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课程设计说明书 设计题目: Z3050摇臂钻床的PLC改造 设 计 人: 张成 学 号: 2007111319 班 级: 2007级机电三班 指导老师: 朱朝宽 2011 年 3 月 6日 课程设计任务书 主要设计内容 根据指定机床（名称：Z3050型摇臂钻床）的工作原理、工作过程、加工特点对其继电器接触器电气控制系统进行解析，并根据控制要求，利用PLC进行改造，实现对机床的控制，满足加工要求。 具体设计任务 分析机床的工作原理、工作过程以及加工特点 绘制机床的继电器-接触器控制电气原理图，填写电气元件表 分析控制要求以及控制过程 利用FX1系列PLC进行改造，绘制电气原理图，填写元件分配表 设计控制梯形图，并转换成逻辑指令 利用梯形图，说明控制过程 编写设计说明书 所有内容为电子文档，设计说明书还需打印并装订 目录 Z3050型摇臂钻床的电气控制分析 一、Z3050型摇臂钻床的介绍 机床工作原理 工作过程及加工特点 二 、Z3050型摇臂钻床的电气控制分析 Z3050型摇臂钻床的电气控制图 主电路分析 控制电路分析 Z3050型摇臂钻床的PLC改造 可编程控制器PLC的简介 可编程控制器PLC的概况 PLC的结构及基本配置 Z3050型摇臂钻床的PLC改造 PLC控制系统的设计基本原则 Z3050型摇臂钻床对电气控制系统的要求 PLC设计方法及型号选择 4．PLC程序设计 参考文献 第一章 Z3050型摇臂钻床的电气控制分析 一、Z3050摇臂钻床的介绍 （1）Z3050型摇臂钻床采用4台电动机拖动，他们分别是主轴电动机，摇臂升降电动机，液压泵电动机和冷却泵电动机，这些电动机都采用直接启动方式。（2）为了适应多种形式的加工要求，摇臂钻床主轴的旋转及进给运动有较大的调速范围，一般情况下多由机械变速机构实现。主轴变速机构与进给变速机构均装在主轴箱内。（3）摇臂钻床的主运动和进给运动均为主轴的运动，为此这两项运动有一台主轴电动机拖动，分别经主轴传动机构，进给传动机构实现主轴的旋转和进给。（4）在加工螺纹时，要求主轴能正反转。摇臂钻床主轴正反转一般采用机械方法实现。因此主轴电动机仅需要单向旋转。（5）摇臂升降电动机要求能正反向旋转。（6）内外主轴的夹紧与放松、主轴与摇臂的夹紧与放松可用机械操作、电气—机械装置，电气—液压或电气—液压—机械等控制方法实现。若采用液压装置，则备有液压泵电机，拖动液压泵提供压力油来实现，液压泵电机要求能正反向旋转，并根据要求采用点动控制。（7）摇臂的移动严格按照摇臂松开→移动→摇臂夹紧的程序进行。因此摇臂的夹紧与摇臂升降按自动控制进行。（8）冷却泵电动机带动冷却泵提供冷却液，只要求单向旋转。（9）具有连锁与保护环节以及安全照明、信号指示电路。当进行加工时，由特殊的加紧装置将主轴箱紧固在摇臂导轨上，而外立柱紧固在内立柱上，摇臂紧固在外立柱上，然后进行钻削加工。钻削加工时，钻头一边进行旋转切削，一边进行纵向进给，其运动形式为：（1）摇臂钻床的主运动为主轴的旋转运动；　　（2）进给运动为主轴的纵向进给；　　（3）辅助运动有：摇臂沿外立柱垂直移动，主轴箱沿摇臂长度方向的移动，摇臂与外立柱一起绕内立柱的回转运动。摇臂钻床主要特点1、采用液压预选变速机构，可节省辅助时间　2、主轴正反转、停车（制动）、变速、空挡等动作，用一个手柄控制，操纵轻便3、主轴箱、摇臂、内外柱采用液压驱动的菱形块夹紧机构，夹紧可靠4、摇臂上导轨、主轴套筒及内外柱回转滚道等处均进行淬火处理，可延长使用寿命5、主轴箱的移动除手动外，还能机动6、有完善的安全保护装置和外柱防护及自动润滑装置PLC系统主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接”的方法 PLC是一种CPU为核心的工业控制专用计算机，其硬件结构与普通微机相同，具有编程简单、可靠性高、通用性好及控制功能强等特点，主要用于完成较复杂的继电器、接触器控制系统的功能。在实际应用中，应根据设计要求、输入/输出点数以及所需继电器数目来选择型号。根据Z3050钻床的控制要求，本次设计中选用I/O点数为30的FX1N-30MR型PLC。 （2）PLC实际接线图 结束语 在这次课程设计中，我们知道了更多的PLC的信息，并且有了一定的操作能力。我们也学会了设计梯形图，每天都做自己应该做的东西，绝不东拉西扯。在有些地方，需要与同学探讨，需要分工，需要合作，因此，这次课程设计让我们知道了什么是团队精神，也促进了我们和同学们的