Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计
01摘 要
本课程设计是机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的设计,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。此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，叙述了采用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?
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Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计
目 录
摘 要 ........................................................................................................................... 1 1 绪 论 ......................................................................................................................... 4
1.1 Z3040摇臂钻床简介 .................................................................................... 4 1.2设计目的 .......................................................................................................... 4 2 Z3040摇臂钻床电气控制系统的原理 ..................................................................... 5
2.1主电路 .............................................................................................................. 5 2.2 控制电路、信号及照明电路 ......................................................................... 5
2.2.1 主电动机的旋转控制 ........................................................................... 5 2.2.2 摇臂松开--升／降--摇臂夹紧控制 ...................................................... 5 2.2.3立柱和主轴箱的松开及夹紧控制及信号灯 ........................................ 6
3 基于PLC的Z3040摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计 ............................. 7
3．1电气元件的选择 ........................................................................................... 7 3．2 PLC型号的选择 ........................................................................................... 8
3.2.1 根据PLC的物理结构 .......................................................................... 8 3.2.2 根据PLC的指令功能 .......................................................................... 9 3.2.3 根据PLC的输入输出点数 .................................................................. 9 3.2.4 根据PLC的存储容量 .......................................................................... 9 3.2.5 根据输入模块的类型 ........................................................................... 9 3.2.6 根据输出模块的类型 ........................................................................... 9 3.3 PLC的I/O电气接线图的设计 .................................................................... 10 4 Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计 ................................................... 11
4.1 PLC梯形图程序的优化设计及程序调试： ................................................ 11
4.1.1 主电动机的起动控制程序 ................................................................. 11 4.1.2摇臂升降控制程序 .............................................................................. 11 4.1.3 主轴箱放松或夹紧控制程序 ............................................................. 12 4.1.4 摇臂回转控制梯形图程序 ................................................................. 13 4.1.5冷却泵开关控制梯形图程序 .............................................................. 13
参考文献 ..................................................................................................................... 26
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Z3040型摇臂钻床电气控制系统设计
附录Ⅰ Z3040摇臂钻床电气控制原理图 ................................................................. 27 附录Ⅱ Z3040摇臂钻床的电器元件明细表 ............................................................. 28 附录Ⅲ I/O电气接线图 .............................................................................................. 29 附录Ⅳ 程序梯形图 ................................................................................................... 30
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