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 基于三菱PLC的龙门钻床控制系统设计

一、选题简介、意义

近些年来，国内外机床工业的发展十分迅速，以数控为特征的现代化机床在生产中广泛应用。在工农业生产中，经常会碰到一些大型回转体类零件，其上需加工很多孔。用普通机床对其加工往往会遗漏，而小型数控加工中心则难以对其进行加工。本课题就是针对这一问题，设计一台龙门式数控钻床，专门适合对这一类零件进行钻削加工。它不仅大大减轻了操作者的劳动强度，而且大大提高了劳动生产率。  

本次设计包括了龙门钻床的主要PLC系统结构，其中包括：加入更多系统功能，简单化操作等设计。同时，将各项相关技术合理运用，以达到最优化设计的目的。  机械制造工业是国民经济的基础。机床工业则是机械制造工业的基础，它在国民经济中起着至关重要的作用，但我国机床工业与发达国家相比还有较大差距，我们必须奋发图强，努力工作，以便早日赶上世界先进水平。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题是以实际需求出发，以汇川PLC为基础设计的龙门钻床控制系统。

（二）要解决的问题：

1、龙门钻床的PLC控制控制系统的总体设计；

2、龙门钻床的PLC控制系统的I/O端子实际接线图；

3、龙门钻床的PLC控制系统梯形图程序；

4、龙门钻床的PLC控制系统在实际中的应用校率；

（三）预期目标：

根据项目要求，龙门钻床的PLC控制系统必须实现其多功能化、校率化和简单化。

（四）研究步骤：

本课题共分为四个阶段：

第一阶段：发现问题，查阅资料，确定问题，确定课题方案，完成开题报告；

第二阶段：完成系统架构，进行总体结构的设计；

第三阶段：进行系统改造和简易化；

第四阶段：整理技术资料，准备论文答辩；

（五）工作方法及措施：

工作方法：根据要求一步一步的设计并进行试验

措施：基于在外面公司的实习经验和在学校学习所得，在指导老师的指导下，以PLC为基础，设计基于汇川的龙门钻床的PLC控制系统。

 

目 录

第一章、引言

1.1课题的背景及其意义 1

1.2市场上的龙门钻床的实际工作情况 1

1.3本文的主要内容 1

第二章、控制要求

2.1龙门钻床的机械结构2

 2.2龙门钻床详细控制要求2

第三章、龙门钻床的PLC控制系统硬件设计

3.1PLC的型号选择及其介绍3

3.2输入/输出端子地址分配3

3.3 PLC的外部连接图 5

第四章、龙门钻床的PLC控制系统的软件设计

   4.1龙门钻床的PLC基本程序7

      4.1.1龙门钻床手动控制梯形图及其解释 7

      4.1.2龙门钻床自动控制梯形图及其解释 9

   4.2根据基础控制系统进行加入特殊功能10

   4.2.1紧急制动系统10

   4.2.2退件系统11

   4.2.3防止龙门钻床无件运行12

   4.2.4系统故障报警系统13

      4.2.5自检系统13

   4.3系统程序调试14

      4.3.1手动部分调试14

      4.3.2自动部分调试15

      4.3.3特殊功能调试16

第五章、总结18

第六章、致谢18

 第七章、参考文献19

第八章、附录20

 

第五章总结

    本次设计是以PLC为基础对龙门钻床系统进行改造，在我对PLC知识了解的基础上，我对龙门钻床系统进行了一系列的改造，主要是针对实际操作中发生的情况进行解决。这个系统包括退件、报警、自检等功能于一体的多功能操作系统。在设计的过程，我先查找了许多公司的龙门钻床的操作过程及其操作环境，观察其运行，在自己的思路中大致形成一个模块。

    在论文的第一章中直接点明各龙门钻床和自己设计的系统要改进的方向。在第二章中我重点的讲解了龙门钻床的基本运行原理和其运行步骤。在第三章中我介绍了在程序设计中所使用的PLC型号及其功能还有所使用的编程软件和模拟软件。

    第四章也是本论文的重点之处，在本章节中记录了我对龙门钻床PLC控制程序的改进原理和程序，以及其在实际操作中能过应付什么状况，有一些设计程序是为了让操作工更好的监控龙门钻床系统，在钻床出现故障的时候可以第一时间知道并进行维修。

    在设计的程序也有一些漏洞不能使程序更加完善，比如在故障报警系统中，此程序只能对机器的故障进行报警而不能反映出故障发生的位置，以我现在的知识可以解决此困难，但工程量太过复杂，我便舍弃这复杂设计，退而求次只要求系统能够进行故障报警即可。

    最后对所编写的程序进行调试，按照输入对应输出很快就能快就能调试成功，在调试的过程中还发现了系统中的一些小错误，比如在退件系统中跳转过程中我就忘了对前步骤进行中断。在调试的过程中就给我查找出来了。

    本次设计可以为龙门钻床加入一部分特殊的功能，为操作工减少工作量，和应付一些突发情况。但此系统不够完善，还需要更进一步的改进。

 

参考文献

[1] 郭琼，PLC应用技术，北京：机械工程出版社，2009.

[2] 查申森，陆舆，闫安心，王晓虎  刊名：自动化与仪器仪表  出版日期：2015  期号：第2期  页码：121-123  作者单位：江苏省电力设计院；南京大学电气工程学院

[3] 张小红，机械（工程）制图 高等教育出版社 出版日期：2008.5

[4]吴丽，可编程控制器基础与应用，北京机械工程出版社，2009

[5]史宜巧，PLC技术与应用项目教程，北京机械工程出版社，2009