開題報告-基于PLC的Z3032搖臂鉆床控制系統(tǒng)設計

1、開題報告課題名稱:基于PLC的Z3032搖臂鉆床控制系統(tǒng)設計學院: 機械與電子工程學院專業(yè): 機械工程及自動化姓名:學號: 指導老師:日期: 2014年12月23日畢業(yè)設計（論文）開題報告1. 選題的背景與意義鉆床是一種孔加工設備，可以用來鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。鉆床的結構形式很多，有立式鉆床、臥式鉆床、臺式鉆床、深孔鉆床、多軸鉆床、搖臂鉆床及其他專用鉆床等。Z3032搖臂鉆床是一種立式鉆床，在各類鉆床中，它具有性能完善、適用范圍廣、操作方便、靈活等優(yōu)點，它適用于單件或批量生產帶有多孔的大型零件的孔加工，是一般機械加工車間常用高的機床，在機械行業(yè)中得到了廣泛應用。目前

2、機械行業(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，電路接線復雜，觸點多、噪聲大、維修工作量大。長期使用后，故障率高，故障排查困難，常常影響企業(yè)正常生產。因此，對Z3032搖臂鉆床控制系統(tǒng)的技術改造是非常重要的。目前，我國的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較多所以電路較復雜，在日常的生產作業(yè)當中，經常發(fā)生電氣故障，從而影響生產。另外，一些復雜的控制如：時間、計數(shù)控制用繼電器接觸器控制方式較難實現(xiàn)，所以，有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進行改進設計。PLC電氣控制系統(tǒng)可以有效的彌補上述系統(tǒng)的這一缺陷。可編程邏輯控制器（Progra

3、mmable Logic Controller）簡稱PLC，是從早期的繼電器邏輯電氣控制系統(tǒng)發(fā)展而來，它不斷吸收微型計算機控制技術，使之功能不斷增強，逐漸適合復雜的電氣控制系統(tǒng)。PLC之所以有較強的生命力，在于它更加適應工業(yè)現(xiàn)場和市場要求。可靠性高，抗干擾能力強、編程方便、價格低、壽命長。與單片機相比，它的輸入/輸出端更接近現(xiàn)場設備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節(jié)省用戶的開發(fā)時間與生產成本。現(xiàn)在應用于各種工業(yè)控制領域的PLC種類繁多，規(guī)模大小和功能強弱千差萬別，但他們具有以下一些共同的特點。可靠性高?？煽啃允怯脩舻氖走x要求，目前各廠家生產的PLC，平均無故障時間都大大超過IEC規(guī)定的1

4、0萬小時，例如：西門子、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)。可編程控制器是系列化產品，通常采用模塊化結構來完成不同的任務組合。輸入輸出端口選擇靈活，有多種機型，組合方便。功能強大，除基本的邏輯控制、定時、計數(shù)、算術運算功能外，配合特殊功能模塊還可實現(xiàn)點位控制、PTO運算、過程運算、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可以與上位機通信，通過遠程模塊可以控制遠程設備。因此，PLC幾乎是全能的工業(yè)控制計算機。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言，直觀易懂，深受現(xiàn)場電氣人員的歡迎。近年來又發(fā)展了面向對象的順控流程圖語言（Seq

5、uential Function Chart），使編程更加簡單方便。運行速度快。傳統(tǒng)的機電接觸電氣控制系統(tǒng)通過大量觸點的機械動作進行控制，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復雜的控制任務，它與微型計算機之間的差別越來越小 2。同時，PLC還具備了網(wǎng)絡功能，能進行多臺PLC或PLC與PC機之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，使用PLC可以很方便的構成“集中管理、分散控制”的分布式電氣控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線的PLC通訊網(wǎng)絡，可使工廠的各種資源共享，就更適合于工廠自動化的需要，為工廠自動化提供了技術保證 3。正是由于PLC電氣控制系統(tǒng)的種種優(yōu)點,因此本次

6、對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)生產的現(xiàn)代化帶來生機同時，提高了PLC編程水平和實踐能力,為今后在實際工作中熟練使用PLC進行工業(yè)系統(tǒng)的設計打好基礎。2. 課題研究的基本內容與擬解決的主要問題基本內容：根據(jù)設計要求確定改造方案，完成方案論證，確定plc型號；PLC I/O接口連線圖；編制梯形圖及指令語句表；完成系統(tǒng)的設計和調試，實現(xiàn)控制要求主要問題：做這個畢業(yè)設計要解決的關鍵主要問題是什么（1）PLC型號的選擇 （2）PLC的I/O電氣接線圖的設計 （3）PLC梯形圖程序的優(yōu)化設計3. 課題研究方法、設計方案或論文撰寫提

7、綱研究方法：課題采用經驗法。運用自己或別人的經驗進行設計。設計前先選擇與自己任務要求相近的程序，把這些程序看成自己的試驗程序。結合自己工程的情況，對這些試驗程序逐一修改，使之適合自己的工程任務要求。設計方案：可否寫的再細致一些，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搖臂鉆床的特點來選擇PLC型號 （4）設計PLC的I/O電氣接線圖 （5）設計PLC的梯形圖4. 總體安排與進度5. 課題研究準備情況（主要參考文獻、資料和任務書，完成任務所具備的條件等）在這段時間里，通過學習可編程控制器教材，圖書館和網(wǎng)絡查找有關Z3032搖

8、臂鉆床控制系統(tǒng)設計的相關文獻和書籍，對所要設計的系統(tǒng)有了一定的理解。通過以上學習對做好畢業(yè)設計打下良好的基礎。參考文獻參考文中看了這么多書啊，應該看得文章要多一些吧1 宋伯生.PLC編程實用指南.北京：機械工業(yè)出版社，20122 齊占慶.機床電氣控制技術.北京：機械工業(yè)出版社，2005 3 賀哲榮.PLC應用程序設計.西安：西安電子科技大學出版社，20064 李國厚主編PLC原理與應用.北京：清華大學出版社，20055 王永華.現(xiàn)代電氣及可編程技術.北京：北京航空航天大學出版社，20066 陳遠齡.機床電氣自動控制.重慶：重慶大學出版社，20047 肖增文等著.PLC在包裝帶熱合機上的應用.電

9、氣自動化,2002（6），57-588 王永明.PLC在高壓發(fā)生器電氣控制系統(tǒng)的應用.電氣自動化，2004（2），55-569 周百聰.基于PLC的X62W型萬能銑床電控系統(tǒng)的改造.機電產品開發(fā)與創(chuàng)新， 2005(6),150-15110 李啟光.用PLC改造繼電器電氣線路中的技術研究.北京機械工業(yè)學院，2004（2），666711 李亞東.用PLC實現(xiàn)位置控制的方法.上海交通大學學報，2002（4），491-49312 黃永紅.PLC輸入輸出點數(shù)的擴展方法.電工技術雜志，2002（3），47-4913王培良.發(fā)電機自動檢測的PLC電氣控制系統(tǒng).電氣自動化，2004（1），60-6114李桂芹.提高PLC電氣控制系統(tǒng)可靠性的措施.電氣自動化，2006（1），57-5815梁首發(fā).PLC與工控機應用分析.工業(yè)儀表與自動化裝置，2001(1),40-4516江梅.PLC在鏜銑床控制系統(tǒng)中的應用.冶金動力，2001(3),62-6417 揚湘洪.T68鏜床的PLC控制.機械制造與自動化，2004（2），5