我们要写12000到15000的数控论文怎么写

基于PLC的PCB数控机床电气控制系统研制

摘要
电子工业突飞猛进的发展在世界工业现代化方面产生了巨大的作用，使人
民的生活产生根本的变革。PCB行业是电子工业的基础，电路板是各种电子元
件的载体，几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电
子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了实现它们之间的
电气互连，必须使用印制板。电子产品正在从小型化到微型化过渡，这种过渡很
大程度依赖于制板精度的提高。
本论文主要对高精度PCB数控机床的电气控制系统进行介绍，分析了现在
PCB数控机床的发展方向以及市场需要，提出了电气控制系统总体方案以及设
计框架。系统以西门子公司SIMOTIOND运动控制系统作为主控制器，以传感器
(温度传感器、压力传感器、光栅尺、断刀检测系统和位置检测等)作为检测
元件，以电机(伺服电机和高速主轴电机)、电磁阀、气动压脚和机械手作为
执行元件来实现这个系统的功能。SIMOTIOND通过TCP/IP接口从上位机接收
数据和指令，通过PROFIBUS从扩展I/0接收外部信号指挥这个系统运行。
本论文详细介绍了高精度PCB数控机床的电气控制系统的硬件设计、软件
设计和上下位机的通信原理。本系统以西门子的S工MOTIOND运动控制系统作为
主控制器，以分布式 1/0ET200M作为SIMOTIOND的扩展1/0接收外部传感器
的数字量和模拟量信号，同时模拟量输出控制机床的主轴变频器。为了实现较
高的控制精度，采用SIMOTIOND、变频器、电机、光栅尺构成全闭环控制系统。
同时为了提高生产率，PCB数控机床具有工件自动夹紧、机械手自动换刀、断
刀检测、通信检测(自动建立通信连接)以及刀位检测等多种功能，实现机床
监控的自动化。
样机研制和实验证明，本论文设计的高精度PCB数控机床的电气控制系统
是成功的，具有高的可靠性和抗干扰能力，具备较高的动态特性与快速反应能
力。
关键词:PCB数控机床;SIMOTIOND;运动控制;全闭环控制
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ABSTRACT
李
TheraPiddeveloPmentoftheeleetronieindustrymakegreateontributionstothe
modernizationoftheworldindustry， andalso15ehangingPeoPle’ 5traditionallife
style.ThepCBindustry15thefoundationoftheelectronieindustry， andTheelectrie
eireuitboard15thecarrierofeachkindofeleetronieeomPoment.PCBboardmust
beusedinordertohaveaeleetricalconneetionbetweeneaehPart， 50longas
eleetronieinstallationhaseleetroniceomPoments， slightlyastheeleetronicwatch，
theealeulator， bigastheeomPuter， theeommunieationeleetronieinstallation，
militaryarmamentsystem.TheelectronicProductsaretransittingfromminityPeto
mierotyPeandthekindoftransitiondeePlyreliesonthePreeisionenhancementof
makingboard.
ThisPaPermainlyfoucusontheintroduetionoftheelectrieeontrolsystemof
thePCBdrillingmaehineswithhighPreeision， andanalyzesthePresentmarket
requirementsandthedeveloPmentdireetionofthePCBdrillingmachines，ProPoses
theoverallPlanandthedesignframeofthecontrolsystem.Torealizefunctionsof
thesystem， ittakestheSIMOT10NDmovementeontrolsystemasthemain
controller， thesensorsasmeasuringcomPonent， theeleCtromotors，the
electromagnetievalve， theairoPeratedPressurefootandthemaniPulatorasthe
funetionalelements.TOdirectsthissystem， SIMOTIONDreeeivingdatasand
instructionsfromthecentreleomPuterthroughTC即 peonnection， receivesexterior
signalfromexPanding刀 0throughPROFIBUS.
ThePaPerdetailedlyintroducesthesystem’ 5hardwaredesign，software
ProgrammingandthePrineiPlesofthecommunieationsbettweentheeontrol
comPuterandSIMOTIOND.SIMOTIOND15usedastheeontrollingeoreofthe
system， andthedistributional刀 0ET200M15usedasSIMOTIOND’ 5exPandingl/0
toreceiveexteriorsensorsignalineludingthedigitalsignalandthesimulation
signal， andtheoutPutoftheET200M15usedtoeontrolthetransducerofMain
axle.InordertorealizethehighercontrolPreeision，SIMOTIOND， thetransdueer，
theeleetromotor， thediffractiongratingrulerareusedtocarryouttheentire
closed一 looPeontrol.InordertoenhaneetheProduetivity， thePCBdrillingmaehines
havethefunetionssuehaselamPingworkPieeeautomatieally， ehangingtheknife
automatically， raPidtoolsetting， toolbreakagedetection， communicationdetection
(automatieallyestablisheonneetionbettweentheeentrelcomPuterandSIMOTION
D)and50ontorealizetheautomatization.
It15ProvedbythestudyofsamPleandexPerimentthattheeleetriceontrol
systemofthePCBdrillingmaehinesWithhighPrecision15sueeessful， ithashigh
abilityofanti一amming，reliability， andhigherabilityofdynamicresP0nse·
‘
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KeyWords:pCBdrillingmachines，SIMOTIOND MovementControl
system;Entireelosed一 looPcontrol;
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目录
第1章绪论...............................……、........……1
1.1印制电路板概况.......................................……1
1.1.1PCB在电子行业中的地位..........................……2
1.1.2印制电路板行业的发展现状........................……2
1.2课题背景.............................................……6
1.2.1问题的提出.....................................……6
1.2.2国内外研究现状.................................……7
第2章pCB数控机床电气控制系统总体设计......................……8
2.1设计目标.............................................……9
2.2机械部分总体设计....................................……10
2.3控制部分方案选择....................................……10
2.3.1典型的数控机床控制方式.........................……10
2.3.2“PC+运动控制器”数控系统.....................……n
2.3.3控制方式的选择.................................……15
2.3.4系统功能.......................................……巧
2.4电气控制系统组成....................................……16
2.4.1上位机.........................................……16
2.4.ZSIMOTION运动控制器............................……17
2.4.3电源模块.......................................……22
2.4.4电机模块.......................................……22
2.4.5伺服电机.......................................……23
2.4.6光栅尺.........................................……23
2.4.7变频器.........................................……24
2.4.8高速主轴 .......................................……25
2.4.9扩展 I/0ET200M................................……25
2.4.ro其他传感器....................................……27
2.5电气控制系统工作原理................................……28
2.6上位机软件技术方案 ..................................……29
2.7下位机技术方案......................................……32
第3章pCB数控机床电气控制系统硬件设计.....................……34
3.1工控机(上位机)与SIMOTIOND(下位机)的通信........……37
3.2SIMOTIOND控制系统...................……，.......……37
3.3高速主轴的控制........................……、.......……39
3.4扩展 1/0............................................……40
3.4.1数字量模块SM323...............................……41
3.4.2模拟量模块SM334...............................……43
3.5轴的回零............................................……43
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3.6安全限位............................................……45
3.7机械传动比..........................................……45
3.8机械手换刀..........................................……46
3.9系统强电配电 ........................................……47
3.10断刀检测...........................................……48
3.H深度检测...........................................……49
3.12信号接口板.........................................……50
第4章电气控制系统软件设计................................……51
4.1系统总体执行逻辑的设计..............................……51
4.2建立TCP/IP连接.....................................……51
4.4扩展1/0的组态......................................……55
4.5轴的组态 ............................·.··············……56
4.6系统功能块..........................................……61
4.7自动换刀..................................··········……64
4.8数据存储............................................……65
4.9点动................................................……65
4.10批量加工...........................................……66
4.10.1选孔加工......................................……68
4.10.2下钻次数 ......................................……68
4.n后台任务...........................................……69
4.12轴位置的上传.......................................……70
4.13报警任务...........................................……70
第5章电气控制系统可靠性设计..............................……71
5.1环境条件的考虑......................................……71
5.2电气控制系统的硬件抗干扰设计........................……71
5.3软件可靠性设计......................................……73
5.3.1看门狗 .........................................……73
5.3.2通信CRC校验...................................……74
第6章pCB数控机床的调试...................................……76
6.1地面电机空载调试....................................……76
6.2传感器工作参数调试 ..................................……79
6.2.1接近开关调试..................................……80
6.2.2光纤传感器....................................……80
6.2.3深度检测传感器................................……80
6.2.4压力传感器 ....................................……80
6.2.5温变电阻......................................……81
6.3装配后限位开关和回零开关调试........................……81
911山O八R6.4装配后带载调试
6.5光栅尺闭环调试
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6.6各种传感器性能调试...........................................................................……82
6.7主轴调试...............................................................................................……83
6.7.1台达变频器调试...................................……‘.............................……83
6.7.2主轴调试...................................................................................……83
6.8自动换刀的调试................................................··································……83
6.9上位机控制调试...................................·.··············································……84
6.10逻辑调试............................................................................................……84
结论.....……”……”，..……”.…““......................……“........一...……“..…….“..…”二”....-....……“……”.86
参考文献..…”.……”..……”..……”.........……”....……””.…”.............……”……”..…~…”“.……“..…88
致谢二”……“…”……”.“...…”....……”二“.................……”........……”…”.....……“.....……“二，..…”.…90
附录…”……“”….”二“……”.”””...........……”……”.”...……”.…”......……”.............……”.…”.”..…….91
攻读硕士学位期间发表的论文..……”......……”......……”…“…“二”.”..…，.“”.””...……”..……4
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第1章绪论
1936年，英国EISler博士提出印制电路 (PrintedCireuit)这个概念。他
首创在绝缘基板上全面覆盖金属箔，在其金属箔上涂上耐蚀刻油墨后再将不需
要的金属箔腐蚀掉的PCB制造基本技术。1942年，EISler博士制造出世界上第一
块纸质层压绝缘基板，用于收音机的印制板。50年代初，这种技术开始广泛应
用，并迅速得到发展。印制电路行业开始一举成为世界性的一个大行业，其产
值由“零”发展为1998年327亿美元、1999年381亿美元、2000年425亿美元、2001
年受美国经济及gn影响326.95亿美元，2002年为313.49亿美元，90年代每年平
均增加15%到20%。成熟的制造方式是通常把在绝缘材上，按预定设计，制成印
制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上
提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印
制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。
图1一 1PCB电路板
印制电路板概况
尸CB线路板几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、
通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电

你好，我有相关论文资料（博士硕士论文、期刊论文等）可以对你提供相关帮助，需要的话请加我，7 6 1 3 9 9 4 5 7（扣扣），谢谢。