电气自动化专业毕业论文--Z3040摇臂钻床的继电器控制电路设计及PLC控制设计.doc

目 录 一、总体方案的确定…………………………………………………………………1 二、Z3040摇臂钻床简介…………………………………………………………… 1 2.1 电路工作过程 ……………………………………………………………… 5 2.1.1主轴电动机M1的控制 ……………………………………………………5 2.1.2 摇臂升降的控制……………………………… ………………………… 5 2.1.3 以摇臂上升为例分析摇臂升降的控制……………………………………6 2.1.4主轴箱、立柱松开与夹紧的控制…………………………………………7 2.2 液压控制系统 ………………………………………………………………7 2.2.1 夹紧液压控制系统…………………………………………………………7 2.2.2 摇臂移动与主轴箱移动液压系统…………………………………………7 三、PLC控制系统设计的具体内容………………………………………………… 8 3.1 PLC设计控制系统的基本原则……………………………………………… 8 3.2 PLC控制系统的I/O点数确定与PLC机型选择…………… ……………..8 3.3 I/O接线图 ……………………………………………………………………9 3.4 PLC I/O、地址分配表……………………………………………………… 10 3.5 流程图 ……………………………………………………………………… 10 3.6 状态转移 ………………………………………………………………… 11 3.7 梯形图……………………………………………………………………. 12 3.8 指令表……………………………………………………………………… .19 3.9 所用材料及型号规格………………………………………………………. 23 四、结束语……………………………………………………………………… 23 五、致谢…… ……………………………………………………………………… 24 参考文献 ………………………………………………………………………… 25 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。由于Z-3040型摇臂钻床的电气控制系统存在线路复杂、故障率高、维护工作量大、可靠性低、灵活性差等缺点,本文提出了用PLC对z-3040型摇臂钻床的继电器接触式模拟控制系统进行技术改造,从而保证了电控系统的快速性、准确性、合理性,更好地满足了实际生产的需要,提高了经济效益。 关键词 Z3040摇臂钻床 电气控制系统 PLC 微处理器 第一章 总体方案的确定 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。 可编程序控制器(PLC)是以微处理器为核心，将计算机技术、通信技术与自然控制技术融为一体的新型工业自动控制装置。它克服了继电器—接触器控制电路存在触点多、组合复杂、通用性和灵活性差等缺点。它不仅具有各种逻辑控制功能，而且还具有各种运算、数据处理、联网通信等功能的控制，同时还具有抗干扰性强、环境适应性好和可靠性高等特点。因而广泛地应用于工业生产各领域中。因此有必要对旧式机床进行自动化改造。 方案：在旧式Z3040摇臂钻床基础上，加入摇臂回转自动操作，主轴箱左右移动为自动操作，可提高生产效率。并加入工件加工计数功能、PC通信功能。 第二章 Z3040摇臂钻床简介 摇臂钻床适合与在大、中型零件上进行钻孔、扩口