数控钻孔机控制系统设计.doc

浙江科技学院毕业设计（论文）PAGE-53-数控钻孔机控制系统设计庄旭斌（自动化与电气工程学院指导教师：蒋惠忠）摘要：数控钻孔机控制系统是用在孔加工机床上，以可编程序控制器为主控制器，控制钻头相对于工件的定位，由一个定位点向另一个定位点的控制系统。该系统由可编程序控制器、步进电机驱动器、步进电机、触摸屏等构成。PLC是专为工业环境设计的一种工业控制计算机，具有抗干扰能力强、可靠性极强、体积小、编程方便等特点。利用可编程序控制器脉冲输出指令控制步进电机的转速、方向和移动距离，从而实现精确定位。触摸屏可用来显示机器当前运行状态，保存配方数据，还可以设置运行参数。所设计的数控钻孔机控制系统的具有自动控制、手动控制、运行监控、参数设置等功能。关键词：数控钻孔；可编程序控制器；步进电机；触摸屏；定位控制Abstract：ThecontrolsystemofNCdrillingmachinewhichtakesthePLCasthemaincontrollerisusedindrillingmachine.Itcontrolstheaiguillemovingfromonepositioningtoanotherpositioningrelativetothepositioningoftheworkpiece.ThesystemconsistsofPLC,steppermotordriver,steppermotor,HMI,andsoon.PLCthatdesignedfortheindustrialenvironmentspecificallyisanindustrialcontrolcomputer.Ithasmanyadvantages,forexample,anti-interferencecapability,highreliability,smallsizeandeasyprogrammingandsoon.PLCusedPulseOutputFunctiontocontrolthesteppermotorspeed,directionanddistanceofmovement,accordinglyrealizingthepurposeofexactorientation.HMIcanbeusedtoindicatethesystem’soperatingstate,topreservtheFilingdata,butalsocanbetosetoperatingparameters.NCdrillingmachinecontrolsystemwhichisdesignedhasautomaticcontrolprocedures,manualcontrol,operationalcontrol,parametersetting,andotherfunctions.Keywords：NCDrilling；PLC；StepperMotor；HMI；PositionControl1绪论1.1数控技术的发展历史数字控制（NumericalControl）是数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称数控(NC)。最初的数字控制系统是由数字逻辑电路构成的，因而称之为硬件数控系统。随着计算机技术的发展，硬件数控系统被逐渐淘汰，取而代之的是计算机数控系统(ComputerNumericalControl,简称CNC)。数控技术的广泛使用，给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结构带来了深刻的变化。数控技术是国防现代化的重要技术，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基础性技术[11]。到目前为止，数控系统的发展主要经历了以下几个阶段：第一代：1952年，美国帕森公司和麻省理工学院合作研制了世界上第一台数控机床，它是一台三坐标数控铣床，用于加工直升飞机叶片轮廓检查用样板。第二代：1959年，美国耐.杜列克公司发明了带有自动换刀装置的数控机床，广泛采用了晶体管和印刷电路板技术，称为“加工中心”。第三代：电子行业出现了小规模集成电路。由于体积小、功率低，使数控系统的可靠性进一步提高。这几代数控系统都是利用逻辑电路来实现控制功能，因此被称之为“硬件“数控。起功能简单、灵活性差、设计周期长，因此限制着其进一步的发展与应用。随着计算机技术的发展，小型计算机开始取代专用控制的硬件逻辑数控系统（NC），数控的许多功能由软件来实现。1970年，数控系统的发展进入了第四阶段，即计算机数控（CNC）阶段。1974年，数控系统的发展进入了第五阶段，其特征是以微处理器为基础，另外采用超大规模集成电路、大容量磁泡存储器、可编程接口和遥控接口等，功能更为完备，基本上完成了标准型单机系统的开发。数控系统的发展直到第五代以后，才从