PLC钻床主轴进给控制系统程序设计.doc

第十四组题目：钻床主轴进给控制系统程序设计控制要求：钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作，钻孔过程中，钻头向右钻一段距离后返回初始位置，然后再向右钻一段距离后再返回初始位置，如此反复，完成钻深孔工作过程。

钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点，然后再进给至SQ3光电开关处后返回原点，依此类推，最后返回原点停止，至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。

工艺流程图：钻床主轴工作示意图按照任务书的要求，完成控制设计。

0.前言PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

编程序控制器简称PLC，是一种以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术和传统的继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置，具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点，是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器，近年来在工业生产的许多领域，如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛的应用，已经成为工业自动化的三大支柱之一。

由于PLC的应用日益广泛，学习和掌握其原理与应用设计对于工业领域的广大科技工作者以及大专院校电气和机电等有关专业的学生而言很有必要目录0. 前言1. 课程设计的任务和要求 1.1 控制要求1.2 课程设计任务书1.3 设计思想2. 总体设计2.1 操作面板示意图2.2 端子分配图3. PLC程序设计3.1 顺序功能图3.2 PLC控制梯形图4. 程序模拟调试说明5. 结束语6. 参考文献1.1.3 设计思想满足设计要求，设备要求设置多种工作方式，手动和自动（包括连续，单周期）工作方式。

PLC钻床主轴进给控制系统程序设计介绍：PLC钻床主轴进给控制系统是一种由程序控制的自动化设备，用于控制钻床的主轴运动和进给动作。

通过PLC编程实现了对钻床主轴的启停控制、前进和后退控制、速度调节等功能。

本文将介绍PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计。

程序设计步骤：1.确定功能需求：根据钻床主轴的控制要求，确定需要实现的功能模块，如启停控制、方向控制、速度调节等。

2.确定I/O配置：根据钻床主轴的硬件接口，确定所需的输入输出信号，如启动信号、停止信号、方向信号、速度信号等。

然后将这些信号连接到PLC的输入输出模块。

3.确定运动控制算法：根据钻床主轴的运动特性，确定相应的运动控制算法，如PID控制算法、速度闭环控制算法等。

4.编写PLC程序：根据功能需求和运动控制算法，使用PLC编程软件编写相应的控制程序。

程序包括输入输出模块的配置、运动控制算法的实现以及信号的判断和处理逻辑。

示例程序：以下是一个简单的PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计示例。

主程序：1.初始化程序，包括I/O模块的初始化和变量的初始化。

2.读取输入信号，包括启动信号、停止信号、方向信号和速度信号。

3.判断启动信号和停止信号的状态，根据状态进行相应的处理。

如果启动信号为ON且停止信号为OFF，则进行下一步。

4.根据方向信号设置主轴的运动方向，如果方向信号为正，则设置主轴向前运动；如果方向信号为负，则设置主轴向后运动。

5.根据速度信号设置主轴的运动速度。

6.控制主轴的启停，如果启动信号为ON，则启动主轴；如果停止信号为ON，则停止主轴。

7.主程序循环运行，不断读取输入信号并进行处理。

总结：PLC钻床主轴进给控制系统的程序设计是一个复杂而关键的任务，需要充分了解钻床主轴的运动特性和控制要求。

通过合理的功能需求分析和运动控制算法设计，再结合PLC编程软件的使用，可以编写出稳定可靠的PLC钻床主轴进给控制系统程序。

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 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题国内外发展状态 (2)1.2 课题研究目的及意义 (3)1.3 设计内容及安排 (3)第2章PLC工作原理和特性简介 (5)2.1 PLC工作原理 (5)2.2 PLC的特性 (6)第3章钻床系统硬件设计 (7)3.1 钻床控制系统要求 (7)3.1.1 工作要求 (7)3.1.2 工作方式及功能 (8)3.2 PLC选型 (8)3.3 I/O地址分配 (8)3.4 PLC外部接线图 (10)3.5 主电路图 (10)第4章钻床系统软件设计 (12)4.1 钻床控制系统分析 (12)4.2 钻头钻床梯形图程序的设计 (14)4.3 PLC总梯形图 (17)4.4 PLC指令表 (21)第5章组态设计及调试 (25)5.1 上位机软件设计概述 (25)5.2 组态软件的设计步骤 (25)5.3 设计监控画面 (26)5.4 定义数据变量 (27)5.5 变量动画连接 (29)5.6 运行调试 (32)结论 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)外文资料翻译 (41)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。

深孔钻组合机床的PLC控制系统设计一、PLC的选型和硬件设计在深孔钻组合机床的PLC控制系统中，首先要选择适合的PLC型号。

根据深孔钻组合机床的控制要求，应选择具有高性能、高可靠性的PLC。

同时，还应考虑PLC的扩展性和兼容性，以便后续的功能扩展和升级。

在硬件设计方面，需要根据机床的实际情况，确定控制系统所需的输入/输出点数，并选择合适的输入/输出模块。

在选择输入/输出模块时，应考虑信号的稳定性和抗干扰能力，确保控制系统的可靠性。

二、PLC程序的设计和编写1.确定控制策略：根据深孔钻组合机床的工作原理和要求，确定控制策略，包括钻削、加工循环灌注、冷却水控制等。

2.制定程序流程：根据控制策略，制定PLC程序的流程。

需要考虑机床的各个部分之间的协调和顺序，确保机床的正常运行。

3.编写程序代码：根据程序流程，编写PLC程序代码。

代码的编写应符合国际标准和规范，保证代码的可读性和可维护性。

同时，还需要考虑代码的优化，以提高程序的执行效率。

4.进行仿真测试：在编写完PLC程序后，需要进行仿真测试，模拟机床的实际工作环境，检查程序的逻辑正确性和稳定性。

必要时，还可以进行调试和优化。

三、PLC控制系统的监控和安全保护为了确保深孔钻组合机床的安全运行，PLC控制系统需要进行监控和安全保护。

包括以下几个方面：1.监控机床状态：PLC控制系统可以实时监控机床的状态，包括温度、压力、润滑油位等。

当机床出现异常情况时，PLC可以发出警报，并采取相应的措施，保护机床的安全运行。

2.安全保护功能：PLC控制系统可以实现一系列安全保护功能，包括急停按钮、保护罩监控、限位开关等。

当发生安全事故时，PLC可以迅速采取措施，切断机床的运行，保护操作人员的安全。

3.数据记录与分析：PLC控制系统可以实现对机床的工作数据进行记录和分析。

可以记录机床的工作状态、工作时间、故障信息等，为机床的维护和优化提供参考。

四、完善的人机界面设计PLC控制系统的人机界面设计是提高机床操作和维护效率的关键。

基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计学校代码:10904学士学位论文基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计姓名:201115310333 学号:、指导教师:机电工程学院院系(部所):机械设计制造及其自动化专业:2013年5月31日完成日期:基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计姓名:201115310333 学号:、指导教师:机电工程学院院系(部所):机械设计制造及其自动化专业:2013年5月31日完成日期:摘要本文介绍的是对台式钻床的改造与设计，通过导入液压进给系统和PLC控制系统将其改造成为自动钻床。

设计的过程首先是按照机床的一般设计步骤进行，然后再对进给系统和控制系统进行具体设计。

设计的重点在于进给系统的设计和PLC控制系统的设计。

液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压泵、液压缸结构、控制油路的设计。

PLC控制系统设计主要是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。

最后，利用PLC可编程控制器对液压回路等进行控制。

关键词:自动钻床;液压进给系统;PLCAbstractThe bench drill is the metal cutting tools in mechanical machining, this paper is transformation and design of the desktop machine, mainly through the introduction of hydraulic system and PLC control system will be transformed into the automatic drilling machine.The design process is first carried out in accordance with the general machine design steps, and then the feed system and control system were designed in details. The design focuses on the design of feed system design and PLC control system. The design of hydraulic system is based on the known conditions, to determine the design of hydraulic project, hydraulic pump, hydraulic cylinder structure, control circuit. The design of PLC control system is mainly the design of electrical control system of hardware and software, including the choice of PLC models, the I\/O port assignment, I\/O hardware wiring diagram, ladder diagram of PLC program design. Finally, the programmable controller of the hydraulic circuit is controlled by PLC Key words: Automatic drilling machine;Hydraulic feed system ; PLC目录第1章绪论 ..................................................................... ........................................ 1 1.1研究的目的意义...................................................................... ...................... 1 1.2问题的提出、分析以及解决方案 (1)第2章自动钻床的总体设计方案 ..................................................................... ..... 3 2.1 自动钻床的改造方案的确定.......................................................................3 2.2 执行系统的方案设计 ..................................................................... ............... 3 2.2.1 执行系统的功能原理设计 ......................................................................4 2.2.2 执行系统的运动规律 ..................................................................... ......... 4 2.2.3执行系统的协调设计原则 ..................................................................... .. 5 2.2.4执行系统的方案评价 ..................................................................... .......... 5 2.3传动系统方案设计和原动机选择 ............................................................... 5 2.4传动系统方案设计...................................................................... ................. 5 2.5 控制方案设计 ..................................................................... ......................... 6 2.6本章小结 ..................................................................... (7)第3章钻床进给系统的设计 ..................................................................... ............. 8 3.1 进给系统概述与分析 ..................................................................... ............. 8 3.2 进给系统方案图的确定 ..................................................................... ......... 9 3.3 工况分析 ..................................................................... ................................ 9 3.4 切削力的计算 ..................................................................... ........................10 3.4.1 切削刀具及相关参数的选择 (10)3.4.2 主轴转速及钻孔时间的计算 (10)3.4.3 切削力的计算 ..................................................................... ...................11 3.5 钻床主轴设计 .............................................................................................12 3.5.1 主轴材料的选择...................................................................... ...............12 3.5.2 轴的结构设计 ..................................................................... ...................12 3.5.3 轴强度的校核 ..................................................................... .. (13)I3.6 进给液压系统设计 ..................................................................... . (14)3.6.1 负载分析 ..................................................................... (14)3.6.2 液压缸执行元件主要参数的确定 (16)3.7 本章小结 ..................................................................... ...............................22 第4章自动钻床控制系统设计 ..................................................................... .. (23)4.1 自动钻床的自动化控制要求......................................................................234.2 可编程控制器PLC的简述 ..................................................................... . (23)4.3 自动钻床主轴进给系统控制流程 (24)4.4钻床进给系统电气原理图 ..................................................................... .. (26)4.5 PLC控制系统程序设计如下图 (28)4.6本章小结 ..................................................................... ................................29 第5章设计总结 ..................................................................... ...............................29 参考文献 ..................................................................... ............................................30 致谢 ..................................................................... . (31)II基于PLC的台式钻床控制系统改造及其进给系统设计第1章绪论1.1研究的目的意义当今社会，在现实生产中，存在自动化程度不高，难以进行大批量的生产;工作效率低，且工人的工作环境恶劣;占用人力较多，操作固定不变易出错;精度不高，工件装夹费时，加工产品质量不高问题，因此，我们要在实现钻床加工的自动化、减少生产力的投入生产和与其它工艺流程相结合等问题上来解决这些问题，同时也要考虑经济问题。

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F09042013 年 5 月20 日目次1 绪论 01。

1 课题背景和主要研究内容 01。

2 深孔钻技术的发展状况介绍 01。

3 PLC在国内外的发展现状介绍 (1)2 方案论证 (4)3 深孔钻组合机床介绍 (5)3.1 深孔钻组合机床的结构 (5)3.2 深孔钻组合机床的控制方式 (6)4 PLC控制系统硬件设计 (8)4。

1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (8)4.2 深孔钻组合机床PLC控制系统的控制要求 (10)4.3 PLC的选型 (10)4.4 PLC的I/O分配表 (11)4。

5 PLC的I/O接线图 (11)4。

6 主要电器元件选型 (12)5 PLC控制系统的软件设计 (17)5.1 深孔钻组合机床逻辑控制流程 (17)5.2 程序设计 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录一语句表 (24)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]。

课题：专业：班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：重庆大学城市科技学院电气学院目录一、设计目的作用二、设计要求三、设计具体实现1.系统概述1.1 Z3040型摇臂钻床上运动形式1.2 Z3040摇臂钻床的结构及运行1.3 Z3040摇臂钻床的电力拖动的特点和控制要求 1.4 Z3040控制线路概述1.5 Z3040控制线路原理分析2、单元电路设计与分析2.1 电气元件的选择2.2 主电路基于PLC的Z3040型摇臂钻床控制系统设计一、设计目的作用1、了解电气控制装置的设计方法、步骤及设计原则。

2、学以致用，巩固书本知识。

使学生初步具有设计电气控制装置的能力。

从而培养和提高学生独立工作的能力和创造能力。

3、进行一次工程技术设计的基本训练。

培养学生查阅书籍、参考资料、产品手册、工具书的能力；上网查寻信息的能力；运用计算机进行工程绘图的能力；编制技术文件的能力等等。

4、根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，绘出电气控制原理图，包括主电路和PLC的控制电路接线图，本设计要求采用S7-200 PLC；5、重要电器元器件的选择和有关计算；6、进行PLC元件的I/O地址分配；7、根据控制要求，编制PLC控制程序（梯形图和指令表），并适当给出一些程序注释；8、完成控制箱内和面板的元器件布置图与安装接线图；9、列出所需电气设备器材的明细表（应包括：序号、文字符号、器材名称、规格、型号、数量、作用）10、编制设计说明书（说明书格式见附件）。

11、Z3040型摇臂钻床适用于单件或批量生产带有多孔的大型零件的孔加工，是机械加工车间常用的机床，在机械行业中得到了广泛应用。

由于传统继电器－接触器控制的摇臂钻床存在电路接线复杂，触点多、噪音大、可靠性差、故障诊断与排除困难等缺点，因此对Z3040摇臂钻床控制系统的技术改造是非常必要的。

12、摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作，在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)摘要本文主要阐述了传统钻床PLC改造的可行性，并进行了具体的实施方案，传统钻床传统继电控制系统使用大量的中间继电器、时间继电器,控制触点多,因此电气控制系统存在故障率高、可靠性差、接线复杂、不便于检修等缺点.为了提高钻床控制系统的可靠性,降低故障率,提高钻床的加工效益,很多企业对传统控制钻床的电气控制系统进行了改造本文描述了数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。

并且对数控机床中的PLC作了详细的介绍，把PLC在控机床上的控制做了设计。

然后以摇臂钻床Z3040为例，描述了它的设计过程，包括控制系统电路的设计，控制原理设计，主电路设计，主控制电路设计，Z3040摇臂钻床原理图，用PLC编写程序对机床进行控制。

关键词：可编程控制器数控机床数字控制液压控制梯形图原理图目录摘要.............................................................................................第1章绪论 (1)1.1.1 国外研究现状 (1)1.1研究现状与研究意义 (1)1.1.2 国内研究现状 (2)1.1.3 研究的意义 (3)1.2 PLC应用于数控钻出的可能性 (4)第2章总体设计方案 (10)2.1 总体方案的设计 (10)2.2元器件的选型 (11)2.3 PLC的主要类型 (11)2.4 本章小结 (11)第3章摇臂钻床控制线路设计 (13)3.1摇臂钻床控制线路概述 (13)3.1.1 操纵机构液压系统 (13)3.1.2夹紧机构液压系统 (14)3.2摇臂钻床控制线路原理设计 (15)3.3 Z3040摇臂钻床控制线路主电路设计 (16)3.4 Z3040摇臂钻床控制线路控制电路分析 (16)3.4.1主电动机控制电路 (16)3.4.2 摇臂升降控制电路 (16)3.4.3 立柱和主轴箱松开、夹紧控制电路 (17)3.4.4 冷却泵控制电路 (18)3.4.5 照明、信号电路 (18)3.5 本章小结 (18)第4章摇臂钻床PLC控制系统 (19)4.1 PLC的基本特点 (19)4.2 PLC的工作原理 (20)4.3 PLC的选型 (21)4.3.1 确定IO点数 (22)4.3.2 选配PLC的型号 (22)4.4摇臂钻床的PLC控制I0（输入、输出）地址分配表 (22)4.5 PLC控制系统设计 (24)4.5.1 主轴电动机控制 (24)4.5.2 摇臂升降控制 (24)4.5.3立柱与主轴箱松开、夹紧控制 (24)第5章技术展望 (25)结论 (27)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)第1章绪论数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段；数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。

plc课程设计钻床主轴一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握PLC在钻床主轴控制系统中的应用。

通过本章节的学习，学生应能理解PLC的工作原理，熟悉PLC的编程和调试方法，并能在实际应用中设计和优化钻床主轴控制系统。

具体来说，知识目标包括：1.掌握PLC的基本工作原理和组成部分。

2.理解PLC在钻床主轴控制系统中的应用。

3.熟悉PLC编程和调试方法。

技能目标包括：1.能够使用PLC进行钻床主轴控制系统的设计和优化。

2.能够进行PLC编程和调试。

3.能够分析和解决PLC应用过程中的问题。

情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和实践能力。

2.增强学生对PLC技术的兴趣和信心。

3.培养学生团队协作和沟通交流的能力。

二、教学内容本章节的教学内容主要包括PLC的基本工作原理、PLC在钻床主轴控制系统中的应用、PLC编程和调试方法。

具体的教学大纲如下：1.引言：介绍PLC的概念和发展历程。

2.PLC的基本工作原理：讲解PLC的硬件结构和软件系统。

3.PLC在钻床主轴控制系统中的应用：分析钻床主轴控制系统的需求，介绍PLC在其中的作用和优势。

4.PLC编程：讲解PLC编程的基本方法和技巧。

5.PLC调试：介绍PLC调试的方法和注意事项。

6.案例分析：分析实际应用中PLC在钻床主轴控制系统的设计和优化。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法：用于讲解PLC的基本工作原理和编程方法。

2.讨论法：引导学生探讨PLC在钻床主轴控制系统中的应用和解决问题。

3.案例分析法：通过分析实际应用案例，让学生深入了解PLC在钻床主轴控制系统的设计和优化。

4.实验法：让学生动手实践，进行PLC编程和调试，提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的PLC教材，为学生提供系统的理论知识。

基于PLC的钻床加工控制系统设计（可编辑）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, designsize 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 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题国内外发展状态 (2)1.2 课题研究目的及意义 (3)1.3 设计内容及安排 (3)第2章PLC工作原理和特性简介 (5)2.1 PLC工作原理 (5)2.2 PLC的特性 (6)第3章钻床系统硬件设计 (7)3.1 钻床控制系统要求 (7)3.1.1 工作要求 (7)3.1.2 工作方式及功能 (8)3.2 PLC选型 (8)3.3 I/O地址分配 (8)3.4 PLC外部接线图 (10)3.5 主电路图 (10)第4章钻床系统软件设计 (12)4.1 钻床控制系统分析 (12)4.2 钻头钻床梯形图程序的设计 (14)4.3 PLC总梯形图 (17)4.4 PLC指令表 (21)第5章组态设计及调试 (25)5.1 上位机软件设计概述 (25)5.2 组态软件的设计步骤 (25)5.3 设计监控画面 (26)5.4 定义数据变量 (27)5.5 变量动画连接 (29)5.6 运行调试 (32)结论 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)外文资料翻译 (41)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。

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。

毕业设计任务书一、设计题目深孔钻床的PLC控制系统设计二、设计目的1）掌握机床的深孔钻床液压控制的功能。

2）掌握深孔钻加工动作流程。

3）掌握电气控制元件的选择与计算方法。

4）掌握PLC的选择与应用。

三、设计要求一台深孔钻床用于零件的深孔加工，实现定时自动排屑。

进给速度分为快进和二次工进，进给采用液压控制。

主轴采用2000kW电机，液压系统是1000W电机，设计要求：1）钻头作往复运动，并且时间可调。

采用直流220V电磁阀，行程开关作位置检测。

2）液压泵电动机启动后才能启动主轴电动机。

3）有工作状态指示及照明。

4）有必要的电气保护和液压压力保护，极限行程保护。

5）设计与绘制电气控制原理图，元件安装布置图、接线图。

6）绘制梯形图与语句表。

四、毕业设计说明书（15000字以上）。

1）设计题目2）控制原理说明设计方案论证3）主要器件选择依据与计算4）设计总结及改进意见5）主要参考资料五、参考文献工厂电气控制技术机械工业出版社主编方承远工厂电气控制设备机械工业出版社主编许廖机床电气控制技术机械工业出版社主编王炳实可编程序控制器的应用技术机械工业出版社主编王兆义可编程序控制器的原理及程序设计电子工业出版社主编崔亚军目录目录 (1)第1章绪论 (4)1.1深孔钻床控制系统的PLC设计的目的和意义 (4)1.2深孔钻床的控制系统历史发展 (4)1.3深孔钻床控制系统的PLC设计原理 (4)第2章系统设计方案研究 (6)2.1方案一设计 (6)2.2方案二设计 (6)2.3深孔钻床控制系统的PLC设计参数 (6)2.4本课题完成的主要任务 (7)第3章机床低压电器及液压元件的选择 (8)3.1常用低压电器 (8)3.1.1主令电器 (8)3.1.2控制电器 (8)3.1.3保护电器 (10)3.1.4配电电器 (11)3.2常用液压元件 (11)第4章深孔钻床控制系统的设计 (14)4.1主回路设计 (14)4.2液压传动及控制电路的设计 (16)4.3辅助照明电路设计 (17)4.4自动排屑部分结构设计 (18)第5章深孔钻床的PLC设计 (21)5.1可编程控制器的基本结构 (21)5.2 PLC的工作原理 (23)5.3 PLC的工作过程 (23)5.4 PLC的主要技术指标 (24)5.5深孔钻床控制系统的PLC设计 (24)5.6系统调试 (31)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)第1章绪论1.1深孔钻床控制系统的PLC设计的目的和意义用PLC设计深孔钻床的控制系统可以缩短钻床的加工时间，提高其加工效率。

基于plc的钻床电气控制系统摘要：本设计旨在研究常用于加工的Z3040钻床电控系统的设计问题。

目的是实现工作过程：按下启动按钮，工件夹紧，夹紧后压力继电器打开，两个钻头同时开始工作。

当到达两个限位开关设定深度时，两个钻头同时上升，并在上升到两个限位开关设定的起始位置时停止上升。

在两个位置就位后，工件旋转一定角度，限位为ON，计数器的当前值增加1.旋转完成后，再次钻出第二个孔。

钻完所有孔后，计数器的当前值等于设置的数值。

释放工件时的值，当释放到位时，限位开关打开，系统返回初始位置。

传统的继电器 - 接触器电气控制系统存在电路复杂，可靠性差，故障诊断和故障排除的问题。

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，更加可靠，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等优点。

制定了可编程序控制器改造Z3040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PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC的SFC图和梯形图程序的设计，由于没有实物，还进行了仿真电路设计。

对PLC控制钻床的工作过程作了详细阐述, 论述了采用PLC取代传统继电器一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；钻床；电气控制系统；梯形图Abstract: This design is to study the design problem of the electric control system of Z3040 drilling machine commonly used in machining. The aim is to realize the working process: press the start button, the workpiece is clamped, the pressure relay is ON after clamping, and the two drill bits start working at the same time. When the depth is set by the two limit switches, the two drills go up at the same time, and stop ascending when going up to the starting position set by the two limit switches. After both positions are in place, the workpiece is rotated by a certain angle, the limit is ON, and the current value of the counter is increased by 1. After the rotation is finished, the second hole is drilled again. After all the holes are drilled, the current value of the counter is equal to the setting. Value, when the workpiece is released, when the release is in place, the limit switch is ON and the system returns to the initial position. The traditional relay-contactor electrical control system has the problems of complicated circuit, poor reliability, fault diagnosis and troubleshooting. Because PLC electrical control system is compared with relay-contactor electrical control system, it has a series of advantages such as simple structure, convenient programming, short debugging period, high reliability, strong anti-interference ability, low failure rate and low requirements on working environment. The design of the electrical control system of the Z3040 drilling machine for the programmable controller was developed, and the hardware and software design of the electrical control system was completed, including the selection of the PLC model, the allocation of the I/O port, and the I/O hardware wiring diagram. Drawing, PLC SFC chart and ladder program design, because there is no real thing, also carried out the simulation circuit design. The working process of PLC controlled drilling machine is elaborated. The method of replacing the traditional relay-contactor electrical control system with PLC to improve the working performance of the machine is discussed. The corresponding control schematic is given.Key words: programmable controller; drilling machine; electrical control system; ladder diagram目录目录 (3)一绪论 (4)1.1选题背景和意义 (4)二Z3040钻床的结构及运动形式 (5)2.1 Z3040钻床的结构 (5)2.2 钻床的运动形式 (6)三Z3040传统控制线路原理分析 (7)3.1主电路分析 (9)3.2控制电路分析 (9)四联锁和保护环节 (11)4.1联锁环节 (11)4.2保护环节 (12)五液压系统 (13)5.1操纵机构液压系统 (13)5.2夹紧机构液压系统 (14)六计数器 (15)七基于PLC的Z3040电气控制系统硬件设计 (16)7.1 PLC控制系统设计的基本原则 (16)7.2电气控制部分 (16)7.3 PLC的I/O端口分配表 (18)7.4基于PLC的Z3040钻床电气控制原理图设计 (18)7.5主要电气元件选型 (21)八元器件明细表 (28)九基于PLC的Z3040电气控制系统软件设计 (30)9.1程序SFC图 (31)9.2梯形图 (31)9.3指令表 (33)十系统调试 (36)10.1仿真电路设计 (36)10.2仿真调试 (36)结论 (39)参考文献： (40)一绪论1.1选题背景和意义自动控制系统的应用在21世纪的今天非常的广泛。

PLC钻床主轴进给控制系统程序设计一、概述PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制机械或工业设备运行的计算机，它通过编程控制输出信号来实现设备的自动化操作。

在钻床主轴进给控制系统中，PLC的作用是控制主轴的转速和进给速度，从而实现钻孔深度和孔径的精准控制。

本文将基于PLC编程语言，设计钻床主轴进给控制系统的程序，以实现自动化的钻孔操作。

二、系统架构```+-----------------------------------+PLC+--------------------------，--------++--------------------------，--------+SpindleDrive Unit ， Feed DriveUni+---------------，-------------------++---------------，-------------------+Sensor+-----------------------------------+```三、系统功能1.自动调节主轴转速和进给速度，实现钻孔深度和孔径的精准控制；2.根据设定参数，自动切换钻头和工件；3.实时监测主轴状态，并根据传感器反馈信息调整控制参数；4.支持人机界面操作，提供用户友好的操作界面；5.实现程序运行和停止的自动化控制。

四、PLC程序设计在设计PLC程序时，我们需要考虑以下几个方面的功能模块：1.系统初始化：包括系统参数的设定和传感器校准；2.主轴控制：包括主轴转速和进给速度的控制；3.进给控制：包括进给速度调节和位置控制；4.自动换刀：根据程序设定自动切换钻头和工件；5.异常处理：包括传感器故障、超限操作等异常情况的处理。

一般而言，PLC程序设计包括以下几个步骤：1.设定系统参数：包括主轴转速、进给速度、工件材料等参数；2.编写程序逻辑：根据需求设计程序逻辑，实现主轴和进给的自动控制；3.调试程序：通过仿真和实际设备测试，验证程序功能和稳定性；4.系统优化：根据实际使用情况进行调整和优化，以提高系统性能。

第十四组题目:钻床主轴进给控制系统程序设计控制要求:钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作,钻孔过程中,钻头向右钻一段距离后返回初始位置,然后再向右钻一段距离后再返回初始位置,如此反复,完成钻深孔工作过程、钻头初始位置在原点(光电开关SQ1处),按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ２光电开关处后返回原点,然后再进给至SQ３光电开关处后返回原点,依此类推,最后返回原点停止,至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。

工艺流程图:钻床主轴工作示意图按照任务书得要求,完成控制设计。

0.前言PLC = Programｍable loｇiｃＣontrｏlｌer,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作得电子系统,专为在工业环境应用而设计得。

它采用一类可编程得存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户得指令,并通过数字或模拟式输入／输出控制各种类型得机械或生产过程。

编程序控制器简称PＬC,就是一种以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术与传统得继电器控制技术而发展起来得新型工业控制装置,具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点,就是专门为工业控制应用而设计得一种通用控制器,近年来在工业生产得许多领域,如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛得应用,已经成为工业自动化得三大支柱之一。

由于PLＣ得应用日益广泛,学习与掌握其原理与应用设计对于工业领域得广大科技工作者以及大专院校电气与机电等有关专业得学生而言很有必要目录0、前言1.课程设计得任务与要求1.1 控制要求１、2 课程设计任务书１。

3 设计思想2。

总体设计２、1 操作面板示意图2.２端子分配图3。

PＬＣ程序设计３.1顺序功能图３。

2 ＰLC控制梯形图４. 程序模拟调试说明5。

结束语6。

参考文献1.1.3 设计思想满足设计要求,设备要求设置多种工作方式,手动与自动(包括连续,单周期)工作方式、手动程序比较简单,一个向左,一个向右,两个网络、一般用经验法设计,复杂得自动程序根据顺序功能图,用顺序控制法设计、控制面板如图2。

PLC钻床主轴进给控制系统程序设计第十四组题目:钻床主轴进给控制系统程序设计控制要求:钻头从初始位置开始向右进行钻深孔工作,钻孔过程中,钻头向右钻一段距离后返回初始位置,然后再向右钻一段距离后再返回初始位置,如此反复,完成钻深孔工作过程。

钻头初始位置在原点(光电开关SQ1处),按下启动按钮SB1,钻头进给至SQ2光电开关处后返回原点,然后再进给至SQ3光电开关处后返回原点,依此类推,最后返回原点停止,至此完成钻床主轴进给控制系统全过程。

工艺流程图:钻床主轴工作示意图按照任务书的要求,完成控制设计。

0.前言PLC = Programmable logic Controller,可编程逻辑控制器,一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

编程序控制器简称PLC,就是一种以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术、通信技术与传统的继电器控制技术而发展起来的新型工业控制装置,具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列优点,就是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器,近年来在工业生产的许多领域,如冶金、机械、电力、石油、煤炭、化工、轻纺、交通、食品、环保、轻工、建材等工业部门得到了广泛的应用,已经成为工业自动化的三大支柱之一。

由于PLC的应用日益广泛,学习与掌握其原理与应用设计对于工业领域的广大科技工作者以及大专院校电气与机电等有关专业的学生而言很有必要目录0、前言1、课程设计的任务与要求1、1 控制要求1、2 课程设计任务书1、3 设计思想2、总体设计2、1 操作面板示意图2、2 端子分配图3、PLC程序设计3、1 顺序功能图3、2 PLC控制梯形图4、程序模拟调试说明5、结束语6、参考文献1、。