专业综合设计与实践任务书
学院： 专业：电气工程及其自动化 班级：
学生姓名 课题名称 指标及要求 指导老师 职称 副教授 Z3050型摇臂钻床的PLC改造设计 达到设计课题的控制要求，上机调试PLC控制程序，打印 PLC程序，计算机软件绘图。 1、查阅资料，获得Z3050型摇臂钻床的总电气图。 2、熟悉Z3050型摇臂钻床的工作原理和流程。 3、确定改造方案，包括PLC的选择，元器件的选择等。 4、根据控制要求进行PLC接线设计，确定PLC输入输出分配表，编写PLC梯形图。 5、将设计好的梯形图进行软件逻辑仿真，并撰写报告。 课题工作内容 进程 安排 第1-2天：下达任务，收集资料，确定课题，写好任务书。 第3-4天：上交任务书，确定课题可行性以及改造方案。 第5-8天：进行改造设计。 第9-10天：进行仿真调试，撰写报告，进行答辩并上交报告。 主要 参考 文献 1) 廖常初.FX系列PLC编程及应用[M].机械工业出版社 2005 2) 电力拖动控制线路与技能训练[M].中国劳动社会保障出版社 3) 王炳实 王兰军.机床电气控制[M].机械工业出版社 4) 黄绍平.成套电器技术[M].机械工业出版社 地点 起止日期 2014.3.4—2014.3.15 目录
1.改造的目及原因......................................................................................................... 3 2.摇臂钻床工作原理..................................................................................................... 3 3.电气控制线路分析..................................................................................................... 4
3.1主电路分析....................................................................................................... 4 3.2控制电路分析................................................................................................... 5
3.2.1主轴电机M1的控制 ............................................................................. 6 3.2.3摇臂升降控制......................................................................................... 6 3.2.3立柱和主轴箱的夹紧与放松控制......................................................... 7 3.2.4冷却泵电机M4的控制 ......................................................................... 7 3.2.5照明、指示电路分析............................................................................. 7
4.Z3050控制系统PLC改造设计 ................................................................................ 8
4.1系统主要组成部分........................................................................................... 8 4.2PLC的选型 ....................................................................................................... 9 5.输入输出设计........................................................................................................... 10 6.梯形图设计............................................................................................................... 11 7.调试........................................................................................................................... 12 8.总结........................................................................................................................... 12 [参考文献] ................................................................................................................... 13 附录.............................................................................................................................. 14
主电路................................................................................................................... 14 PLC外部接线图 .................................................................................................. 15 原理图................................................................................................................... 16 梯形图................................................................................................................... 17
1.改造的目及原因
传统机床控制系统基本上采用交流继电器接触器控制方式，可靠性较差。存在触点寿命低、故障率高、线路维护困难等缺点。可编程控制器（PLC）是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种工业自动控制装置，应用灵活、可靠性高、维护方便。应用PLC对传统机床控制系统进行改造可取得良好效果将把 PLC 控制技术应用到改造 Z3050 摇臂钻床电气控制系统中去，从而大大提高摇臂钻床的工作性能。论文对摇臂钻床主电路进行了分析，对控制线路进行了详细的阐述，完成了电气制系统硬件和软件的设计，其中包括 PLC机型的选择、输入输出信号及地址的分配、I/O 端口的分配、PLC 梯形图程序的设计。
2.摇臂钻床工作原理
（1）Z3050型摇臂钻床采用4台电动机拖动，他们分别是主轴电动机（M1），摇臂升降电动（M2），液压泵电动机（M3）和冷却泵电动机（M4），这些电动机都采用直接启动方式。
（2）为了适应多种形式的加工要求，摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围，一般情况下多由机械变速机构实现。
（3）摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，为此这两项运动有一台主轴电动机拖动，分别经主轴传动机构，进给传动机构实现主轴的旋转和进给。