可编程控制技术在专用钻床电气控制中的应用毕业设计

基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计摘要：钻孔组合机床是一种常用的加工设备，其控制系统对于机床的工作效率和加工质量有着重要的影响。

本文基于PLC（可编程逻辑控制器）技术，设计了一种钻孔组合机床控制系统，并对系统进行了仿真和实验验证。

实验结果表明，该控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，并且具有较高的精度和效率。

关键词：PLC；钻孔组合机床；控制系统；仿真；实验验证一、引言钻孔组合机床是一种常用的加工设备，广泛应用于各行各业。

传统的钻孔组合机床控制系统多采用电磁继电器和电路控制的方式，具有控制精度低、可靠性差等缺点。

而PLC技术具有编程灵活、控制精度高、可靠性好等优点，因此在钻孔组合机床控制系统中得到了广泛应用。

本文基于PLC技术，设计了一种钻孔组合机床控制系统，并对系统进行了仿真和实验验证。

二、PLC钻孔组合机床控制系统的设计1.控制系统硬件设计PLC钻孔组合机床控制系统的硬件部分包括PLC主控模块、人机界面模块、执行机构模块等。

PLC主控模块实现对整个控制系统各部分的控制指令的解码和执行；人机界面模块为操作员提供了直观的控制界面；执行机构模块负责实际的加工操作。

2.控制系统软件设计PLC钻孔组合机床控制系统的软件部分主要包括控制程序的编写和参数设置。

控制程序的编写是整个软件设计的核心，包括自动控制程序、手动控制程序、故障检测程序等。

参数设置是根据具体的机床和工件进行的，包括钻孔深度、钻孔速度等参数的设置。

三、PLC钻孔组合机床控制系统的仿真为了验证设计的控制系统的正确性和可行性，本文进行了系统的仿真。

仿真结果表明，控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，并且具有较高的精度和效率。

四、PLC钻孔组合机床控制系统的实验验证根据仿真结果，设计了实验验证方案，并进行了实验。

实验结果表明，控制系统能够稳定可靠地控制钻孔组合机床的工作，实现了钻孔深度和钻孔速度的准确控制。

五、总结通过本文的研究，基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计得到了较好的结果。

摘要制造业是一个同家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。

而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。

木文对减速器箱盖连接孔的加工工艺进行了详细的分析，就其孔的加工提出了“一次装夹，多工位加工，达到产品图样的精度要求”的思路。

根据这一思路设计了组合钻床。

该组合钻床由立柱、立柱底座、中问底座、Y、Z轴液K滑台、液压站、动力头、刀具、控制部分等组成。

本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证，并提出了优化工艺结构的方法。

采用的PLC控制稳定可靠。

它的研制成功对提高箱盖孔加工的工作效率和质量具有重要的意义。

机床设计分析后，提高工效3～5倍，达到了国内同行业的领先水平。

关键词：制造业；减速器；网轴头多工位同步钻床；组合机床；PLC控制目录摘要 (I)第1章绪论………………………………………………………………………lI.I 机床在国民经济的地位及其发展……………………………………………l1.2机床设计的日的、内容、要求 (2)1.2.1 设计的目的……………………………………………………………2I .2.2设计内容 (2)1.2.3设汁要求 (2)1.3机床的设计步骤 (2)第2章四轴头多工位同步钻床总体设计 (4)2.1 组合机床方案的制定 (4)2.1.1制定工艺办案 (4)2.1.2确定组合机床的配置形式和结构方案一…． 42.2确定切削用量及选择刀具...． (6)2.2.1 确定工序间余量…一…． 62.2.2选择切削用量……一…． 62.2.3确定切削刀、切削扭矩、切削功率…一…． 62.2.4 选择刀具结构......． (7)2.3 四轴头多工位同步钻床总设计“三图一卡”的编制…．．…．72.3.1 被加工零件工序图………一…． 72.3.2 加工示意图……一…． 92.3.3机床联系尺寸图...． (13)2.3.4生产率计算卡……．… l 5第3章电气控制 (17)3.1 运动分析......一 (17)3.2控制要求及功能分配…………． 173.2.1控制要求……． 173.2.2功能分配…………………．…． 183.3 PLC的选择及其I/O端子分配…………． 183.3.1 PLC的选择…………．183.3.2 I/O分配表……． 183.3.3 PLC接线图…………． 193.4应用程序的编制…………………………． 193.4.1 整体程序结构………． 193.4.2 手动操作模块………． 213.4.3 自动操作模块………． 223.4.4 编制程序……． 26参考文献...．． (28)致谢 (29)III第1章绪论1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史现代社会中，人们为了高效、经济地牛产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。

机床电气与可编程控制技术课程设计设计背景机床电气与可编程控制技术是机械制造及相关领域必须掌握的基本技能。

本课程设计的目的是让学生深入了解机床电气与可编程控制的原理、应用和维护，并通过实践操作提高学生的实践技能能力和掌握该技术的实际应用。

设计目标本次课程设计的目标是让学生综合运用所学的知识和技能设计一个基于PLC （Programmable Logic Controller）的机床电控系统，并完成该系统的调试和实现。

设计内容步骤一：系统设计首先，学生需要设计一个基于PLC的机床电控系统，该系统包括电机控制、运动控制、传感器信号采集和机床操作界面等模块。

学生可以根据实际需求，自行拟定控制程序、界面布局和图形化界面等方案，最终确定设计方案。

步骤二：系统实现设计完成后，学生需通过PLC编程软件将所设计的电控方案转化成PLC程序，并将程序下载到PLC中。

此外，还需使用相关的传感器和执行器进行接线，并编写程序进行调试。

步骤三：调试与优化在完成系统实现后，学生需进行调试和优化，包括检查接线是否正确、传感器是否稳定以及程序运行是否正常等。

学生还可改进程序实现方式，提高系统的可靠性与稳定性。

步骤四：系统应用最后，学生应将所设计的机床电控系统应用于实际机床中，验证控制效果和性能。

在系统应用中，学生还需进行相应的操作与维护，确保系统长期稳定运行。

设计要求1.设计方案必须基于PLC进行电控系统实现；2.设计方案要考虑机床实际应用需求，并具有可靠性、稳定性和易操作性；3.设计方案要具有可扩展性，并在系统实现后进行调试和优化；4.多科目交叉应用，鼓励与机械设计等领域进行深入探讨和研究。

总结机床电气与可编程控制技术课程设计是将理论和实践相结合的一个过程。

在该过程中，学生不仅能够掌握机床电气与可编程控制技术的实际应用及其相应的技能要求，也能够培养其实践能力和创新思维，为日后从事机械制造及相关领域的工作打下坚实的基础。

基于PLC的钻床加工控制系统设计毕业设计（论文）基于PLC的钻床加工控制系统设计摘要本文的重点是阐述了机械零部件在钻床加工中与电气控制系统PLC进一步的升级从而让钻床更加快速有效的工作。

重中之重是对那些过去普遍使用过时了的继电器控制线路老化问题、可靠性问题和故障排除复杂等问题进行控制系统改造。

所以，此次设计对大钻头和小钻头钻床电气控制系统的进一步优化，是利用把PLC 控制技术融合到优化改进方案里面去，用来提升大、小钻头钻床的工作性能。

大、小钻头钻床主要是用计算机来进行控制，管理，监视主机，应用可编程控制器西门子系列PLC S7-200为控制器，设计大、小两个钻头和旋转工作台，上位机是用组态王6.55软件完成PC和PLC之间的相互数据通信。

研究了大、小钻头钻床控制系统的控制方法，得到了大、小钻头钻床控控制系统的运行指标，提高了大、小钻头钻床控制系统运行的效率。

关键词：大、小钻头钻床，PLC，组态Design of Control System for Drilling Machine ProcessingBased on PLCABSTRACTThis paper mainly studies the mechanical parts processing drilling machine electric control system of the PLC, mainly to the traditional relay control circuit aging problem, the reliability and fault exclusion of complex control system transformation. Therefore, the design of big or small drill electric control system transformation of, will PLC control technology is applied to the transformation of the program, in order to improve the performance of duplex drill. Duplex drill used in computer as the control, management, monitoring host, the programmable controller of Siemens series S7-200 as the main controller, design size two drills and rotary worktable, PC using Kingview 6.55 to complete data communication between computer and PLC. In this paper, we study the big or small drilling machine control system control strategy, big or small headed drilling machine control system performance, improve the big or small drilling machine control system operation efficiency. According to the big or small drilling machine control system function implementation requirements and selection of motor and motor drive, and gives the block diagram of the system and the equipment circuit wiring diagram.KEY WORDS: Big or small Drilling Machine, PLC, King View目录前言 0第1章绪论 (1)1.1 课题国内外发展状态 (1)1.2 课题研究目的及意义 (2)1.3 设计内容及安排 (2)第2章PLC工作原理和特性简介 (3)2.1 PLC工作原理 (4)2.2 PLC的特性 (5)第3章钻床系统硬件设计 (6)3.1 钻床控制系统要求 (6)3.1.1 工作要求 (6)3.1.2 工作方式及功能 (7)3.2 PLC选型 (7)3.3 I/O地址分配 (7)3.4 PLC外部接线图 (10)3.5 主电路图 (11)第4章钻床系统软件设计 (13)4.1 钻床控制系统分析 (13)4.2 钻头钻床梯形图程序的设计 (15)4.3 PLC总梯形图 (19)4.4 PLC指令表 (23)第5章组态设计及调试 (27)5.1 上位机软件设计概述 (27)5.2 组态软件的设计步骤 (27)5.3 设计监控画面 (28)5.4 定义数据变量 (29)5.5 变量动画连接 (31)5.6 运行调试 (34)结论 (39)谢辞 (41)参考文献 (42)外文资料翻译 (43)前言大、小钻头钻床是大部分工厂里普遍使用的金属切削机床，它的功能很强大，可以进行很多的各种各样种类形式的加工，如：钻孔、镗孔、铰孔及螺纹等。

题目学生姓名学号院（系）专业指导教师时2015年 6 月22 日间摘要传统的钻孔机床精度低，可靠性不高，已不适应社会发展需要。

随着PLC控制技术的迅速发展，以PLC为核心的钻孔机床控制系统已经显示出其优势。

本文主要研究可编程控制技术在专用钻床电气控制中的应用，它主要用于加工一种小型的空心圆柱型零件。

首先对所选课题的现状及背景、现代可编程控制技术的现状、特点等，以及钻床的机械系统、总体工作流程和电气控制系统功能设定都做了简单的概述，并写出了可编程控制方案设计步骤。

同时，详细的介绍了电气控制系统的电路设计，并列出了PLC的I/O地址分配表，绘制了PLC的外围接线图，并绘制了PLC的工作流程图以及可编程控制器的梯形图。

最后，对实际中可能产生的电磁干扰也做了介绍，并提出一些防干扰的一些措施。

此外，论文中对电气元器件的选择也作了详细的讲解。

本设计中综合运用了PLC控制技术，液压传动技术，电动机控制技术等现在机械系统中常用的技术，这些技术对同类机械以及一般的工业控制都有很重要的参考价值。

关键词：钻孔机床，可编程控制器，电气控制，梯形图AbstractTraditional drilling machine have low precision, and the reliability is not high. It can not meets the needs of social development yet. With the rapid development of PLC Control System, it has highlights its advantages.This paper describes a programmable control technology in special drill electrical control. First, the subject status and background, modern can control programming technology status, characteristics, and drilling machine of the mechanical system and the overall work process and electric control system function set the simple overview, and write the programmable control design steps. At the same time, detailed introduced the circuit design of the electrical control system, and lists the PLC I / O address allocation table, drawing the external wiring diagram of PLC, and draw the flow chart of PLC and PLC ladder diagram. At last, the possible electromagnetic interference of the actual electromagnetic interference is also introduced, and some anti-interference measures are put forward.. In addition, the choice of electrical components in the paper also made a detailed explanation.In this design,the integrated use of PLC control technology, hydraulic technology, motor control technology, mechanical systems now commonly used technologies of similar machinery and general industrial control has a very important reference value.Key Words: Drilling machine, PLC, Electrical control, Ladder diagram目录摘要 (II)Abstract .................................................................................................................................. I II 1 绪论 .. (1)1.1设计选题背景及意义 (1)1.2钻孔机床的现状 (2)1.3 可编程控制器（PLC）的特点 (3)1.3.1 应用简便 (3)1.3.2 可靠性高 (3)1.4结论 (4)第二章系统的总设计 (5)2.1 系统设计总体方案选择 (5)2.2 机械部分简要介绍 (5)2.3 电气控制系统的总体设计 (6)2.3.1 电控系统功能设定 (6)2.3.2 总体结构关系 (7)第三章电气控制系统的电路设计 (9)3.1 电动机控制回路设计 (9)3.2 控制回路接线 (10)3.3 光电开关的接线图 (10)3.2 计数器的接线图 (11)3.4 控制面板图 (14)3.5 I\O分配表 (15)第四章系统主要器件的选择 (17)4.1、PLC选择 (17)4.2、计数器选择 (17)4.3、开关和按钮的选择 (18)4.4、行程开关的选择 (19)4.2 机械部分器件的选择 (20)4.2.1、电磁阀的选择 (20)4.2.2、电机的选择 (21)4.3 低压断路器的选型 (22)4.4 接触器的选型 (22)4.5 热继电器的选型 (23)5.电气控制系统的PLC软件设计 (24)5.1 PLC的工作方式 (24)5.2 PLC程序的总体结构 (25)5.3程序 (27)5.3.1 手动程序 (27)5.3.2 半自动程序 (28)5.3.3 全自动程序 (30)6.PLC的抗干扰措施 (32)6.1 电磁兼容性概述 (32)6.2 干扰源及干扰形式 (32)6.2.1 电网噪声 (33)6.2.2. 信号传输线上的噪声 (33)6.2.3. 直接混入PLC的辐射干扰 (33)6.2.4 PLC本身产生的干扰 (33)6.3 系统的抗干扰措施 (34)6.3.1 PLC本身的抗干扰措施 (34)6.3.2 使用者的抗干扰措施 (35)7结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1.绪论1.1设计选题背景及意义钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。

plc钻床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和结构组成，掌握钻床的基本操作流程。

2. 学生能够运用PLC编程实现对钻床的启动、停止、前进、后退等基本控制功能。

3. 学生能够了解并描述钻床的安全操作规程和相关电气知识。

技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件进行程序编写、调试和故障排查。

2. 学生能够独立完成钻床的PLC控制系统设计，实现基本控制功能。

3. 学生能够培养实际操作中问题分析和解决的能力，提高动手实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，增强对自动化控制技术的兴趣，激发学习热情。

2. 学生在团队合作中，培养沟通与协作能力，提高集体荣誉感。

3. 学生能够树立安全意识，养成严谨、负责任的工作态度。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。

学生特点：学生具备一定的电气基础和PLC编程知识，喜欢实践操作，对新技术充满好奇。

教学要求：教师需结合课程内容，采用任务驱动法，引导学生主动参与，注重理论与实践相结合，提高学生的综合应用能力。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工作中，为未来的职业发展打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的工作原理、硬件结构、输入输出接口等，结合教材相关章节，为学生提供基础理论知识。

2. 钻床操作流程：讲解钻床的基本操作步骤，包括启动、停止、前进、后退等功能，让学生了解钻床在实际工作中的使用方法。

3. PLC编程控制：教授PLC编程软件的使用方法，使学生掌握编程、调试和故障排查技巧，结合教材实例进行讲解。

4. 钻床PLC控制系统设计：指导学生运用所学知识，独立完成钻床PLC控制系统的设计与实现，包括控制程序编写、调试等。

5. 安全操作规程与电气知识：强调钻床操作中的安全注意事项，讲解相关电气知识，提高学生的安全意识。

T68镗床电气控制系统的PLC改造设计摘要西门子公司的PLC应用于车床、车床电气控制等，给出了系统的硬件和软件设计。

到目前为止，车床被广泛应用于中小型企业，它仍然被广泛使用，但因为继电器在接线方面很复杂，在故障诊断方面也很难找出问题，具有与生俱来的缺陷。

因为它的控制是根据我们自己的各种逻辑的布线组成的，并有许多的接触，所以具备可靠性差的特征。

若在生产过程中发生任何变化，就要改变硬件连接，乃至要把系统重新设计，这样将会消耗大批的人力和物力。

再者说，都是一些中小型企业，在资金方面相当的匮乏，于是，我们必需要提升设备的利用率来增加产量，这就需要我们从技术方面对车床进行改造。

本课题利用西门子S7-200PLC对T68镗床原有的继电-接触器控制系统进行了改造；阐述了系统改造方案，同时根据镗床的控制要求和特点，确定PLC的输入、输出分配，设计出梯形图并进行了模拟调试。

关键词：车床电气控制；PLC；改造AbstractSiemens company PLC used in lathe, lathe electrical control. So far, the machine is widely used in small and medium-sized enterprises, it is still widely used, but because of the connection of the relay is very complex,in the aspect of fault diagnosis is to find the problem is very difficult, and there is an inherent defect. Because it is all our own logic control according to the combination, and there are many contacts, so has the characteristics of poor reliability. If any change in the production process, it is necessary to change the hardware connection, and re design of the system, it will consume a large amount of manpower and material resources. In addition, some small and medium enterprises, in terms of capital is scarce, so we need to improve the equipment utilization rate, increase the yield, which requires us from the technical aspects of lathe.Because the PLC is suitable for application,and is suitable for the system,self diagnosis and repair ability is very easy;with high reliability,flexibility,PLC lathe control.Automatic PLC control system hardware design,the software part of the ladder,make some.Key words：Lathe electrical control;PLC；Reform目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)1 绪论........................................................ - 1 -1.1 PLC技术背景................................. 错误!未定义书签。

基于plc的钻床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在钻床控制中的应用。

2. 学生能够掌握钻床的基本操作流程及安全规范。

3. 学生能够描述钻床控制系统中常用的传感器和执行器的功能及其相互协作方式。

技能目标：1. 学生能够运用PLC编程软件设计简单的钻床控制程序。

2. 学生能够独立进行钻床操作，并利用PLC程序实现基本加工过程。

3. 学生能够分析并解决钻床运行过程中出现的常见问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化设备及PLC技术的兴趣，激发其探究精神。

2. 培养学生具备安全生产意识，养成严谨、规范的操作习惯。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课，结合理论知识与实践操作，旨在提高学生对PLC在钻床控制领域的应用能力。

学生特点：学生已具备一定的电工电子基础知识，具备初步的编程能力，但对PLC在实际工程中的应用了解有限。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践操作训练，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的达成。

通过课程学习，使学生能够具备实际操作钻床并进行简单编程的能力。

二、教学内容1. PLC基础知识：- PLC的结构与工作原理- 常用PLC型号及其特点- PLC编程语言及编程方法2. 钻床结构与操作：- 钻床的主要部件及功能- 钻床的操作流程及安全规范- 钻床的日常维护与故障排除3. 钻床控制系统的设计：- 常用传感器及其在钻床控制中的应用- 执行器（如电磁阀、电机等）的工作原理及选型- PLC在钻床控制中的应用实例4. PLC编程与仿真：- 编程软件的安装与使用- 钻床控制程序的编写与调试- 基于PLC的钻床控制系统仿真5. 实践操作：- 钻床的现场操作与编程实践- 故障分析与处理能力的培养- 课程项目设计与实施教学内容安排与进度：1. PLC基础知识（2课时）2. 钻床结构与操作（2课时）3. 钻床控制系统的设计（2课时）4. PLC编程与仿真（4课时）5. 实践操作（6课时）教材章节及内容对应：1. 《PLC原理与应用》第1、2章2. 《金属切削机床》第3章3. 《自动化设备及控制》第4章4. 《PLC编程与仿真》第5、6章5. 结合课程项目，参照实践指导书进行操作三、教学方法为了提高教学效果，确保学生充分掌握基于PLC的钻床课程内容，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：- 在PLC基础知识、钻床结构与操作等理论教学中，采用讲授法进行知识传授。

毕业设计成果（产品、作品、方案）设计题目: 自动钻床PLC控制系统的设计二级学院航空电子设备维修学院专业电气自动化班级学号姓名指导教师诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在老师的指导下，独立完成所取得的成果。

尽我所知，设计中除特别加以标注的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

本声明的法律结果由本人承担。

学生签名：指导教师签名：2016年12 月25 日2016 年 12 月 25 日目录1 概述 (5)1.1自动钻床概述 (5)1.2 PLC的特点 (5)1.3自动钻床的结构 (2)1.4 PLC的工作原理 (7)2 自动钻床PLC控制系统的总体设计思路 (4)2.1 自动钻床PLC设计要求 (4)2.2 自动钻床PLC整体设计 (11)3 自动钻床PLC控制硬件设计 (13)3.1 自动钻床PLC的I/O分配表 (13)3.2 自动钻床PLC接线图 (15)4 自动钻床PLC控制程序设计 (16)4.1 自动钻床PLC SFC程序图 (16)5 自动钻床PLC控制系统软硬件仿真及调试 (19)5.1 自动钻床PLC SFC程序仿真调试 (19)5.2 自动钻床系统接线与调试 (22)6 总结 (25)7 参考文献 (26)1 概述1.1自动钻床概述自动钻床是一种自动化钻孔平台，是指利用比目标物更坚硬、更锐利的工具通过旋转切削或旋转挤压的方式，在目标物上留下圆柱形孔或洞的机械和设备统称。

也有称为打孔机、钻孔机、打眼机、通孔机等。

通过对精密部件进行钻孔，来达到预期的效果，自动钻床有自动钻床和手动钻床，随着人力资源成本的增加；大多数企业均考虑自动钻床作为发展方向。

随着时代的发展，自动钻床的钻孔技术的提升，采用自动钻床对各种五金模具表带钻孔表带钻孔首饰进行钻孔优势明显。

1.2 PLC的特点采用模块化结构为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。