基于PLC的摇臂钻床电气控制系统的设计

关于PLC在摇臂钻床的应用

摘  要

本论文是研究机械加工中常用的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

第一章 绪 论 1

11 本课题的选题背景和意义 1

12 国内外关于本课题的技术研究现状和发展动态1

第二章 摇臂钻床传统电气控制系统的原理3

21主电路3

22  电气原理图 4

221 主电动机的旋转控制4

222 摇臂的升降控制 4

223 立柱和主轴箱的松开及夹紧控制 5

      23   摇臂钻床控制系统结构图6

第三章 基于PLC的摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计7

      31  PLC的简介7

3．2 PLC结构8

33 PLC的工作原理9

34 PLC型号的选择10

341 根据PLC的物理结构10

342 根据PLC的指令功能11

343 根据PLC的输入输出点数11

344 根据PLC的存储容量 11

345 根据输入模块的类型11

346 根据输出模块的类型11

35   PLC的I/O端口分配表13

36  PLC的I/O电气接线图的设计14

第四章 摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计16

41 摇臂钻床电气控制系统流程图16

42 PLC梯形图程序的优化设计及程序调试17

421 系统预开程序17

422 主电动机的起动控制程序17

423 摇臂升降控制程序18

424 主轴箱和立柱同时放松或夹紧控制程序 19

425 主轴箱和立柱分别单独夹紧或放松程序20

426 信号显示程序21

427 电源工作状态指示信号程序 21

第五章 结 论22

致谢 23

参考文献24

附录A 25

附录B 26