基于PLC的二维数控实验台的设计(附cad接口图,梯形图,装配图)

基于PLC的二维数控实验台的设计(附cad接口图,梯形图,装配图)(含任务书,开题报告,毕业论文23000字,cad图纸)
[摘要]
    本论文课题是基于PLC的二维数控实验台的设计与实现，目的是为了了解二维数控实验台的设计方法和特点，以及如何用PLC控制数控实验台的动作，将所学到的理论知识运用到实际设计之中，理论和实践相结合。
    本文首先通过对怎样用PLC控制数控实验台的介绍加深人们对PLC控制的了解。然后对实验台进行分析，最终确定PLC对数控实验台的速度与位移的控制。
  在对实验台机械结构进行设计的过程中，主要对滚珠丝杠螺母副和电机进行了计算、选型、校核，确保了机械传动部件的精度和刚度，使之满足系统的要求：通过计算，选择了步进电机驱动。
    实验台有极限位置限位，当实验台运行过极限位置时，应将主控电路切断。运动控制分自动和手动两种，自动和手动的转换，由操作面板上进行设置。不论是手动还是自动，开始运行时首先启动电机，同时接通I／O回路电源。如遇到意外，可按急停按钮，停止电机，同时切断回路电源。
  [关键字]
  PLC控制，二维数控实验台

PLC-based two-dimensional test-bed CNC Design and Implementation
  【Abstract】 In this paper, the subject is based on the PLC of the two-dimensional test-bed CNC Design and Implementation, In order to understand the purpose of test-bed two-dimensional numerical control design method and characteristics of, PLC control, as well as how to test the action of NC, Learned to use the theoretical knowledge to practical design, combination of theory and practice.
In this paper, through the PLC to control how the introduction of NC test-bed to deepen people's understanding of PLC control. And then an analysis of the test-bed, CNC PLC to finalize the test-bed for the speed and displacement control.
In the mechanical structure of the experimental design process, Vice-principal of the ball screw and motor calculated, selection, checking to ensure the accuracy of mechanical transmission components and stiffness, So as to meet the system requirements: through the calculation, select the stepper motor driver.
There is a limit on the location of test-bed limit, When the test-bed run-off limit, the control circuit should be cut off. Motion control of two sub-automatic and manual, automatic and manual conversion, carried out by the operator panel settings. Whether manually or automatically, First of all, start at the beginning of operation of motors, At the same time to connect I / O circuit power. In case of accident, Stop button can stop the motor, at the same time cut off the power circuit.
【Key words】 PLC control    CNC two-dimensional test-bed

设计任务的介绍
本次毕业设计的题目是设计一个基于PLC控制的二维数控实验台的实验装置，开发有关PLC控制数控实验台的实验，并能有相关装置完成控制动作，可以检查实验设计的正确性，又因为具有仿真效果使其更贴近工程实际。绘制总体布局图和机械部分的装配图，并完成相关的I/0接线图以及梯形图。
由于本次是设计一个二维数控工作台，既是一个仿真设计实验，不能按实际的大小尺寸来设计，只要能符合设计要求，完成所要求的基本动作就能达到目的，也必能对以后PLC控制二维数控工作台产生积极的促进作用。我选择设计基于PLC控制的二维数控实验台，其中要完成的动作是要PLC控制X、Y工作台电动机的正反转，即Y工作台的左移、右移，X工作台的前移、后移，实现两工作台的点动和连续控制。
1.3 PLC实验台的组成
二维数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件。基于PLC控制的数控X-Y实验台系统，是为具有两轴联动功能的数控工作台设计，它结构简单，操作方便，控制精度相对较高, 可靠性、稳定性和实用性都很好。如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备，特别适合在钻床上，可实现坐标孔系的加工。在小铣床上，可实现二维曲面的加工等。
本设计是基于PLC控制的数控X-Y实验台系统，模块化得X-Y数控工作台，通常由导轨座、移动滑台、工作平台、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。其中，伺服电动机作为执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠的落幕带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等以标准化，由专门厂家生产，设计时只需要根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要，选用标准的PLC进行控制。
 

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目  录
第一章 前言    1
1.1设计课题的意义    2
1.2设计任务的介绍    2
1.3 PLC实验台的组成    2
第二章 方案的确定    3
2.1设计参数    3
2.2机械传动部件的选择    3
2.3控制系统的设计    4
第三章 机械部分的设计    5
3.1导轨上移部件的重量估算    5
3.2直线滚动导轨副的计算    5
3.2.1滑块承受工作载荷的计算    5
3.2.2导轨额定寿命的计算    5
3.3滚珠丝杠副的计算    6
3.3.1滚珠丝杠副最大动载荷的计算    6
3.3.2初选滚珠丝杠副的型号    6
3.3.3 传动效率的计算    6
3.3.4刚度的校验    7
3.3.5压杆稳定性校验    8
3.4步进电动机的计算    8
3.4.1计算加在电动机转轴上的总惯动惯量    8
3.4.2计算加在电动机转轴上的等效负载转矩    9
3.4.3步进电机最大静转矩的确定    10
3.4.4步进电动机的性能校核    10
第四章PLC控制系统的设计    13
4.1 PLC的选择    13
4.2 PLC的I/O地址分配    15
4.3 位置控制模块的设计    16
4.3.1定位模块初始化设定    16
4.3.2定位位置和速度设定    17
  4.4 步进电机驱动器的选择    18
致谢    20
附录    21
参考文献    22
外文翻译    23

参考文献
[1]郭镇邦编.机械工业最新基础标准应用手册.北京：机械工业出版社，1988~1990
[2]吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册.第二版.北京：高等教育出版社，1999
[3]吴宗泽主编.机械设计师手册（上、下册）.北京：机械工业出版社，2002
[4]杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001
[5]王卫星，傅立思，孙耀杰. 2002. 可编程控制器原理及应用. 北京：中国水利水电出版社.
[6]袁任光. 2001. 可编程控制器(PC)应用技术与实例. 广州：华南理工大学出版社.
[7]江秀汉，李萍，傅保中. 2001. 可编程序控制器原理及应用. 西安：西安电子科技大学出报社.
[8]余雷声. 电气控制与PLC应用. 北京：机械工业出版社，2001
[9]王兆义. 小型可编程控制器实用技术. 北京：机械工业出版社，2002
[10]李景学. 可编程序控制器应用系统设计及方法. 北京：电子工业出版社
[11]杨长能. 可编程控制器（PLC）例题习题及实验指导. 重庆：重庆大学出版社，1999
[12]张运波. 工厂电气控制技术. 北京：高等教育出版社，2001
[13]尹志强.机电一体化课程设计指导书. 北京：机械工业出版社，2008
[14]钟肇新. 可编程控制器原理及应用. 广州：华南理工大学出版社，2002
[15]J. W. Fortune. Revolutionary Lift Design for Mega-high-Rise Building, Elevator Technology Conf. Nice, France. 1986.
[16]Siiknen M L  and Leppala J. Elevator traffic pattern recognition: Proc.4th IFSA Congr,1991