基于PLC數控鉆床控制系統設計（全套）2012本科畢業設計
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- 基于PLC數控鉆床控制系統設計（全套）2012本科畢業設計課題研究目的和意義
1.1 傳統機床的PLC改造必然性
20世紀90年代以前我國生產機床的電氣控制普遍采用繼電控制，這些機床現在依然在各企業中被廣泛應用，由于傳統繼電控制系統使用大量的中間繼電器、時間繼電器，控制觸電多，因此電氣控制系統存在一些缺陷：
1、故障率高
2、可靠性差
3、接線復雜不便維修。
為了提高機床控制系統的可靠性，降低故障率，提高機床的加工效益，很多企業對傳統控制機床的電氣控制系統進行了改造。通常這種改造有PLC改造和數控改造兩種。[1]機床的PLC改造和數控改造不同，PLC改造是使用PLC系統替代原有的繼電控制系統，機床的操作方式、加工工藝部發生改變，只是提高系統的可靠性。而數控技術改造是在機床上附加控制裝置和執行元件，使用合適的機床伺服控制和計算機系統，改變原有機床加工精度低、加工品種單一等問題，使機床實現自動化和精密化，提高原機床的生產效率，降低勞動強度。但是舊機床存在剛度低、抗震性差等缺點，不易進行數控技術改造，并且隨著PLC價格的減低，PLC改造的成本也隨之降低，由于改造后的系統故障率低，也降低了維修成本，因此，對傳統控制機床進行PLC改造已經成為大多數企業的首選。隨著我國市場經濟的飛速發展，國內外市場競爭日趨激烈，在機械制造行業普遍存在著設備老化的問題，原有的機床設備便的陳舊、落后，已經滿足不了產品種類迅速增加和質量不斷提高的需求，僅僅購買新設備，所需資金太大，企業往往難以承受。為了節約資金，通過現有技術進行機床設備改造，使一些舊設備能夠達到生產要求，提高生產效率，繼續加工出具有競爭力的優質產品[2]。
1.2 PLC具有的優點
在工作原理方面，可編程序控制器采用周期循環掃描方式，在執行用戶程序過程中與外界隔絕，從而大大減小外界干擾；在硬件方面，采用良好的屏蔽措施、對電源及I／O電路多種形式的濾波、CPU電源自動調整與保護、CPU與I／O電路之間采用光電隔離、輸出聯鎖、采用模塊式結構并增加故障顯示電路等措施；在軟件方面，設置自診斷與信息保護與恢復程序。PLC由于采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性[3]。
可靠性高，抗干擾能力強，高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統，和同等規模的繼電接觸器系統相比，電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統具有極高的可靠性也就不奇怪了[4]。
配套齊全，功能完善，適用性強。PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。
易學易用，深受工程技術人員歡迎。PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業控制打開了方便之門。
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