《基于PLC的Z3040主轴钻床电气控制系统设计》开题报告（有提纲）2400字

开题报告表学号姓名专业办学单位（学习中心）指导老师姓名职称论文题目基于PLC的Z3040主轴钻床电气控制系统设计题目来源(打勾选择)生产实际平台自选学生自拟其他题目类型(打勾选择)应用研究理论研究其他1.选题背景及意义（600-800字）主轴钻床是一种常用的机床。主要用于扩孔、钻孔、铰孔、攻螺纹等。它的操作系统通常都是用继电器来完成的，因为主轴钻床需要大量的电线，而且线路复杂，如果长期使用下去，会出现大量的故障，而且很难被发现，这对整个行业的生产都有很大的影响。美国DEC于1969年开发出了世界上首个可编程逻辑控制器，从而实现了开关量的连续控制。美国国家电气工程师协会1987将可编程控制器定义为：PLC系统依赖于数字运算而运作。它以编辑的程式来下达命令，以控制机器的制造。国内在大型电厂中已经采用PLC控制的CNC钻机；在信号监测、自来水处理等行业中，可编程控制器数控钻机已成为推进工业自动化的重要力量。目前国内23040型主轴钻机一般都是采用传统的继电器控制，由于其复杂的工作原理，在日常的工作和生产过程中，很容易出现电路故障，这会对我们的正常生产造成很大的影响。此外，还有几种复杂的控制技术，如控制时间、控制计数器、接触控制、接触控制等。PLC的控制系统可以很好的解决上述各方面的不足。PLC由于与外界隔离，可以极大的降低外界的影响。而且我们可以根据自身的需要，灵活地控制系统，这是传统的方法无法比拟的。另外，我们可以很容易地学会使用PLC，在维护方面也有很大的优越性。本文利用PLC对Z3040型钻机进行了改进，提高了其工作效率，提高了工作的稳定性。与传统的方法相比，PLC对现代工业生产中的建筑设备和设备的现代化具有重要意义。同时，PLC的应用也为今后在实际工作中的应用打下了良好的基础。国内的PLC技术，已经进入了快速的发展阶段，国外的技术，已经很成熟了，但跟国外的技术，还是有很大的差距的。因此，在这个阶段，必须加强对PLC的控制系统的改造。本文拟对Z3040型钻机进行改装，以期改善其使用性能，使其具有实用价值。2.选题研究的基本内容及拟解决的问题（500-700字）基本内容：本文的第一部分是绪论，主要介绍了研究背景及意义，国内外发展现状和本课题所做的主要工作。第二部分是对Z3040主轴钻床电气控制系统的总体设计方案的阐述，其中包括Z3040主轴钻床介绍、钻床的运动形式、Z3040主轴钻床主轴箱体的设计和钻床控制系统总体方案的设计。第三部分是Z3040主轴钻床电气控制系统的硬件设计，其中主要包括硬件总体结构设计、控制系统硬件选型和控制系统电路设计。第四部分是Z3040主轴钻床电气控制系统的软件设计，其中分别阐述总体设计和程序调试，第五部分主要阐述PLC在Z3040主轴钻床上故障维修方法，第六部分对全文进行总结。本文通过对Z3040型主轴钻床的电气控制系统进行了改进，并将PLC技术引入到该系统的改造中，使其工作性能得到了极大的改善。本文对主轴钻床的控制原理进行了分析，提出了用PLC对Z3040机床进行电控改造的方案，并对电控系统进行了软硬件设计，包括PLC型号的选取、I/0端口的分配；绘制I/0电路的线路图，PLC梯形图编程。本文对PLC控制主轴钻床的工作流程进行了详细的介绍，并介绍了利用PLC代替传统的继电器一接触器的电气控制，以改善机床的工作性能。拟解决的问题：1.Z3040主轴钻床主轴箱体的设计2.钻床控制系统总体方案的设计3.分析控制系统一般需求，性能需求和伺服控制方案。4.硬件总体结构设计5.控制系统硬件选型6.控制系统电路设计3.拟采取的主要技术路线、实施方案和工具等（400-600字）技术路线：第一章绪论1.1研究背景及意义1.2国内外发展现状1.3本课题所做的主要工作第二章Z3040主轴钻床电气控制系统的总体设计方案2.1Z3040主轴钻床介绍2.2钻床的运动形式2.3Z3040主轴钻床主轴箱体的设计2.4钻床控制系统总体方案的设计第三章Z3040主轴钻床电气控制系统的硬件设计3.1硬件总体结构设计3.2控制系统硬件选型3.2.1PLC的选型与设置3.2.2交流伺服电机及其驱动器的选型3.3控制系统电路设计3.3.1电气原理3.3.2硬件电路设计第四章Z3040主轴钻床电气控制系统的软件设计4.1总体设计4.2程序调试第五章PLC在Z3040主轴钻床上故障维修方法5.1根据故障号诊断故障5.2根据PLC的I/0状态诊断故障5.3通过梯形图诊断故障总结实施方案1、针对Z3040机床机床的要求及精确度要求，本项目以PLC为核心，制定了一种以PLC为主的总体系统控制系统，详细介绍了系统的主要技术参数及性能指标，确定了系统的研究方向；2、根据硬件分配线路的要求，根据不同的程序环境，在触摸屏幕和PLC上设置通信界面；编写了相应的软件，以适应CNC钻具的操作与监控需求；3、根据数控机床的软硬件状况进行组合测试；通过与现场测试的实测资料比较，并进行了计算与校核，证实了该钻机的设计符合项目的需求。工具电脑、查询相关文献的网站、绘图工具4．主要参考文献（不少于10篇）[1]李红雷,张云鸽.基于PLC的双刀架数控车床控制系统设计[J].电子技术与软件工程,2021(14):115-116.[2]卢光,赵秀菊.基于PLC的全自动气动钻床教学实训台的研发[J].浙江工贸职业技术学院学报,2021,21(01):79-82.[3]贺闻鹏,郭士林.自动钻床执行机构与液压系统设计[J].南方农机,2021,52(04):169-170.[4]林祖正,农万华,韦洪喜,刘长彬.基于PLC控制多工位自动钻床系统设计[J].科技创新与应用,2021(07):95-97.[5]秦永晋,付力扬,郭亮,陈志勇.特大型转盘轴承径向油孔数控钻床电控系统设计[J].机电工程技术,2020,49(12):69-72.[6]郑贤瀛.浅析PLC用户程序几种编程方法[J].自动化技术与应用,2020,39(09):69-73.[7]李崇.基于PLC的数控钻床控制器设计与研究[J].机电信息,2020(23):114-115.DOI:10.19514/32-1628/tm.2020.23.060.[8]郭志冬.基于西门子S7-1200PLC的数控钻床电气系统设计与实现[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2020,19(03):8-12.[9]吴晓娜,侯小兵.基于PLC的三工位钻床工作台控制系统设计[J].工业控制计算机,2020,33(03):141-142+144.[10]付建彬,张远梅,王杏进.基于PLC的主轴钻床电气系统设计[J].韶关学院学报,2016,37(04):22-27.[11]PatilPR,TayaDeRM.MechanismandPLCDesignofTwinSpindleDrillingMachine-AInnovativeApproach.[12]ChouguleP,SardeshpandeK,PatilV.Plcbasedautomationofdrillingmachinewithconveyorassembly.2016.[13]GuangqingN.ApplicationofautomaticcontroltechnologyofdrillingmachinebasedonPLC[J].ActaTechnicaCSAV(CeskoslovenskAkademieVed),2017,62(1):531-540.[14]Lan-CunLI.ApplicationofTouchPanelandPLCinDrillingandBoringModularMachine[J].Mechanical&ElectricalEngineeringMagazine,2005.[15]XiongY,LinZ,JiangH.TheReformaboutRadialDrillingMachinewithTheMitsubishiFX2NSeriesPLC[J].ManufacturingTechnolo