1、開題報告課題名稱:基于PLC的Z3032搖臂鉆床控制系統設計學院: 機械與電子工程學院專業: 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，在機械行業中得到了廣泛應用。目前

2、機械行業中使用的搖臂鉆床其控制系統大多數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，常常影響企業正常生產。因此，對Z3032搖臂鉆床控制系統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普遍采用的是傳統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，在日常的生產作業當中，經常發生電氣故障，從而影響生產。另外，一些復雜的控制如：時間、計數控制用繼電器接觸器控制方式較難實現，所以，有必要對傳統電氣控制系統進行改進設計。PLC電氣控制系統可以有效的彌補上述系統的這一缺陷。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發展而來，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。PLC之所以有較強的生命力，在于它更加適應工業現場和市場要求。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/輸出端更接近現場設備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節省用戶的開發時間與生產成本。現在應用于各種工業控制領域的PLC種類繁多，規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。可靠性是用戶的首選要求，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。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、算術運算功能外，配合特殊功能模塊還可實現點位控制、PTO運算、過程運算、數字控制等功能，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，深受現場電氣人員的歡迎。近年來又發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。傳統的機電接觸電氣控制系統通過大量觸點的機械動作進行控制，速度很慢，而且系統愈大速度愈慢。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還具備了網絡功能，能進行多臺PLC或PLC與PC機之間的聯網通訊，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，通過現場總線的PLC通訊網絡，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電氣控制系統的種種優點,因此本次

6、對Z3032搖臂鉆床的電氣控制系統的改造,可以大大提高Z3032搖臂鉆床工作性能和系統的工作穩定性,為工業生產的現代化帶來生機同時，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進行工業系統的設計打好基礎。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；完成系統的設計和調試，實現控制要求主要問題：做這個畢業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搖臂鉆床傳統電氣控制系統的原理 （2）了解PLC的原理 （3）根據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，圖書館和網絡查找有關Z3032搖

8、臂鉆床控制系統設計的相關文獻和書籍，對所要設計的系統有了一定的理解。通過以上學習對做好畢業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：機械工業出版社，20122 齊占慶.機床電氣控制技術.北京：機械工業出版社，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在高壓發生器電氣控制系統的應用.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的改造.機電產品開發與創新， 2005(6),150-15110 李啟光.用PLC改造繼電器電氣線路中的技術研究.北京機械工業學院，2004（2），666711 李亞東.用PLC實現位置控制的方法.上海交通大學學報，2002（4），491-49312 黃永紅.PLC輸入輸出點數的擴展方法.電工技術雜志，2002（3），47-4913王培良.發電機自動檢測的PLC電氣控制系統.電氣自動化，2004（1），60-6114李桂芹.提高PLC電氣控制系統可靠性的措施.電氣自動化，2006（1），57-5815梁首發.PLC與工控機應用分析.工業儀表與自動化裝置，2001(1),40-4516江梅.PLC在鏜銑床控制系統中的應用.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