磨床的plc改造設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY</p><p><b>　　專業(yè)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐</b></p><p>　　2013年 03月15日</p><p>　　專業(yè)綜合設(shè)計(jì)與實(shí)踐任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院：延陵學(xué)院 專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)：

2、09電Y1</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文通過(guò)對(duì)平面磨床M7130的電氣控制系統(tǒng)的改造來(lái)介紹電氣控制系統(tǒng)用PLC進(jìn)行改造的過(guò)程，本文首先對(duì)平面磨床進(jìn)行介紹（包括對(duì)其運(yùn)動(dòng)形式、主電路、控制電路等），然后又對(duì)PLC進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，而后對(duì)改造過(guò)程進(jìn)行介紹，包括對(duì)怎樣通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)繼電器的控制要求都做了詳細(xì)的介紹。</p>

3、<p>　　通過(guò)本文，讀者將對(duì)PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)有一定的認(rèn)識(shí)，同時(shí)了解一些利用PLC改造的優(yōu)點(diǎn)，最重要的是掌握PLC在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ：PLC、平面磨床 M7130、電氣控制系統(tǒng)、改造</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper intro

4、duces the electrical control system with PLC transformation through the transformation of electric control system of grinding machine M7130, this paper firstly gives an introduction of the surface grinding machine ( incl

5、uding the movement form, the main circuit, control circuit and so on ), and then to PLC are briefly introduced, and then the transformation process are introduced, including how to through the realization of PLC control

6、of conventional relay requirements are intro</p><p>　　Through this paper, readers will be on PLC to transform the traditional relay control system to have a certain understanding, also know some of the advan

7、tages of using PLC transformation, the most important is the application of PLC in the production process.</p><p>　　Keywords :PLC, M7130 plane grinder, electric control system, reform</p><p><

8、;b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要3</b></p><p>　　第一章 PLC的介紹5</p><p>　　1.1.PLC的基本概念5</p><p>　　1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)5</p><p>　　第二章 M7130型平面磨床概述7<

9、;/p><p>　　第三章 M7130平面磨床的主要運(yùn)動(dòng)形式和控制要求8</p><p>　　3.1、主運(yùn)動(dòng)：8</p><p>　　3.2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：8</p><p>　　3.2．1工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)（縱向進(jìn)給）：8</p><p>　　3.2.2砂輪架的橫向（前后）進(jìn)給：8</p><p&

10、gt;　　3.2.3 砂輪架的升降運(yùn)動(dòng)（垂直進(jìn)給）：8</p><p>　　3.3輔助運(yùn)動(dòng)：8</p><p>　　3.3.1工件的夾緊：8</p><p>　　3.3.2工件的冷卻：8</p><p>　　第四章 M7130平面磨床的電路分析9</p><p>　　4.1．M7130平面磨床電氣原理圖9&

11、lt;/p><p><b>　　如圖4-1所示9</b></p><p>　　4.2.主回路分析9</p><p>　　4.3.控制電路分析9</p><p>　　4.4其他電路分析11</p><p>　　4.5其他聯(lián)鎖和保護(hù)11</p><p>　　4.5.1電磁

12、吸盤的欠電流保護(hù)11</p><p>　　4.5.2冷卻泵電動(dòng)機(jī)與砂輪電動(dòng)機(jī)的順序控制11</p><p>　　4.5.3過(guò)載保護(hù)11</p><p>　　第五章 M7130磨床PLC控制方案的設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.1 基本方案的確定12</p><p>　　5.3 PLC的I/O分配14<

13、;/p><p>　　5.4 PLC系統(tǒng)的控制接線連接設(shè)計(jì)14</p><p>　　5.5 PLC梯形圖設(shè)計(jì)15</p><p>　　第六章 結(jié)束語(yǔ)16</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　附錄18</b></p>

14、<p>　　一．M7130平面磨床控制原理圖18</p><p>　　二． 元件清單19</p><p>　　三．PLC梯形圖21</p><p>　　四．PLC接線圖22</p><p>　　第一章 PLC的介紹</p><p>　　1.1.PLC的基本概念</p><p&

15、gt;　　現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)隊(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低聲本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為滿足這一需求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須據(jù)有極高的可靠性和靈活性，可編程序控制器（Programmable Logic Controller，PLC）正式順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，他是一位處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　PPLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)

16、備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動(dòng)化的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。PLC扔然處于不斷的發(fā)展之中，其功能不斷增強(qiáng)，更為開放，它不但是單機(jī)自動(dòng)化中應(yīng)用最廣泛的控制設(shè)備，在大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也占有不可動(dòng)搖的地。PLC的應(yīng)用之廣、普及程度之高，是其他計(jì)算機(jī)控制設(shè)備無(wú)法比擬的。 </p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在1985年的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中，對(duì)PLC作了如下定義：“

17、可編程控制器是一種中數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的儲(chǔ)存器，用來(lái)在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷雌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于是工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！睆纳鲜龆x可以看出，PLC是一種用程序來(lái)改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，出能完成各種各樣的控制功能外，還有與其它計(jì)

18、算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能。</p><p>　　1.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：</p><p><b>　　a、電源 :</b></p><p>　　PLC使用AC220V電源或DC24V電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供不同電

19、壓等級(jí)的直流電源。小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC24V電源，驅(qū)動(dòng)PLC負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。</p><p>　　b、中央處理單元(CPU)：</p><p>　　CPU模塊簡(jiǎn)稱CPU。CPU模塊主要有微處理器和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊想到那個(gè)魚人的大腦和心臟，他不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，舒心系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器雍闿儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。<

20、;/p><p><b>　　c、I/O模塊：</b></p><p>　　輸入和輸出模塊簡(jiǎn)稱為I/O模塊，他們相當(dāng)于人的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的橋梁。</p><p>　　輸入模塊用來(lái)接受和采集輸入信號(hào)，開關(guān)量輸入模塊用來(lái)接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開關(guān)量輸入信號(hào)；模擬量

21、輸入模塊用來(lái)接收電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬電流電壓信號(hào)。開關(guān)量輸出模塊用來(lái)控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等輸出設(shè)備；模擬量輸出模塊用來(lái)控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。</p><p>　　CPU模塊的工作電壓一般是5V而PLC外部的輸入/輸出電路的電源電壓較高，例如DC24V和AC220V。從外部引入的尖峰電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使PLC不能

22、正常工作。在I/O模塊中用光耦合器、光敏晶閘管、小型繼電器等器件來(lái)隔離PLC的內(nèi)部電路和外部的I/O電路。I/O模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。</p><p><b>　　d、編程器</b></p><p>　　編程器用來(lái)生成用戶程序，并用它來(lái)編輯、檢查、修改用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程

23、序，因此又叫指令編程器。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來(lái)給小型PLC編程，或者用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與維護(hù)。</p><p>　　使用編程軟件可以在計(jì)算機(jī)屏幕上直接生成和編輯梯形圖或指令表程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言之間的轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以錯(cuò)判或打印，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或電話線，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送。</p><p>　　第二章 M7130型平面磨

24、床概述</p><p>　　磨床系指用磨具或磨料加工工件各種表面的機(jī)床。 一般用于對(duì)零件淬硬表面 做磨削加工。通常，磨具旋轉(zhuǎn)也主運(yùn)動(dòng)，工件或磨具的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其應(yīng)用 廣泛、加工精度高、表面粗糙度小。 磨床種類很多，可分為十余種：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、多用磨床、 專用磨床等。 M7130型臥軸矩臺(tái)平面磨床是利用砂輪圓周進(jìn)行磨削加工平面的磨床，其主 要由床身、工作臺(tái)、電磁吸盤、立柱、砂輪箱與滑座等組成。平

25、面磨床主運(yùn)動(dòng)是 砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有垂直進(jìn)給〔滑座在立柱上的上、下運(yùn)動(dòng)） ；橫向進(jìn) 給（砂輪箱在滑座上的水平移動(dòng)） ：縱向運(yùn)動(dòng)（工作臺(tái)沿床身的往復(fù)運(yùn)動(dòng)） 。工作 時(shí)， 砂輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并沿其軸向作定期的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件固定在工作臺(tái)上， 工 作臺(tái)作直線往返運(yùn)動(dòng)矩形工作臺(tái)每完成一縱向行程時(shí)， 砂輪作橫向進(jìn)給， 當(dāng)加工 整個(gè)平面后，砂輪作垂直方向的進(jìn)給，以此完成整個(gè)平面的加工。</p><p>　　圖1-1是M71

26、30平面磨床的外形圖</p><p>　　圖2-1 M7130平面磨床外形圖</p><p>　　1—床身 2—工作臺(tái) 3—電磁吸盤 4—砂輪箱 5—砂輪箱橫向移動(dòng)手柄6—滑座 7—立柱 8—工作臺(tái)換向撞塊 9—工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)換向手柄10—活塞桿 11—砂輪箱垂直進(jìn)刀手輪</p><p>　　第三章 M7130平面磨床的主要運(yùn)動(dòng)形式和控制要求<

27、/p><p><b>　　3.1、主運(yùn)動(dòng)：</b></p><p>　　主運(yùn)動(dòng)指的是砂輪的高速旋轉(zhuǎn)，其控制要求有三點(diǎn)：</p><p>　　為保證磨削加工質(zhì)量，要求砂輪有較高的轉(zhuǎn)速，常采用兩極籠型異步電動(dòng)機(jī)。為提高主軸的剛度，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用裝入式電動(dòng)機(jī)，將砂輪直接裝到電動(dòng)機(jī)軸上。砂輪電動(dòng)機(jī)只要求單向旋轉(zhuǎn)，無(wú)調(diào)速和制動(dòng)要求。</p>

28、<p><b>　　3.2、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：</b></p><p>　　進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有三種運(yùn)動(dòng)形式：工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)（縱向進(jìn)給）、砂輪架的橫向（前后）進(jìn)給、砂輪架的升降運(yùn)動(dòng)（垂直進(jìn)給）。</p><p>　　3.2．1工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)（縱向進(jìn)給）：</p><p>　　液壓傳動(dòng)，因液壓傳動(dòng)換向平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。液壓泵電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)液壓

29、泵，工作臺(tái)在液壓作用下作縱向運(yùn)動(dòng)。由裝在工作臺(tái)前側(cè)的換向擋鐵碰撞床身上的液壓換向開關(guān)控制工作臺(tái)進(jìn)給方向。</p><p>　　3.2.2砂輪架的橫向（前后）進(jìn)給：</p><p>　　在磨削的過(guò)程中，工作臺(tái)換向時(shí)，砂輪架就橫向進(jìn)給一次。在修正砂輪或調(diào)整砂輪的前后位置時(shí)，可連續(xù)橫向移動(dòng)。砂輪架的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可由液壓傳動(dòng)，也可用手輪來(lái)操作。</p><p>　　3.2.

30、3 砂輪架的升降運(yùn)動(dòng)（垂直進(jìn)給）：</p><p>　　滑座沿立柱的導(dǎo)軌垂直上下移動(dòng)，以調(diào)整砂輪架的上下位置，或使砂輪磨入工件，以控制磨削平面時(shí)工件的尺寸。垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過(guò)操作手輪由機(jī)械傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　3.3輔助運(yùn)動(dòng)：</b></p><p>　　輔助運(yùn)動(dòng)主要有工件的夾緊、工件的冷卻。各自的控制與要求：</

31、p><p>　　3.3.1工件的夾緊：</p><p>　　工件可以用螺釘和壓板直接固定在工作臺(tái)上。在工作臺(tái)上也可以裝電磁吸盤，將工件吸附在電磁吸盤上。因此，要有充磁和退磁控制環(huán)節(jié)。為保證安全，電磁吸盤與三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3之間有電氣聯(lián)鎖裝置，即電磁吸盤吸合后，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。電磁吸盤不工作或發(fā)生故障時(shí)，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)均不能啟動(dòng)。</p><p>　　3.3.2工件的

32、冷卻：</p><p>　　冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)冷卻泵旋轉(zhuǎn)供給冷卻液。要求砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)順序控制。</p><p>　　第四章 M7130平面磨床的電路分析</p><p>　　4.1．M7130平面磨床電氣原理圖</p><p><b>　　如圖4-1所示</b></p><p&

33、gt;　　圖4-1 M7130平面磨床電路圖</p><p><b>　　4.2.主回路分析</b></p><p>　　主回路有只需單方向旋轉(zhuǎn)的三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3，其中M1為砂輪電動(dòng)機(jī)，M2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)，M3是液壓泵電動(dòng)機(jī)。由QS1轉(zhuǎn)換開關(guān)控制接觸器KM1、KM2主觸頭的閉合與分?jǐn)鄟?lái)控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與停止。冷卻泵電機(jī)只有在砂輪電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，經(jīng)由插銷供電旋轉(zhuǎn)

34、，所以M2接在M1定子側(cè)。</p><p>　　M1、M2、M3三臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，M1、M2分別由熱繼電器FR1、FR2作過(guò)載保護(hù)。</p><p>　　4.3.控制電路分析</p><p>　　4.3.1 控制電路電源控制 </p><p>　　電路從FU1下引出交流380V電壓作為控制電源，采用熔斷器FU2作短路保 護(hù)

35、。</p><p>　　4.3.2 電磁吸盤控制電路 </p><p>　　電吸吸盤控制電路由整裝置、控制裝置及保護(hù)裝置等部分組成。電磁吸盤整 流裝置是由變壓器TC2與橋式全波整流器V組成。變壓器TC2將交流220v電壓 降為127V, 經(jīng)橋式整流裝置后變?yōu)?10V的直流電壓。電磁吸盤集中由轉(zhuǎn)換開關(guān) QS2控制。QS2有三個(gè)位置：充磁、斷電、去磁。平常QS2處干斷電位置正常加 工時(shí)， QS

36、2處于 “充磁” 位置， 觸頭接通， 經(jīng)過(guò)插銷XP2給電磁吸盤的線圈供電． 電 磁吸盤流過(guò)正常充磁電流時(shí),工件被吸牢；同時(shí)KA線圈得電，KA(11-13)接點(diǎn)閉 合，為接通接觸器KM1、KM2，即啟動(dòng)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行加工作準(zhǔn)備。 </p><p>　　將QS2置于“去磁”位置，觸頭接通，整流電壓反向，電磁吸盤通入反向直 流電流，并串聯(lián)可變電阻R2，用以限制并調(diào)節(jié)反向去磁電流的大小，使工件去 磁但不致反向磁化，再將

37、QS2置于斷電位置，卸下工件。此時(shí)KA(11-13) 接點(diǎn) 閉合，可以接通接觸器KM1、KM2，啟動(dòng)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，便于調(diào)整機(jī)床或在不使用 電磁吸盤時(shí)進(jìn)行加工。</p><p>　　若工件對(duì)去磁要求嚴(yán)格，在取下工件后，還要用交流去磁器進(jìn)行處理。交流 去磁器是平面磨床的一個(gè)附件，使用時(shí)，將交流去磁器插頭插在床身的插座上， 再將工件放在去磁器上即可去磁。 </p><p>　　由于電磁吸盤線圈匝數(shù)

38、多、電感大，在通電時(shí)儲(chǔ)存了大量的磁場(chǎng)能量，當(dāng)電 磁吸盤線圈斷電時(shí)， 在其線圈兩端將產(chǎn)生高電壓， 易使線圈絕緣及其他電器設(shè)備 損壞。為此，應(yīng)在電磁吸盤兩端設(shè)置放電回路，以吸收斷開電源后它所釋放出的 磁場(chǎng)能量。該機(jī)床在電磁吸盤兩端并聯(lián)了放電電阻R3。 </p><p>　　在整流變壓器TC2的二次側(cè)裝有熔斷器FU3作短路保護(hù)。 此外，在整流裝置 中還設(shè)有R1、 C串聯(lián)支路并聯(lián)在TC2的二次側(cè)， 用以吸收交流電路產(chǎn)生的

39、過(guò)電壓， 以及在直流側(cè)電路通斷時(shí)在TC2的二次側(cè)產(chǎn)生的浪涌電壓． 實(shí)現(xiàn)整流裝置的過(guò)電 壓保護(hù)． </p><p>　　4.3.3砂輪電動(dòng)機(jī)Ml和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制 </p><p>　　當(dāng)主令開關(guān)QS2置于“充磁”或“去磁”位置時(shí)KA(11-13)或QS2(11-13) 閉合， 按下按鈕SB1， 接觸器KM1得電吸合， 主電路KM1的三個(gè)常開主觸頭閉合， 砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M

40、3通電運(yùn)轉(zhuǎn)； 同時(shí)KM1輔助觸頭(1-3)閉合自鎖。</p><p>　　按下停止按妞SB2，接觸器KMl斷電釋放，砂輪電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī) M3停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 </p><p>　　4.3.4液壓泵電動(dòng)機(jī)M3控制 </p><p>　　當(dāng)主令開關(guān)QS2置于“充磁”或“去磁”位置時(shí)，KA（11-13）或QS2(11-13) 閉合， 按下按鈕SB3， 接觸器KM2得電

41、吸合， 主電路KM2的三個(gè)常開主觸頭閉合， 液壓泵電動(dòng)機(jī)M3通電運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)KM2輔助觸頭(1-15)閉合自鎖。按下停止按鈕 SB4，接觸器KM2斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 </p><p>　　4.4其他電路分析 </p><p>　　照明電路通過(guò)變壓器TC1，將電壓降為安全電壓，并由主令開關(guān)SA來(lái)控 制照明燈的開關(guān)；熔斷器FU2為照明電路的短路保護(hù)。</p>&

42、lt;p>　　4.5其他聯(lián)鎖和保護(hù) </p><p>　　4.5.1電磁吸盤的欠電流保護(hù) </p><p>　　平面磨床作用電磁吸盤加工時(shí)，為確保人身和設(shè)備安全， 當(dāng)出現(xiàn)電磁吸盤吸 力不足成吸力消失時(shí)， 將不允許繼續(xù)工作，因此在電磁吸盤線圈電路中串入欠電 流繼電路KA作欠電流保護(hù)。只有電磁吸盤具有足夠的吸力時(shí)，欠電流繼電器KA 的常開觸頭閉合才能啟動(dòng)砂輪電動(dòng)機(jī)Ml、冷卻泵電動(dòng)機(jī) M2

43、,液壓泵電動(dòng)機(jī)M3進(jìn) 行磨削加工。若在磨削加工過(guò)程中，電磁吸盤的線圈電流過(guò)小或消失，則欠電流 繼電器KA將釋放，其常開觸頭斷開，接觸器KM1, KM2線圈斷電，電動(dòng)機(jī)M1、 M2、M3立即停止旋轉(zhuǎn)，避免事故發(fā)生。 </p><p>　　4.5.2冷卻泵電動(dòng)機(jī)與砂輪電動(dòng)機(jī)的順序控制 </p><p>　　在砂輪電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，才能啟動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)。 </p><p>

44、　　4.5.3過(guò)載保護(hù) </p><p>　　熱繼電器KR1和KR2的常閉觸頭串聯(lián)在控制電路中，當(dāng)砂輪電動(dòng)機(jī)Ml或液壓 泵電動(dòng)機(jī)M3過(guò)載時(shí)，熱繼電器KR1或KR2的常閉觸頭斷開，控制電路斷電，所 有電動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了過(guò)載保護(hù)。</p><p>　　第五章 M7130磨床PLC控制方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 基本方案的確定 </p>&

45、lt;p>　　1. 原磨床的工藝加工方法不變； </p><p>　　2. 在保留主電路的原有元件的基礎(chǔ)上，不改變?cè)刂葡到y(tǒng)電氣操作方法；</p><p>　　3. 電氣控制系統(tǒng)控制元件（包括按鈕、行程開關(guān)、熱繼電器、接觸器） ，作 用與原電氣線路相同；</p><p>　　4. 主軸和進(jìn)給起動(dòng)、制動(dòng)、低速、高速和變速?zèng)_動(dòng)的操作方法不變；</p>

46、<p>　　5. 改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　5.2三菱PLC的主要特點(diǎn)</p><p>　　1 編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)</p><p>　　梯形圖是使用最多的PLC的編程語(yǔ)言，器電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器原理圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用

47、來(lái)編制用戶程序。</p><p>　　2 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高</p><p>　　一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器控制系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。</p><p>　　3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)</p><

48、;p>　　PLC產(chǎn)品以標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。模塊化，配有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選擇，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)，PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和小型交流接觸器。</p><p>　　硬件裝置確定后，可以通過(guò)修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。</p><p>　　4可靠性

49、高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)控制不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，PLC外部?jī)H剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可以減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。</p><p>　　PLC采取了一系列硬件與軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，可

50、以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC已被廣大用戶公認(rèn)的最可靠的工業(yè)控制之設(shè)備之一。</p><p>　　5.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少</p><p>　　PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器。計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。</p><p>　　PLC的梯形圖程序一般用順序控制設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)。這種編程方

51、法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)相同功能的繼電器控制系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。</p><p>　　PLC的用程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC的發(fā)光二級(jí)管可以觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。</p><p>　　6.維修工作量

52、小，維修方便</p><p>　　PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二級(jí)管或編程器提供的信息迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速的排除故障。</p><p><b>　　7.體積小，能耗低</b></p><p>　　復(fù)雜的控制系統(tǒng)使用PLC后，可以將少大

53、量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可以將開關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/2-1/10.</p><p>　　PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可以節(jié)省大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，加上開關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。</p><p>　　5.3 PLC的I/O分配</p><p>　　根據(jù)其控制要求我們

54、將PLC進(jìn)行輸入輸出做出下如的分配：</p><p>　　表5.1三菱PLC（FX2N48MR） I/O分配表</p><p>　　5.4 PLC系統(tǒng)的控制接線連接設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)輸入輸出分配表，我們可將PLC的外部接線圖畫出（如下圖）：</p><p>　　圖5-1 系統(tǒng)的控制接線連接</p><p>

55、　　5.5 PLC梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　PLC改造M7130平面磨床電氣控制線路的程序設(shè)計(jì)</p><p>　　圖 5-2 PLC梯形圖</p><p>　　從梯形圖中我們可以看出：</p><p>　　在總開關(guān)閉合的情況下（KA得電常開閉合）</p><p>　　按下SB7（X007）時(shí)，Y003得電自鎖

56、并充磁。</p><p>　　M0得電，電磁吸盤充磁且工件吸牢，M0常開閉合。</p><p>　　此時(shí)按下SB1（X001）砂輪啟動(dòng)或SB3（X003）液壓?jiǎn)?dòng)按鈕繼電器Y000、Y001得電開始工作。</p><p>　　按下SB2（X002）砂輪停止按鈕或SB4（X004）液壓停止按鈕繼電器Y000、Y001失電停止工作。</p><p&g

57、t;　　SB5（X005）、SB6（X006）分別為冷卻泵電動(dòng)機(jī)的啟?？刂瓢粹o。</p><p>　　SB8（X010）為電磁吸盤退磁按鈕。</p><p>　　SA（X011）為照明燈控制開關(guān)。</p><p><b>　　第六章 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本次PLC課程設(shè)計(jì)題目與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，使我充分

58、認(rèn)識(shí)到了這門課程的實(shí)際意義和現(xiàn)實(shí)重要性。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我掌握了電氣控制的原理設(shè)計(jì)的基本方法，并能達(dá)到熟練使用可編程控制器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的控制要求，尤其是對(duì)于順序控制指令的使用?；究梢允炀毜剡M(jìn)行系統(tǒng)外圍電路設(shè)計(jì)、接線、編程、調(diào)試等工作。</p><p>　　我所設(shè)計(jì)的課題目相對(duì)較簡(jiǎn)單，采用順序控制設(shè)計(jì)思路清晰、易于理解。但是我的準(zhǔn)備工作做的不全面，在完全掌握設(shè)計(jì)資料前盲目設(shè)計(jì)，被一些小問(wèn)題困擾，浪費(fèi)很多時(shí)間。

59、光是畫順序功能圖及T型圖就用了一天時(shí)間，錄入程序花費(fèi)一晚上，而查找編譯錯(cuò)誤及非致命性錯(cuò)誤居然花費(fèi)一上午。大部分時(shí)間基本上都是做無(wú)用功的，效率很低。</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到很多東西，不只是PLC這門課程的知識(shí)，還體會(huì)到了很多道理。從剛拿到題目時(shí)的無(wú)從下手到盲目翻閱資料的同時(shí)居然忘記看老師給的重要設(shè)計(jì)指導(dǎo)，從完成設(shè)計(jì)大體框架的興奮到被小問(wèn)題阻礙的不知所措，直到最后多方請(qǐng)教、多方咨詢終于完成設(shè)計(jì)，

60、收獲了滿滿的成就感。最重要的是讓我明白：堅(jiān)持就是勝利。最簡(jiǎn)單卻最有效的成功方法。</p><p>　　通過(guò)實(shí)例PLC改造M7130平面磨床的傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)，我們能很明晰的了解到PLC優(yōu)于傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的地方。經(jīng)過(guò)改造后傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)都已克服，同時(shí)也使生產(chǎn)效率明顯提高。對(duì)以后PLC改造傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)有很好的參考價(jià)值。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b&

61、gt;</p><p>　　謝祥強(qiáng)，梁京章基于PLC的M7130平面磨床電氣控制系統(tǒng)的改造 2009</p><p>　　范建東 可編程控制器原理及應(yīng)用 華南理工大學(xué)出版社1991</p><p>　　張萬(wàn)奎主編 .機(jī)床電氣控制技術(shù)[M] .北京：中國(guó)林業(yè)出版社</p><p>　　胡愛華，孫繼東 PLC在平面磨床上的應(yīng)用 2003</

62、p><p>　　邢建國(guó) 基于PLC的磨床控制設(shè)計(jì) 1999</p><p>　　王兆晶 維修電工（中級(jí)） 機(jī)械工業(yè)出版社 2012</p><p>　　陳鼎寧 機(jī)械設(shè)備控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 1999</p><p>　　史國(guó)生 電氣控制與可編程控制器技術(shù)(第三版) 化學(xué)工業(yè)出版社,2003</p><p>　　劉

63、耀元 王欣 機(jī)床電氣與PLC應(yīng)用技術(shù) 北京理工大學(xué)出版社 2011</p><p>　　常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　M7130平面磨床控制原理圖</p><p><b>　　二． 元件清單</b>