文档介绍：目录
1 绪论 1
本课题的选题背景和意义 1
国内外关于本课题的技术研究现状和发展动态 2
2 Z3040摇臂钻床电气控制系统和原理分析 3
主电路 4
控制电路、信号及照明电路 5
主电动机的旋转控制 5
摇臂的升降控制 5
立柱和主轴箱的松开及夹紧控制 7
3 Z3040摇臂钻床PLC电气控制系统硬件部分的改造设计 9
PLC型号的选择 9
PLC的物理结构 9
PLC的指令功能 9
PLC的输入输出点数 9
PLC的存储容量 9
输入模块的类型 10
输出模块的类型 10
PLC的I/O端口分配表 10
PLC的I/O电气接线图的设计 12
4 Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计 14
PLC梯形图程序的优化设计及程序调试: 14
系统预开程序 14
主电动机的起动控制程序 14
摇臂升降控制程序 15
主轴箱和立柱分别单独夹紧或放松程序 15
主轴箱和立柱同时放松或夹紧控制程序 16
5 组态王简介 16
组态王画面开发系统 17
组态王画面运行系统 18
组态王工程管理系统 18
组态王新建工程 18
创建组态画面 18
6 结论 20
致谢 21
参考文献 21
附录梯形图转换成指令表 22
1 绪论
摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作,在具有工艺设备的条件下可以进行镗孔。Z3040摇臂钻床在摇臂钻床生产中应用较广,电路具有典型性,因此,本次改造选用Z3040摇臂钻床为例分析它的电气控制线路,然后进行PLC的改造[1]。
本课题的选题背景和意义
Z3040摇臂钻床是工厂中常用的金属切削机床,它可以进行多种形式的加工,如:钻孔、镗孔、铰孔及螺纹等。从控制上讲,它需要机、电、液压等系统相互配合使用,而且,要进行时间控制。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现的。也有的是采用多速异步电动机拖动,这样可以简化变速机构。摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动,主轴的正反向旋转运动是通过机械转换实现的。故主电动机只有一个旋转方向[2]。
目前,我国的摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继电器—接触器控制方式。因其控制的电机较多且电路较复杂,在日常的生产作业当中,电气故障出现频率较高,从而影响生产。另外,一些复杂的控制如:时间、计数控制用继电器—接触器控制方式很难精确控制,因此,对传统电气控制系统进行改造有其进步性。
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC),是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出来控制各种类型的机械或生产过程。
现在应用于各种工业控制领域的PLC种类繁多,欧美以大中型PLC闻名,而日本以小型PLC著称。规模大小和功能强弱千差万别,但他们具有以下一些共同的特点。
可靠性高。可靠性是用户的首选要求,目前各厂家生产的PLC,平均无故障时间都大大超过IEC规定的10万小时。
灵活性高。可编程控制器是系列化产品,通常采用模块化结构来完成不同的任务组合。输入输出端口选择灵活,有多种机型,组合方便。
功能强大。除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算功能外,配合特殊功能模块还可实现点位控制、PTO运算、过程运算、数字控制等功能,为方便工厂管理又可以与上位机通信,通过远程模块可以控制远程设备。
编程方便,易于使用。PLC的编程可采用与继电器极为相似的梯形图语言,直观易懂,深受现场电气人员的欢迎。
运行速度快。传统的机电接触电气控制系统通过大量触点的机械动作进行控制,速度很慢,而且系统愈大速度愈慢。PLC的控制速度则由CPU工作速度和扫描速度决定。因此更适合处理高速复杂的控制任务,它与微型计算机之间的差别越来越小。
同时,PLC还具备了网络功能,能进行一台PLC或多台PLC与PC机之间的联网通讯,使用PLC可以很方便的构成“集中管理、分散控制”的分布式电气控制系统,通过现场总线的PLC通讯网络,可使工厂的各种资源共享,就更适合于工厂自动化的需要,为工厂自动化提供了技术保证[3]。
正是由于PLC电气控制系统的种种优点,因此本次对摇臂钻床的电气控制系统的改造,可以大大提高摇臂钻床工作性能和系