摇臂钻床控制系统的设计毕业设计论文.doc

新乡职业技术学院毕业设计（论文）题目摇臂钻床控制系统的设计系别机电工程系学生姓名张庆伟学号1010103115专业名称机电一体化指导教师李静2013年4月23日摇臂钻床控制系统的设计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，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc355971226"前言PAGEREF_Toc355971226\h1HYPERLINK\l"_Toc355971227"第一章.Z3040摇臂钻床的简介PAGEREF_Toc355971227\h4HYPERLINK\l"_Toc355971228"§1.1Z3040摇臂钻床的简介PAGEREF_Toc355971228\h4HYPERLINK\l"_Toc355971229"第二章．摇臂钻床电气控制PAGEREF_Toc355971229\h5HYPERLINK\l"_Toc355971230"§2.1、电气控制线路图的设计PAGEREF_Toc355971230\h5HYPERLINK\l"_Toc355971231"§2.2主要线路的工作情况PAGEREF_Toc355971231\h9HYPERLINK\l"_Toc355971232"第三章电气控制系统硬件部分的设计PAGEREF_Toc355971232\h11HYPERLINK\l"_Toc355971233"§3.1基于PLC的Z3040摇臂钻床控制部分的设计PAGEREF_Toc355971233\h11HYPERLINK\l"_Toc355971234"§3.2Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计PAGEREF_Toc355971234\h14HYPERLINK\l"_Toc355971235"第四章Z3040摇臂钻床液压系统的设计PAGEREF_Toc355971235\h17HYPERLINK\l"_Toc355971236"§4.1液压系统的初步设计PAGEREF_Toc355971236\h17HYPERLINK\l"_Toc355971237"结论PAGEREF_Toc355971237\h20HYPERLINK\l"_Toc355971238"参考文献PAGEREF_Toc355971238\h21HYPERLINK\l"_Toc355971239"致谢PAGEREF_Toc355971239\h22前言一、本课题的选题背景和意义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[1]。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。可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC，是从早期的