2反转，带动摇臂下降。当下降至要求高度时，松开SB_4，摇臂电动机M2停转，同时液压泵电动机M3反转，夹紧摇臂，完成摇臂下降的控制过程。 按下SB_5，接触器KM4通电闭合，液压泵电动机M3启动正向运转，立柱和主轴箱放松；按下按钮SB_6，接触器KM5通电闭合，液压泵电动机M3启动反向运转，立柱和主轴箱夹紧。 二Z3050摇臂钻床简介 2.1摇臂钻床的外观（如图一所示） 图1摇臂钻床外观 2.2摇臂钻床的主要结构 Z3050摇臂钻床主要由底座、外立柱、内立柱、摇臂、主轴箱、工作台等部分组成。工作台用螺柱固定在底座上，工作台上面固定加工工件。内立柱亦固定在底座上。柱套在内立柱上，用液压机构夹紧后，二者不能相对运动；松开夹紧机构后，外立柱用手推动可绕内立柱旋转360°。 2.3Z3050摇臂钻床主电路图及分析 图2 Z3050主电路图 主电路分析： Z3050摇臂钻床共有4台电动机，冷却泵电动机为开关直接启动，其余三台电动机采用接触器控制。M1是主轴电动机由接触器KM1控制，只要求能单方向旋转。电动机型空机Q1能起到过载、短路、启动电流过大保护，而热继电器FR1也起过载保护的作用，这样就形成了一个双重保护的作用。 M2是摇臂升降电动机，装设于主轴顶部，用KM2和KM3来控制正反转。使用电动机型空开Q2进行保护。 M3是液压泵电动机，要求能够实现正反转，用KM4和KM5来控制正反转。电路中用电动机型开Q3和热继电器FR2进行双重保护。M4冷却泵电动机，功率小，直接用开关控制启动与停止。 三PLC简介及所选PLC构成与原理