深孔钻组合机床的PLC控制系统设计

2013届毕业生毕业设计说明书

题目 : 深孔钻组合机床的 PLC 控制系统设计学院名称:电气工程学院班级:自动 F0904

2013 年 5 月 20 日

目次

1 绪

论 . (1)

1.1 课题背景和主要研究内容 . (1)

1.2 深孔钻技术的发展状况介绍 . (1)

1.3 PLC 在国内外的发展现状介

绍 (2)

2 方案论

证 . (5)

3 深孔钻组合机床介

绍 . ......................................................................................................... 6 3.1 深孔钻组合机床的结构 . (6)

3.2 深孔钻组合机床的控制方

式 . (7)

4 PLC 控制系统硬件设

计 ..................................................................................................... 9 4.1 PLC 控制系统

设计的基本原则和步骤 .................................................................. 9 4.2 深孔钻组合机

床 PLC 控制系统的控制要求 ....................................................... 11 4.3 PLC 的选

型 ............................................................................................................ 11 4.4 PLC 的 I/O 分配表 ................................................................................................. 12 4.5 PLC 的 I/O

接线图 (12)

4.6 主要电器元件选型 . ................................................................................................

13

5 PLC 控制系统的软件设

计 ............................................................................................... 18 5.1 深孔钻组合机床逻辑控制流程 . ............................................................................ 18 5.2 程序设

计 . ................................................................................................................ 20 总

结 . ..................................................................................................................................... 22 致

谢 . ..................................................................................................................................... 23 参考文

献 . ........................................................................................................................... 24 附录一语句表 . (25)

1 绪论

1.1 课题背景和主要研究内容

随着机电一体化技术的发展,可编程逻辑控制器(PLC 被越来越多地应用于机械加工设备和其它电气控制系统中。现在人们在工业生产中所使用的机械加工设备, 它的控制系统有些已经落后,而使用 PLC 则可以对其控制系统进行改造升级 [1]。

经过 PLC 改造过的机械加工设备,其生产出的产品质量和加工效率会明显提高,降

低了设备故障率,能够给企业创造更多的价值 [4]。使用深孔钻组合机床,可以完成

一些高精密零件的加工任务。有很多方法可以实现深孔钻组合机床的自动化,采用PLC 对深孔钻组合机床进行自动化控制,是一种比较好的控制方式。

本课题的目的是把深孔钻组合机床的控制与 PLC 结合起来,以实现深孔钻组合机床的自动控制。以前的深孔钻组合机床使用的是具有结构简单、价格低廉的继电器 -接触器电气控制系统,这种传统的控制系统布线比较复杂,灵活性很差,并且容易损坏元器件, 可靠性差,经济效益低 [11]。基于这种考虑,本文提出了一种基于 PLC 的控制系统,来代替传统的继电器 -接触器控制系统。 PLC 以软件手段实现各种控制功能,具有灵活性高、抗干扰能力强、编程简单、扩展方便等突出优点。与继电器接触器控制系统相比,极大地提高了灵活性。

1.2 深孔钻技术的发展状况介绍

在机械制造业中, 人们一般把那些孔的深度对孔的直径的比值大于五的圆柱形的孔叫做深孔,而孔深与孔径的比值被人们称为“长径比” 。然而在深孔加工中,长径比往往大于十。

深孔加工技术有广义和狭义之分。从狭义上来讲, 深孔加工就是指使用切削加工的方法和工业设备进行深孔加工的技术。从广义上来讲, 深孔加工技术不仅包括用于此加工的设备和生产原理, 还包括生产过程中的一些工作章程和操作技巧。随着科学技术的日益发展, 上世纪末出现了一些能够用于深孔加工的新技术, 这些技术增加了深孔加工的功能性, 极大地拓展了深孔加工技术的领域。

深孔钻组合机床是进行深孔加工的专用设备。加工质量和工作效率是衡量深孔加工性能的两个指标 [15]。好的加工设备不仅加工出来的产品质量很高,并且加工效率也很高。但

是钻头的冷却和排屑深深地影响着深孔加工的性能, 为了使深孔加工能正常进行, 进而生产出高质量的产品,必须想出可行的办法很好地解决这两个问题。即使在机械加工中,深孔钻都是一项比较难的工艺,因为它不仅对设备的转速、进给等性能