毕业设计---Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造设计

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1、毕业设计 机械制造及自动化专业（机电方向）毕业设计论文 2019-8-5 - 1 - 第第 1 1 章章 绪论绪论 1.11.1 国内外关于本课题的技术研究现状和发展动态国内外关于本课题的技术研究现状和发展动态 早在上世纪六十年代国外就已经出现了可编程序控制器（PLC）的应用，之后世界各国争相在 该领域投入大量资金进行新产品的开发，在 1995 年西门子又成功地开发出了 S7200、S7300 系列， 它具有 TD 200 和 COROS OPS 操作模板为用户提供了方便人机界面，用户程序三级口令保护，极强 的计算性能，完善的指令集，MPI 接口和通过工业现场总线 PROFD3US 以及以太网

2、联网的网络能力， 强劲的内部集成功能，全面的故障诊断功能；模块式结构可用于各处性能的扩展，脉冲输出晶闸管 步进电机和直流电机；快速的指令处理大大缩短了循环周期，并采用了高速计数器，高速中断处理 可以分别响应过程事件，大幅度降低了成本。由于电气控制系统的可靠性日益受到人们的重视，一 些公司己将自诊断技术、 冗余技术、 容错技术广泛应用到现有产品中， 推出了高可靠性的冗余系统， 并采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。由于 PLC 的众多优点，使其迅速在工业控制中得 到推广。虽然国内 PLC 技术的应用前景很大，并且取得了一定的经济效益，而相比之下，由于受经 济和技术水平的限制，大多数企业在生

3、产上使用的 Z3040 摇臂钻床的电气控制系统，还是采用采用 继电器接触器控制方式，而这种控制方式存在着明显的缺陷和隐患。极易发生故障。而且，由于 线路复杂，要想找到问题所在也相当的困难。和国外大量采用 PLC 技术替代继电器接触器系统相 比，我们还存在很大差距。 随着 PLC 技术在我国的迅猛发展，我们和国外先进技术的差距会不断缩小。因此，抓住这个有 利时机进一步促进 PLC 技术的推广与应用， 是提高我国工业自动化水平的迫切任务， 此次对于 Z3040 摇臂钻床电气控制系统改造设计，就是希望借鉴国外先进的工业控制技术，应用到工业现场，以提 高摇臂钻床的工作性能。 随着信息化产业的高速发展，

4、数控机床的功能日趋完善，数控机床已经完全取代了普通机床， 而数控技术是机械加工自动化的基础， 是数控机床的核心技术， 其水平高、 低关系到国家战略地位、 国民经济水平和体现国家综合实力的水平。今后数控技术又将向着高精化，高速化，高效化，系统 化，自动化，智能化，集体化方向发展，并注重工艺适用性和经济性。 1.2 Z30401.2 Z3040 摇臂钻床简介摇臂钻床简介 钻床是一种孔加工机床，可用来钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹及修刮端面等多种形式的加工。钻 床的结构形式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床，它适用于单 件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常用的机床。 摇臂钻床主要由底座、内外立座、摇臂、主轴箱和工作台等组成。摇臂的一端为套筒，套装在外 立柱上，并借助丝杠的正、反转可沿外立柱作上下移动。主轴箱安装在摇臂的水平导轨上可通过手 轮操作使其在水平导轨上沿摇臂移动。加工时，根据工件高度的不同，摇臂借助于丝杠可带着主轴 箱沿外立柱上下升降。在升降之前，应自动将摇臂松开，再进行升降，当达到所需的位置时，摇臂 自动夹紧在立柱上。摇