開(kāi)題報(bào)告-基于PLC的Z3032搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、開(kāi)題報(bào)告課題名稱(chēng):基于PLC的Z3032搖臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院: 機(jī)械與電子工程學(xué)院專(zhuān)業(yè): 機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名:學(xué)號(hào): 指導(dǎo)老師:日期: 2014年12月23日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告1. 選題的背景與意義鉆床是一種孔加工設(shè)備，可以用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。鉆床的結(jié)構(gòu)形式很多，有立式鉆床、臥式鉆床、臺(tái)式鉆床、深孔鉆床、多軸鉆床、搖臂鉆床及其他專(zhuān)用鉆床等。Z3032搖臂鉆床是一種立式鉆床，在各類(lèi)鉆床中，它具有性能完善、適用范圍廣、操作方便、靈活等優(yōu)點(diǎn)，它適用于單件或批量生產(chǎn)帶有多孔的大型零件的孔加工，是一般機(jī)械加工車(chē)間常用高的機(jī)床，在機(jī)械行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。目前

2、機(jī)械行業(yè)中使用的搖臂鉆床其控制系統(tǒng)大多數(shù)是采用繼電器接觸器控制方式，電路接線(xiàn)復(fù)雜，觸點(diǎn)多、噪聲大、維修工作量大。長(zhǎng)期使用后，故障率高，故障排查困難，常常影響企業(yè)正常生產(chǎn)。因此，對(duì)Z3032搖臂鉆床控制系統(tǒng)的技術(shù)改造是非常重要的。目前，我國(guó)的Z3032搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式。因其所要控制的電機(jī)較多所以電路較復(fù)雜，在日常的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，經(jīng)常發(fā)生電氣故障，從而影響生產(chǎn)。另外，一些復(fù)雜的控制如：時(shí)間、計(jì)數(shù)控制用繼電器接觸器控制方式較難實(shí)現(xiàn)，所以，有必要對(duì)傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。PLC電氣控制系統(tǒng)可以有效的彌補(bǔ)上述系統(tǒng)的這一缺陷?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒rogra

3、mmable Logic Controller）簡(jiǎn)稱(chēng)PLC，是從早期的繼電器邏輯電氣控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，它不斷吸收微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)。PLC之所以有較強(qiáng)的生命力，在于它更加適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)要求。可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)、編程方便、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)。與單片機(jī)相比，它的輸入/輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節(jié)省用戶(hù)的開(kāi)發(fā)時(shí)間與生產(chǎn)成本?，F(xiàn)在應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域的PLC種類(lèi)繁多，規(guī)模大小和功能強(qiáng)弱千差萬(wàn)別，但他們具有以下一些共同的特點(diǎn)?？煽啃愿??？煽啃允怯脩?hù)的首選要求，目前各廠(chǎng)家生產(chǎn)的PLC，平均無(wú)故障時(shí)間都大大超過(guò)IEC規(guī)定的1

4、0萬(wàn)小時(shí)，例如：西門(mén)子、ABB、松下、三菱等微小型PLC，而且都有完善的自診斷功能，判斷故障迅速。 靈活組態(tài)?？删幊炭刂破魇窍盗谢a(chǎn)品，通常采用模塊化結(jié)構(gòu)來(lái)完成不同的任務(wù)組合。輸入輸出端口選擇靈活，有多種機(jī)型，組合方便。功能強(qiáng)大，除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算功能外，配合特殊功能模塊還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、PTO運(yùn)算、過(guò)程運(yùn)算、數(shù)字控制等功能，為方便工廠(chǎng)管理又可以與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊可以控制遠(yuǎn)程設(shè)備。因此，PLC幾乎是全能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。編程方便，易于使用。PLC的編程可采用與繼電器極為相似的梯形圖語(yǔ)言，直觀(guān)易懂，深受現(xiàn)場(chǎng)電氣人員的歡迎。近年來(lái)又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樋亓鞒虉D語(yǔ)言（Seq

5、uential Function Chart），使編程更加簡(jiǎn)單方便。運(yùn)行速度快。傳統(tǒng)的機(jī)電接觸電氣控制系統(tǒng)通過(guò)大量觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作進(jìn)行控制，速度很慢，而且系統(tǒng)愈大速度愈慢。PLC的控制速度則由CPU工作速度和掃描速度決定。因此更適合處理高速?gòu)?fù)雜的控制任務(wù)，它與微型計(jì)算機(jī)之間的差別越來(lái)越小 2。同時(shí)，PLC還具備了網(wǎng)絡(luò)功能，能進(jìn)行多臺(tái)PLC或PLC與PC機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，使用PLC可以很方便的構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式電氣控制系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的PLC通訊網(wǎng)絡(luò)，可使工廠(chǎng)的各種資源共享，就更適合于工廠(chǎng)自動(dòng)化的需要，為工廠(chǎng)自動(dòng)化提供了技術(shù)保證 3。正是由于PLC電氣控制系統(tǒng)的種種優(yōu)點(diǎn),因此本次

6、對(duì)Z3032搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)的改造,可以大大提高Z3032搖臂鉆床工作性能和系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性,為工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化帶來(lái)生機(jī)同時(shí)，提高了PLC編程水平和實(shí)踐能力,為今后在實(shí)際工作中熟練使用PLC進(jìn)行工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。2. 課題研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題基本內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定改造方案，完成方案論證，確定plc型號(hào)；PLC I/O接口連線(xiàn)圖；編制梯形圖及指令語(yǔ)句表；完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)控制要求主要問(wèn)題：做這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)要解決的關(guān)鍵主要問(wèn)題是什么（1）PLC型號(hào)的選擇 （2）PLC的I/O電氣接線(xiàn)圖的設(shè)計(jì) （3）PLC梯形圖程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)3. 課題研究方法、設(shè)計(jì)方案或論文撰寫(xiě)提

7、綱研究方法：課題采用經(jīng)驗(yàn)法。運(yùn)用自己或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)前先選擇與自己任務(wù)要求相近的程序，把這些程序看成自己的試驗(yàn)程序。結(jié)合自己工程的情況，對(duì)這些試驗(yàn)程序逐一修改，使之適合自己的工程任務(wù)要求。設(shè)計(jì)方案：可否寫(xiě)的再細(xì)致一些，你具體做的步驟 （1）了解Z3032搖臂鉆床傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的原理 （2）了解PLC的原理 （3）根據(jù)Z3032搖臂鉆床的特點(diǎn)來(lái)選擇PLC型號(hào) （4）設(shè)計(jì)PLC的I/O電氣接線(xiàn)圖 （5）設(shè)計(jì)PLC的梯形圖4. 總體安排與進(jìn)度5. 課題研究準(zhǔn)備情況（主要參考文獻(xiàn)、資料和任務(wù)書(shū)，完成任務(wù)所具備的條件等）在這段時(shí)間里，通過(guò)學(xué)習(xí)可編程控制器教材，圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)查找有關(guān)Z3032搖

8、臂鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)文獻(xiàn)和書(shū)籍，對(duì)所要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有了一定的理解。通過(guò)以上學(xué)習(xí)對(duì)做好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)參考文中看了這么多書(shū)啊，應(yīng)該看得文章要多一些吧1 宋伯生.PLC編程實(shí)用指南.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20122 齊占慶.機(jī)床電氣控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 3 賀哲榮.PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì).西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20064 李國(guó)厚主編PLC原理與應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，20055 王永華.現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20066 陳遠(yuǎn)齡.機(jī)床電氣自動(dòng)控制.重慶：重慶大學(xué)出版社，20047 肖增文等著.PLC在包裝帶熱合機(jī)上的應(yīng)用.電

9、氣自動(dòng)化,2002（6），57-588 王永明.PLC在高壓發(fā)生器電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用.電氣自動(dòng)化，2004（2），55-569 周百聰.基于PLC的X62W型萬(wàn)能銑床電控系統(tǒng)的改造.機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新， 2005(6),150-15110 李啟光.用PLC改造繼電器電氣線(xiàn)路中的技術(shù)研究.北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院，2004（2），666711 李亞?wèn)|.用PLC實(shí)現(xiàn)位置控制的方法.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2002（4），491-49312 黃永紅.PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展方法.電工技術(shù)雜志，2002（3），47-4913王培良.發(fā)電機(jī)自動(dòng)檢測(cè)的PLC電氣控制系統(tǒng).電氣自動(dòng)化，2004（1），60-6114李桂芹.提高PLC電氣控制系統(tǒng)可靠性的措施.電氣自動(dòng)化，2006（1），57-5815梁首發(fā).PLC與工控機(jī)應(yīng)用分析.工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2001(1),40-4516江梅.PLC在鏜銑床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.冶金動(dòng)力，2001(3),62-6417 揚(yáng)湘洪.T68鏜床的PLC控制.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2004（2），5