【正文】 .............................. 6 根據(jù) PLC 的存儲(chǔ)容量 ............................................ 6 根據(jù) PLC 的輸入模塊的類(lèi)型 ...................................... 6 根據(jù) PLC 的 輸 出模塊的類(lèi)型 ...................................... 6 PLC 的 I/O 端口分配表 ............................................ 6 PLC 的 I/O 電氣接線(xiàn)圖的設(shè)計(jì) ...................................... 8 4 Z3040 搖臂鉆床電氣 控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì) .......................... 9 PLC 梯形圖程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)及程序調(diào)試 .............................. 9 系統(tǒng)預(yù)開(kāi)程序 .................................................. 9 主電動(dòng)機(jī) 的起動(dòng)控制程序 ........................................ 9 搖臂升降控制程序 ............................................. 10 主軸箱和立柱同時(shí)放松或夾緊控制程序 .......................... 10 主軸箱和立柱分別單獨(dú)夾緊或放松程序 ........................... 11 信號(hào)顯示程序 ................................................. 11 電源工作狀態(tài)指示信號(hào)程序 ..................................... 11 5 結(jié) 論 ............................................................ 12 研究成果 .......................................................12 不足之處 .......................................................12 致謝 ............................................................... 13 參考文獻(xiàn) ........................................................... 14 附錄 A............................................................. 15 附錄 B............................................................. 16 1 緒 論 本課題的選題背景和意義 Z3040搖臂鉆床是工廠(chǎng)中常用的金屬切削機(jī)床，它可以進(jìn)行多種形式的加工，如：鉆孔、鏜孔、鉸孔及螺紋等。從控制上講，它需要機(jī)、電、液壓等系統(tǒng)相互配合使用，而且，要進(jìn)行時(shí)間控制。它的調(diào)速是通過(guò)三相交流異步電動(dòng)機(jī)和變速箱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也有的是采用多速異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，這樣可以簡(jiǎn)化變速機(jī)構(gòu)。搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。故主電動(dòng)機(jī)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。此外，搖臂的上升、下降和立柱的夾緊、放松各由一臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) [1]。 目前，我國(guó)的 Z3040 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。 可編程邏輯控制器（ Programmable 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?？煽啃愿?，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。 現(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)。 可靠性高?？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 10萬(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（ Sequential 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) ,因此本次對(duì) Z3040 搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)的改造 ,可以大大提高 Z3040 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)。 國(guó)內(nèi)外關(guān)于本課題的技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài) 早在上世紀(jì)六十年代國(guó)外就已經(jīng)出現(xiàn)了可編程序控制器（ PLC）的應(yīng)用，之后世界各國(guó)爭(zhēng)相在該領(lǐng)域投入大量資金進(jìn)行新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)， 在 1995 年西門(mén)子又成功地開(kāi)發(fā)出了 S7200、 S7300 系列，它具有 TD 200 和 COROS OPS 操作模板為用戶(hù)提供了方便人