用PLC技术改造Z3040摇臂钻床自动控制系统
摘要
Z3040摇臂钻床是机械加工中常用的金属切削机床，由于传统继电器—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，我们研究了机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题。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，从而得到了广泛的应用。
本文对Z3040摇臂钻床电气控制系统进行了改造，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。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。 关键词 可编程控制器；摇臂钻床；梯形图；电气控制系统改造
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目录
摘要 ...................................................................................................................... I 第1章 绪论 ........................................................................................................ 1 1.1 课题背景 ................................................................................................... 1 1.2 国内外关于本课题的技术研究现状和发展动态 ............................... 2 1.3 本文的主要内容 ....................................................................................... 3 第2章 Z3040 摇臂钻床传统电气控制系统的原理 .................................... 4 2.1 主电路 ....................................................................................................... 4 2.2 控制电路、信号及照明电路 ................................................................ 5 2.3 电路分解 .................................................................................................. 5 2.3.1 行程开关SQ1-SQ3 的作用 ............................................................ 6 2.3.2 时间继电器KT 的作用 ................................................................. 6 2.4 电路工作过程 ........................................................................................... 6 2.4.1 主电路原理 ...................................................................................... 6 2.4.2 摇臂升降的控制 .............................................................................. 7 2.4.3 以摇臂上升为例分析摇臂升降的控制 ........................................ 7 2.4.4 主轴箱、立柱松开与夹紧的控制 ................................................ 8 第3章 基于PLC的Z3040摇臂钻床电气控制系统硬件部分的改造 .......... 9 3.1 PLC基础理论 ............................................................................................ 9 3.1.1 PLC的定义 ....................................................................................... 9 3.1.2 PLC的特点 ....................................................................................... 9 3.1.3 PLC的组成 ..................................................................................... 10 3.1.4 PLC工作原理 ................................................................................. 10 3.2 PLC 型号的选择 ................................................................................... 11 3.3 PLC 的I/O 端口分配表 ..................................................................... 12 3.4 PLC 的I/O 电气接线图的设计 ......................................................... 13 第4章 摇臂钻床电气控制系统软件部分的改造及仿真 .............................. 15 4.1 PLC 梯形图程序的优化设计及程序调试 ......................................... 15 4.2 PLC程序设计 .......................................................................................... 15 4.2.1 PLC梯形图 ..................................................................................... 15 4.3 仿真 ......................................................................................................... 18 1主轴电机控制 ......................................................................................... 18 2正钻摇臂上升 ......................................................................................... 19 3液压泵正转放松 ..................................................................................... 20 结论 .................................................................................................................... 21
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1 研究成果 ................................................................................................. 21 2 不足之处 ................................................................................................. 21 参考文献 ............................................................................................................ 22 致谢 .................................................................................................................... 23