设计题目：基于PLC的摇臂钻床控制系统改造
系 班 姓 指 导别： 机电工程二系 级： 生产过程自动化技术（2）班 名： 教 师：
2011年6月
7日
基于PLC的摇臂钻床
摘 要
本设计是研究机械加工中常用的Z3050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、故障诊断和排除费时费力等难题。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，本设计对Z3050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，以提高摇臂钻床的工作性能。设计中分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造Z3050摇臂钻床电气控制系统的控制方案，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及接线图。
关键词：可编程控制器，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统
Reformation of Radial Drilling Machine
Z3050 by PLC
Abstract
This paper is to studies the machine process in common use Z3050 in inside radial drilling machine electric control system improves problem. The aim is solving device complexity, inferior reliability and stability, malfunction analysis and trouble obviation of the traditional relay electric control system. Because of electric control system PLC there are lots of advantages which include design, install, connect the line and adjust to try workload small, the period of research and manufacture is short, reliability is high, the ability of Anti- interference is very strong, the rate of break down is low, the demand of work environment is low, maintenance convenience a series of advantage etc. Therefore, a work for to the Z3050 radial drilling machine electric control system reforming, will reforming PLC control technique application in the project, then increasing radial drilling machine’s work function. The paper introduces to the control principle of the radial drilling machine. Established the programmable controller improve the design project of electric control system of Z3050 radial drilling machine. Completed the design of the software and hardware of the electric control system, Among them include the model of PLC choice、the I/O allotment of the address、the I/O hardware connects the line diagram、PLC trapezium diagram’s design. It explains that PLC control the work process of radial drilling machine. Discussing the adoption PLC replaces the traditional electric control system’s method and increases the work function of radial drilling machine, give a homologous control principle diagram.
Key words: PLC，Radial drilling machine，Trapezium diagram，Electric Control
System
目 录
前言 ................................................. 错误！未定义书签。 1 Z3050摇臂钻床简介 ................................ 错误！未定义书签。
1.1 Z3050摇臂钻床的控制原理图 .................... 错误！未定义书签。 1.2 Z3050摇臂钻床的结构及运动形式 ................ 错误！未定义书签。 1.3 Z3050摇臂钻床的电气控制系统分析 .............. 错误！未定义书签。 1.4 Z3050摇臂钻床电气控制的特点及故障分析 ........ 错误！未定义书签。 2 PLC介绍 .......................................... 错误！未定义书签。
2.1 PLC定义 ...................................... 错误！未定义书签。 2.2 PLC的结构 .................................... 错误！未定义书签。 2.3 PLC的用途和特点 .............................. 错误！未定义书签。
2.3.1 PLC的用途 .............................. 错误！未定义书签。 2.3.2 PLC的特点 .............................. 错误！未定义书签。 2.4 PLC的分类及工作原理 ......................... 错误！未定义书签。
2.4.1 PLC的分类 .............................. 错误！未定义书签。 2.4.2 PLC的工作原理 .......................... 错误！未定义书签。 2.5 PLC的发展 ................................... 错误！未定义书签。 3 基于PLC的Z3050摇臂钻床电气控制系统的硬件设计 ... 错误！未定义书签。
3.1 PLC型号的选择 ................................ 错误！未定义书签。 3.2 PLC的I/O分配表 .............................. 错误！未定义书签。 3.3 PLC的外部接线图 .............................. 错误！未定义书签。 4 基于PLC的Z3050摇臂钻床电气控制系统的软件设计 ..... 错误！未定义书签。
4.1 PLC软件系统的介绍 ............................ 错误！未定义书签。 4.2 Z3050型摇臂钻床PLC控制系统梯形图 ............ 错误！未定义书签。
4.2.1 PLC梯形图 .............................. 错误！未定义书签。 4.2.2 梯形图解析 .............................. 错误！未定义书签。
总结 ................................................. 错误！未定义书签。 谢辞 ................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 ............................................. 错误！未定义书签。 外文资料 ............................................. 错误！未定义书签。
唐 山 学 院 毕 业 设 计
前言
Z3050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、铰孔及攻螺纹等。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。它的动力来源是三相交流异步电动机，调速是通过变速箱实现的。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。此外，摇臂的上升、下降和立柱的夹紧、放松各由一台交流异步电动机拖动[1]。
目前，我国的Z3050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。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂，在日常的生产作业当中，经常发生电气故障，从而影响生产。PLC电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强，逐渐适合复杂的电气控制系统。PLC之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求，可靠性高，抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长。同时，它的输入/输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，这样可以大大节省用户的开发时间与生产成本。
现在应用于各种工业控制领域的PLC种类繁多，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。 组态灵活。 运行速度快。 编程方便，易于使用。
同时，PLC还具备了网络功能，能进行多台PLC或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Z3050摇臂钻床的电气控制系统的改造,选择以PLC为控制核心，可以大大提高Z3050摇臂钻床控制系统的工作稳定性,为工业生产的现代化带来生机。同时，提高了PLC编程水平和实践能力,为今后在实际工作中熟练使用PLC进行工业系统的设计打好基础。
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