南湖学院
毕业设计（论文）任务书
课题名称： 加工中心主轴箱调速控制系统设计
学生姓名： 张 来
系 别： 机械与电子工程系
专 业： 机械电子工程
指导教师：
2014 年 12 月 16 日
1、主题词、关键词
变频器； PLC；分段无级调速；主轴编码器
2、毕业设计内容要求
定制一个数控加工中心的主轴调速控制系统，采用二级分段连续调速方案，要求采用PLC控制器，通过触摸屏上的相关操作按键实现主轴的启动、停止、正反转、加减速和定位控制。
①查阅文献资料或书籍，了解数控加工中心主轴电机调速控制的工作原理，深入、详细了解和分析主轴控制的基本参数和要求，探讨变频器，编码器，主轴电机、卡盘的选型及电气连接，提出总体设计方案。
②建立主轴控制的基本模型，理解其基本逻辑控制规律。确定整个系统的输入、输出设备的数量，从而确定PLC的I/O点数，包括开关量I/O点数、模拟量I/O点数，以及特殊功能模块等。掌握触摸屏、变频器与PLC间的数据传递、通信过程及实现方法，确定PLC驱动电机正、反转控制方案，确定安全保护和防护措施，进行方案论证并完成控制系统设计。系统基本结构提示图：
③控制方式：
手动方式：操作触摸屏上的按键，实现主轴电机的启动、停止、正反转、加减速等。
定位控制：螺纹加工时通过光电编码器进行位置检测实现定位控制。
③性能与技术要求：
交流调速电动机的额定转速为1500转，最高转速为4000r／min。额定功率为7．5 kW。计算转速为113 r／min。脉冲当量：0.005～0.008 mm／P。
3、文献查阅指引
中国期刊网
各搜索网站及CAD论坛
理工学院数字图书馆
超星数字图书馆
4、毕业设计论文进度安排
①2014.11.10～2014.11.30：下达设计任务书，学生根据设计任务书的要求，利用文献检索平台获取《数控加工中心主轴电机调速控制》各组成部分的相关资料，进行系统方案设计及论证。包括确定I/O数，光电编码器选型，电动机及变频器的选型。触摸屏的选型及人机接口界面设计，探讨《数控加工中心主轴电机调速控制》设计实现的物理技术方法。
②2014.12.1～2014.12.20：：根据所选PLC型号检索PLC应用系统设计的有关软硬件资料；安装并熟悉相关开发软件，熟练掌握梯形图的使用及编程方法，了解PLC组态软件实现触摸屏与PLC通信的使用方法，熟悉PLC应用程序模拟调试方法，具备PLC应用系统设计的能力和模拟调试能力。
③2014.12.21～2015.1.10：根据对《数控加工中心主轴电机调速控制》各组成部分的深入研究，按照机械工程学院毕业设计开题报告的格式要求，完成并提交毕业设计开题报告。
④2015.1.11～2015.2.11：选择电气传动形式和电动机、电磁执行机构；选择用户输入设备（触摸屏、按钮、操作开关、限位开关、传感器等），输出设备（继电器、接触器、信号指示灯等执行元件），以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等），选定PLC的型号及扩展模块，设计变频器、触摸屏与PLC的连接接口；编制PLC的输入输出分配表或绘制输入/输出端子接线图。
⑤2015.2.12～2015.3.10：设计应用系统梯形图程序，根据工作功能模块图或状态流程图等设计出梯形图，对系统顶层软件进行设计。基于组态软件进行人机界面设计。并提交中期检查表。
⑥2015.3.11～2015.3.30：在PLC开发平台上进行系统仿真，完成系统设计。
⑦2015.4.1～2015.4.10：归纳整理设计调试结果，整理软、硬件设计文档资料，总结PLC应用系统设计的一般方法和步骤，为今后从事类似的设计提供参考依据和积累经验。同时完成毕业论文的撰写完成毕业设计初稿，并提交毕业答辩审批表。
⑧2015年4月11日-5月20日：毕业设计送审、修改、定稿。
教研室意见：
本研究内容具有一定的工程实际价值，完成《加工中心主轴箱调速控制系统设计》，能激发学生对所学的PLC、电子线路、检测技术和机电传动技术等相关知识进行灵活运用，能培养学生进行PLC应用系统设计和创新的能力。同时还可以训练学生科学的思维方式和正确设计思想。同意该毕业设计任务下达。
负责人签名：
2014年12月16日
