z3040b摇臂钻床的plc电气控制系统改造
本课题利用PLC电气控制系统改造传统Z3040B摇臂钻床。Z3040摇臂钻床使用范围较广，能够对工件孔进行钻，镗，铰以及攻螺纹等形式的加工。传统摇臂钻床采用是继电器、接触器控制方式，电路繁杂，容易发生事故，维护困难。针对以上缺点，分析摇臂钻控制系统运动要求,提出了其基于PLC的控制设计方案。设计了主电路图，完成对PLC控制系统的硬件选型，确定IO分配表，PLC接线图,梯形图程序编写与程序仿真等工作。改造后的Z3040B摇臂钻床操作简单、运行稳定、容易上手，并且维修起来也很方便。关键词：摇臂钻床,梯形图，PLC控制系统目 录
1 绪论 1
1.1 本课题选题背景和意义 1
1.2 本文的设计要求 1
2 PLC的概述 2
2.1 PLC的简介 2
2.2 PLC的组成 2
2.3 PLC的工作原理 3
2.4 PLC的特点 3
3 Z3040B摇臂钻床线路原理 4
3.1 Z3040摇臂钻床简介 4
3.1.1 Z3040摇臂钻床的结构及运行 4
3.1.2 Z3040摇臂钻床的控制要求 6
3.1.3 Z3040控制线路简述 6
3.2 Z3040控制线路原理分析 7
3.2.1 主电路分析 8
3.2.2 控制电路分析 8
4 Z3040B摇臂钻床控制系统改造 12
4.1 方案 12
4.2 PLC软件设计分类 13
4.3 PLC的型号选择 14
4.4 PLC接线图 16
4.5 PLC梯形图程序设计 16
4.6 软件仿真及调试 19
4.7 控制系统电气元件表 20
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 本设计选题背景和意义
钻床是我们用来加工孔的一种设备，对孔可以进行钻、扩、铰、攻丝及修刮断面等。钻床的种类林林总总，我们常用的钻床的主要类型有卧式、立式、台式、多轴钻床、深孔钻床等。
本设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
/> 4.7 控制系统电气元件表 20
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 本设计选题背景和意义
钻床是我们用来加工孔的一种设备，对孔可以进行钻、扩、铰、攻丝及修刮断面等。钻床的种类林林总总，我们常用的钻床的主要类型有卧式、立式、台式、多轴钻床、深孔钻床等。
本设计中Z3040B摇臂钻床作为一种立式钻床，和其他种类的钻床相比，它的机能更加优越、使用的范围更大、并且能够灵活的操纵、使用简单等，它能够对单个工件进行加工或者能够对有多孔的大型工件进行批量加工生产，在机械行业中普遍使用。现今为止，对于我国的钻床行业，摇臂钻床的控制系统仍然大都是采纳传统的继电器接触器控制类型，电路的线路接法繁杂，产生的噪音高、工作的效率也相对较低、事故维修量庞大。是以，针对这些传统继电器接触器的弊端，我们应当对3040摇臂钻床电路控制系统的进行相应的技术改造。
1.2 本文的设计要求
本设计的目的是对Z3040摇臂钻床控制系统使用可编程控制器（PLC）对控制系统加以革新，最后能使改造结束后的电路控制系统满足Z3040摇臂钻床的控制要求，提高摇臂钻床的工作效率、机能，并且可以简化原有控制路线，令系统的可靠性更加好。
设计任务要求：
1、分析摇臂钻控制系统存在的问题
2、提出改造的PLC控制系统初步方案
3、细化设计方案（软、硬件系统设计）
（1）PLC的硬件选型
（2）PLCI/O端口分配表
（3）PLC控制系统电路
（4）可编程控制器软件设计
（5）PLC 控制分析
4．电气元件及选择
（1）断路器
（2）接触器
（3）热继电器
（4）熔断器
5．元器件布置图和接线图设计
2 PLC的概述
2.1 PLC的简介
可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。可编程逻辑控制器是在微处置的基础上，归纳了现代科技的新型工业自动控制装配，选用可编程的存储器对内部流程保存，逻辑运算、顺序掌控、统计与运算等一系列操作。
2.2 PLC的组成
可编程逻辑控制器，就是我们所说的专门使用在产业控制的一种计算机，和微型计算机的硬件结构大部分是一样的。其基本组成部分为：电源、可编程控制器、存储器、输入模块，输出模块五部分组成。 具体结构框图如图（2－1）。
① 电源（source）
主要包括电源及备用电池
作用：220V交流电源：为PLC内部所需提供直流电源。
② 中央处理器（CPU，Central Processing Unit）
作为整个可编程控制器的核心，起着统帅的作用。基本上是由单元、高速缓冲，内存和输入/输出装置组成，组成了计算机的三大核心部件。基本进行指令、执行操作、控制时间、数据的处理
图2.1 PLC结构简化框图
③ 存储器（Memory）
存储器是当代讯息技术用于保留信息的印象设备。
功能：存储系统程序，用户程序和各种工作数据，并能在计算机运行过程中自动完成程序或数据的存取。
④ 输入单元：
输入单元现场信号进入PLC的桥梁，主要用于PLC与工业生产设别的连接。
功能：用于元件接收，检测元件传来的信号。
⑤ 输出单元
输出单位输出信号送给控制对象，用于可编程控制器与现场配置之间的衔接。
功能：将微弱电流信号转换成需要的电平信号，以驱动被控设备的执行元件。
2.3 PLC的工作原理
同样的，其他的计算机系统，PLC的CPU采用分时操作的程序来处理各种任务，按照指令一条一条执行。可编程控制器采用的扫描方式是递次扫描，持续循回形式动作，循回程序为：在内部处置，通信服务，输入改良，实行用户标准，输出革新。
2.4 PLC的特点
可编程逻辑控制器拥有下列功用和特质：
1．使用方便，编程难度简单。
2．适应性强，用户使用方便。
3．功能强，性价比高。
4．可靠性强，抗干扰能力出色。
5．系统的安装及调试简单。
6．故障率低，维护方便。
3 Z3040B摇臂钻床线路原理
3.1 Z3040摇臂钻床简介
由于钻床的加工形式较多，如；能够执行钻、镗、铰孔和攻丝螺纹，因此钻孔机主轴运动和进给
1 绪论 1
1.1 本课题选题背景和意义 1
1.2 本文的设计要求 1
2 PLC的概述 2
2.1 PLC的简介 2
2.2 PLC的组成 2
2.3 PLC的工作原理 3
2.4 PLC的特点 3
3 Z3040B摇臂钻床线路原理 4
3.1 Z3040摇臂钻床简介 4
3.1.1 Z3040摇臂钻床的结构及运行 4
3.1.2 Z3040摇臂钻床的控制要求 6
3.1.3 Z3040控制线路简述 6
3.2 Z3040控制线路原理分析 7
3.2.1 主电路分析 8
3.2.2 控制电路分析 8
4 Z3040B摇臂钻床控制系统改造 12
4.1 方案 12
4.2 PLC软件设计分类 13
4.3 PLC的型号选择 14
4.4 PLC接线图 16
4.5 PLC梯形图程序设计 16
4.6 软件仿真及调试 19
4.7 控制系统电气元件表 20
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 本设计选题背景和意义
钻床是我们用来加工孔的一种设备，对孔可以进行钻、扩、铰、攻丝及修刮断面等。钻床的种类林林总总，我们常用的钻床的主要类型有卧式、立式、台式、多轴钻床、深孔钻床等。
本设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
/> 4.7 控制系统电气元件表 20
结论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 本设计选题背景和意义
钻床是我们用来加工孔的一种设备，对孔可以进行钻、扩、铰、攻丝及修刮断面等。钻床的种类林林总总，我们常用的钻床的主要类型有卧式、立式、台式、多轴钻床、深孔钻床等。
本设计中Z3040B摇臂钻床作为一种立式钻床，和其他种类的钻床相比，它的机能更加优越、使用的范围更大、并且能够灵活的操纵、使用简单等，它能够对单个工件进行加工或者能够对有多孔的大型工件进行批量加工生产，在机械行业中普遍使用。现今为止，对于我国的钻床行业，摇臂钻床的控制系统仍然大都是采纳传统的继电器接触器控制类型，电路的线路接法繁杂，产生的噪音高、工作的效率也相对较低、事故维修量庞大。是以，针对这些传统继电器接触器的弊端，我们应当对3040摇臂钻床电路控制系统的进行相应的技术改造。
1.2 本文的设计要求
本设计的目的是对Z3040摇臂钻床控制系统使用可编程控制器（PLC）对控制系统加以革新，最后能使改造结束后的电路控制系统满足Z3040摇臂钻床的控制要求，提高摇臂钻床的工作效率、机能，并且可以简化原有控制路线，令系统的可靠性更加好。
设计任务要求：
1、分析摇臂钻控制系统存在的问题
2、提出改造的PLC控制系统初步方案
3、细化设计方案（软、硬件系统设计）
（1）PLC的硬件选型
（2）PLCI/O端口分配表
（3）PLC控制系统电路
（4）可编程控制器软件设计
（5）PLC 控制分析
4．电气元件及选择
（1）断路器
（2）接触器
（3）热继电器
（4）熔断器
5．元器件布置图和接线图设计
2 PLC的概述
2.1 PLC的简介
可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。可编程逻辑控制器是在微处置的基础上，归纳了现代科技的新型工业自动控制装配，选用可编程的存储器对内部流程保存，逻辑运算、顺序掌控、统计与运算等一系列操作。
2.2 PLC的组成
可编程逻辑控制器，就是我们所说的专门使用在产业控制的一种计算机，和微型计算机的硬件结构大部分是一样的。其基本组成部分为：电源、可编程控制器、存储器、输入模块，输出模块五部分组成。 具体结构框图如图（2－1）。
① 电源（source）
主要包括电源及备用电池
作用：220V交流电源：为PLC内部所需提供直流电源。
② 中央处理器（CPU，Central Processing Unit）
作为整个可编程控制器的核心，起着统帅的作用。基本上是由单元、高速缓冲，内存和输入/输出装置组成，组成了计算机的三大核心部件。基本进行指令、执行操作、控制时间、数据的处理
图2.1 PLC结构简化框图
③ 存储器（Memory）
存储器是当代讯息技术用于保留信息的印象设备。
功能：存储系统程序，用户程序和各种工作数据，并能在计算机运行过程中自动完成程序或数据的存取。
④ 输入单元：
输入单元现场信号进入PLC的桥梁，主要用于PLC与工业生产设别的连接。
功能：用于元件接收，检测元件传来的信号。
⑤ 输出单元
输出单位输出信号送给控制对象，用于可编程控制器与现场配置之间的衔接。
功能：将微弱电流信号转换成需要的电平信号，以驱动被控设备的执行元件。
2.3 PLC的工作原理
同样的，其他的计算机系统，PLC的CPU采用分时操作的程序来处理各种任务，按照指令一条一条执行。可编程控制器采用的扫描方式是递次扫描，持续循回形式动作，循回程序为：在内部处置，通信服务，输入改良，实行用户标准，输出革新。
2.4 PLC的特点
可编程逻辑控制器拥有下列功用和特质：
1．使用方便，编程难度简单。
2．适应性强，用户使用方便。
3．功能强，性价比高。
4．可靠性强，抗干扰能力出色。
5．系统的安装及调试简单。
6．故障率低，维护方便。
3 Z3040B摇臂钻床线路原理
3.1 Z3040摇臂钻床简介
由于钻床的加工形式较多，如；能够执行钻、镗、铰孔和攻丝螺纹，因此钻孔机主轴运动和进给
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