基于PLC数控钻床控制系统设计（全套）2012本科毕业设计
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- 基于PLC数控钻床控制系统设计（全套）2012本科毕业设计课题研究目的和意义
1.1 传统机床的PLC改造必然性
20世纪90年代以前我国生产机床的电气控制普遍采用继电控制，这些机床现在依然在各企业中被广泛应用，由于传统继电控制系统使用大量的中间继电器、时间继电器，控制触电多，因此电气控制系统存在一些缺陷：
1、故障率高
2、可靠性差
3、接线复杂不便维修。
为了提高机床控制系统的可靠性，降低故障率，提高机床的加工效益，很多企业对传统控制机床的电气控制系统进行了改造。通常这种改造有PLC改造和数控改造两种。[1]机床的PLC改造和数控改造不同，PLC改造是使用PLC系统替代原有的继电控制系统，机床的操作方式、加工工艺部发生改变，只是提高系统的可靠性。而数控技术改造是在机床上附加控制装置和执行元件，使用合适的机床伺服控制和计算机系统，改变原有机床加工精度低、加工品种单一等问题，使机床实现自动化和精密化，提高原机床的生产效率，降低劳动强度。但是旧机床存在刚度低、抗震性差等缺点，不易进行数控技术改造，并且随着PLC价格的减低，PLC改造的成本也随之降低，由于改造后的系统故障率低，也降低了维修成本，因此，对传统控制机床进行PLC改造已经成为大多数企业的首选。随着我国市场经济的飞速发展，国内外市场竞争日趋激烈，在机械制造行业普遍存在着设备老化的问题，原有的机床设备便的陈旧、落后，已经满足不了产品种类迅速增加和质量不断提高的需求，仅仅购买新设备，所需资金太大，企业往往难以承受。为了节约资金，通过现有技术进行机床设备改造，使一些旧设备能够达到生产要求，提高生产效率，继续加工出具有竞争力的优质产品[2]。
1.2 PLC具有的优点
在工作原理方面，可编程序控制器采用周期循环扫描方式，在执行用户程序过程中与外界隔绝，从而大大减小外界干扰；在硬件方面，采用良好的屏蔽措施、对电源及I／O电路多种形式的滤波、CPU电源自动调整与保护、CPU与I／O电路之间采用光电隔离、输出联锁、采用模块式结构并增加故障显示电路等措施；在软件方面，设置自诊断与信息保护与恢复程序。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性[3]。
可靠性高，抗干扰能力强，高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了[4]。
配套齐全，功能完善，适用性强。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
易学易用，深受工程技术人员欢迎。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
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