1、 张家界航空工业职业技术学院 电气工程系 毕 业 论 文 课题名称 学生姓名 周宇翔 学 号 8 班 级 103352 专 业 机电一体化 指导教师 李小龙 摘 要 本论文是研究机械加工中常用的 Z3040 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 Z3 040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
2、，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 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，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 1绪 论 . 1 1.1 本课题的选题背景和意义 . 1 1.2 国内外关于本课题的技术研究现状和发展
3、动态 . 2 2 Z3040 摇臂钻床传统电气控制系统的原理 . 3 2.1 主电路 . 3 2.2 控制电路、信号及照明电路 . 3 2.2.1 主电动机的旋转控制 . 4 2.2.2 摇臂的升降控制 . 4 2.2.3 立柱和主轴箱的松开及夹紧控制 . 4 3 基于 PLC 的 Z3040 摇臂钻床电气控制系统硬件部分的设计 . 5 3 1 PLC 型号的选择 . 5 3.1.1 根据 PLC 的物理结构 . 5 3.1.2 根据 PLC 的指令功能 . 5 3.1.3 根据 PLC 的输入输出点数 . 6 3.1.4 根据 PLC 的存储容量 . 6 3.1.5 根据 PLC 的输入模块
4、的类型 . 6 3.1.6 根据 PLC 的 输 出模块的类型 . 6 3.2 PLC 的 I/O 端口分配表 . 6 3.3 PLC 的 I/O 电气接线图的设计 . 8 4 Z3040 摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计 . 9 4.1 PLC 梯形图程序的优化设计及程序调试 . 9 4.1.1 系统预开程序 . 9 4.1.2 主电动机的起动控制程序 . 9 4.1.3 摇臂升降控制程序 . 10 4.1.4 主轴箱和立柱同时放松或夹紧控制程序 . 10 4.1.5 主轴箱和立柱分别单独夹紧或放松程序 . 10 4.1.6 信号显示程序 . 11 4.1.7 电源工作状态指示信号程序 . 11 5 结 论 . 12 5.1 研究成果 .12 5.2 不足之处 .12 致谢 . 13 参考文献 . 14 附录 A. 15 附录 B. 16
