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关于某钻床电气控制线路 设计的专业工程实践 院系：机械系 专业：数控技术 班级：数控S09-5 学号：34 姓名：徐彬 指导老师：胡宇宏 2012年1月 目录 摘 要 4 前 言 5 一.钻床的基本结构及工作要求 9 1.基本结构 9 2.工作要求 10 二. 摇臂钻床的电力拖动及控制要求 11 三. 电动机的选择 11 1.冷却液泵电动机 11 2.主轴电动机 12 3.摇臂升降电动机 12 4.液压泵电动机 12 四．电路设计及绘制 12 1.主电路设计及绘制 12 2.控制电路设计及绘制 14 3.照明、信号灯电路设计及绘制 16 4.电气控制总原理图设计及绘制 17 五．电气元件的选择 19 1.熔断器的选择 19 2.热继电器的选择 20 3. 接触器的选择 21 4. 控制变压器的选择 21 六．PLC改造电路设计及绘制 21 1.PLC介绍 21 1.PLC的定义 21 2.PLC的特点 22 3.PLC的组成 23 4.PLC工作原理 24 2.PLC 型号的选择 25 3.PLC 的I/O 端口分配表 26 4.PLC 的I/O 电气接线图的设计 27 附录：元件明细表 28 结束语 29 致谢 30 参考文献 31 摘 要 本毕业设计是研究机械加工中常用的摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题。由于PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。因此，本论文对摇臂钻床电气控制系统的改造，将把PLC控制技术应用到改造方案中去，从而大大提高摇臂钻床的工作性能。论文分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造摇臂钻床电气控制系统的设计方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。对PLC控制摇臂钻床的工作过程作了详细阐述，论述了采用PLC取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理图。 关键词：可编程控制器，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统， PLC改造。 前言 在制造工业和过程工业中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的Programmable Logic Controller）简称 PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强，逐渐适合复杂的电气控制系统。PLC 之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求。可靠性高，抗干扰能力强、编程方便、价格低、寿命长。与单片机相比，它的输入/输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，这样可以大大节省用户的开发时间与生产成本。 现在应用于各种工业控制领域的PLC 种类繁多，规模大小和功能强弱千差万别，但他们具有以下一些共同的特点。可靠性高。可靠性是用户的首选要求，目前各厂家生产的PLC，平均无故障时间都大大超过IEC 规定的10 万小时，例如：西门子、ABB、松下、三菱等微小型PLC，而且都有完善的自诊断功能，判断故障迅速。灵活组态。 可编程控制器是系列化产品，通常采用模块化结构来完成不同的任务组合。输入输出端口选择灵活，有多种机型，组合方便。功能强大，除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算功能外，配合特殊功能模块还可实现点位控制、PTO 运算、过程运算、数字控制等功能，为方便工厂管理又可以与上位机通信，通过远程模块可以控制远程设备。因此，PLC 几乎是全能的工业控制计算机。编程方便，易于使用。 PLC 的编程可采用与继电器极为相似的梯形图语言，直观易懂，深受现场电气人员的欢迎。近年来又发展了面向对象的顺控流程图语言（Sequential Function Chart），使编程更加简单方便。运行速度快。传统的机电接触电气控制系统通过大量触点的机械动作进行控制，速度很慢，而且系统愈大速度愈慢。PLC 的控制速度则由CPU 工作速度和扫描速度决定。因此更适合处理高速复杂的控制任务，它与微型计算机之间的差别越来越小。同时，PLC 还具备了网络功能，能进行多台 PLC 或 PLC 与 PC 机之间的联网通讯，使用PLC 可以很方便的构成“集中管理、分散控制”的分布式电气控制系统，通过现场总线的PLC 通讯网络，可使工厂的各种资源共享，就更适合于工厂自动化的需要，为工厂自动化提供了技术保证。 正是由于PLC 电气控制系统的种种优点,因此本次对 摇臂钻床的电气控制系统的