[論文設(shè)計(jì)]M7130型平面磨PLC改造

XXX本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 M7130型平面磨床概述1 M7130型平面磨床概述1.1 M7130磨床的基本結(jié)構(gòu)及組成磨床是機(jī)械行業(yè)中廣泛用以獲得高精度、高質(zhì)量加工表面的一種高效加工機(jī)床。磨床是以砂輪作刀具來切削工件的。砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，工件或砂輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而輔助運(yùn)動(dòng)一般為砂輪架的快速移動(dòng)及工作臺(tái)的移動(dòng)等。磨床的種類很多，有平面磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、無心磨床以及一些專用磨床，如螺紋磨床，球面磨床、齒輪磨床、導(dǎo)軌磨床等。其中尤以平面磨床應(yīng)用最為廣泛。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。如圖1.1所示圖1.11.2 M7130平面磨床運(yùn)動(dòng)形式矩形工作臺(tái)平面磨床工作狀況如圖1.2所示。磨床是使工件隨工作臺(tái)住復(fù)進(jìn)給，利用砂輪的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)磨削加工的。圖1.21.2.1主運(yùn)動(dòng)平面磨床的主運(yùn)動(dòng)是指砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為保證磨削加工質(zhì)量,要求砂輪有較高轉(zhuǎn)速，通常采用兩極籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。為提高砂輪主軸的剛度，采用裝入式砂輪電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)與砂輪主軸同軸；砂輪電動(dòng)機(jī)只要求單方向旋轉(zhuǎn), 可直接啟動(dòng)，無調(diào)速和制動(dòng)要求。1.2.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件或砂輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，有垂直進(jìn)給，橫向進(jìn)給及縱向進(jìn)給三種工作臺(tái)每完成一次縱向住復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，砂輪箱作一次間斷性的橫向進(jìn)給；當(dāng)加工完整個(gè)平面后，砂輪箱作一次間斷性的垂直進(jìn)給1.縱向進(jìn)給 縱向進(jìn)給即工作合沿床身的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。機(jī)床工作臺(tái)是通過活塞桿，由油壓推動(dòng)作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的; 通過換向撞塊碰撞床身上的液壓換向手柄, 改變油路而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的換向; 工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的極限位置可通過撞塊來調(diào)節(jié)。2.垂直進(jìn)給 垂直進(jìn)給即滑座在立柱上的上下運(yùn)動(dòng)。床身上固定有立柱，沿立柱的導(dǎo)軌上裝有滑座。在滑座內(nèi)部往住也裝有液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由垂直進(jìn)刀手輪操作，滑座可沿立柱導(dǎo)軌上下移動(dòng)。3.橫向進(jìn)給 橫向進(jìn)給即砂輪箱在滑座上的水平運(yùn)動(dòng)。由橫向移動(dòng)手輪操作，砂輪箱經(jīng)液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，沿滑座水平導(dǎo)軌作連續(xù)成間斷橫向移動(dòng)，前者用于調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)或修整砂輪，后者用于進(jìn)始。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由液壓泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)液壓泵，通過液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。液壓泵電動(dòng)機(jī)只需要單方向旋轉(zhuǎn)，可直接啟動(dòng)，無調(diào)速和制動(dòng)要求。1.2.3輔助運(yùn)動(dòng)1.工件夾緊 工作臺(tái)表面的T形槽可以直接安裝大型工件；也可以安裝電磁吸盤，電磁吸盤通人直流電流時(shí)，可同時(shí)吸持多個(gè)小工件進(jìn)行磨削加工在加工過程中，工件發(fā)熱可自由伸展，不易變形。當(dāng)電磁吸盤通入反向直流小電流可以使工件去磁，方便卸下工件。電磁吸盤與機(jī)械夾緊裝置相比，具有夾緊迅速、操作快捷，不損傷工件等優(yōu)點(diǎn)，但它只能對(duì)導(dǎo)磁性材料如鋼鐵）的工件才能吸持，而對(duì)非導(dǎo)磁性材料（如銅鋁）的工件則不能吸持。2工作臺(tái)以縱向、橫向、垂直三個(gè)方向的快速移動(dòng) 輔助運(yùn)動(dòng)還有砂輪箱在滑座水平導(dǎo)軌上的快速橫向移動(dòng)、滑座沿立柱垂直導(dǎo)軌的快速垂直移動(dòng)、工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)整和快速移動(dòng)等，也是由液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。3.工件冷卻 冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵，提供切削液冷卻工件，以減小工件在磨削加工中的熱交形并沖走磨削，保證加工質(zhì)量。冷卻泵電動(dòng)機(jī)同樣只需要單方向旋轉(zhuǎn)，可直接啟動(dòng)，無調(diào)速和制動(dòng)要求。 16XXX本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 M7130平面磨床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求2 M7130平面磨床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求 磨床的砂輪主軸一般并不需要較大的調(diào)速范圍，所以采用籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。為達(dá)到縮小體積、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及提高機(jī)床精度，減少中間傳動(dòng)的目的，采用裝入式異步電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)砂輪，這樣電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸就是砂輪軸。由于平面磨床是一種精密機(jī)床，為保證加工精度采用了液壓傳動(dòng)采用一臺(tái)液壓泵電動(dòng)機(jī)，通過液壓裝置以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和砂輪橫向的連續(xù)與斷續(xù)進(jìn)給為在磨削加工時(shí)對(duì)工件進(jìn)行冷卻，需采用冷卻液冷卻，由冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。為提高生產(chǎn)率及加工精度，磨床中廣泛采用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，使磨床有最簡(jiǎn)單的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。所以M7130平面磨床采用三臺(tái)電動(dòng)機(jī)：砂輪電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)和玲卻泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分別拖動(dòng)。 基于上述拖動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)其自動(dòng)控制有如下要求：1.砂輪電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)都只要求單方向旋轉(zhuǎn)2.冷卻泵電動(dòng)機(jī)隨砂輪電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而運(yùn)轉(zhuǎn)，但冷卻泵電動(dòng)機(jī)不需要時(shí)，可單獨(dú)斷開冷卻泵電動(dòng)機(jī)3.具有完善的保護(hù)環(huán)節(jié)：各電路的短路保護(hù)，電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過載保護(hù)，零壓保護(hù)電磁吸盤的久電流保護(hù)，電磁吸盤斷開時(shí)產(chǎn)生高電壓而危及電路中其他電氣設(shè)備的保護(hù)等4.保證在正常使用電磁吸盤下作和不用電磁吸盤在調(diào)整機(jī)床工作時(shí)，都能開動(dòng)機(jī)床各電動(dòng)機(jī)。但在使用電磁吸盤的工作狀態(tài)時(shí)，必須保證電磁吸盤吸力足夠大，這樣才能開動(dòng)機(jī)床各電動(dòng)機(jī)5.具有電磁吸盤吸持工件、松開工件，井使工件去磁的控制環(huán)節(jié)。6.必要的照明與指示信號(hào)XXX本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3 M7130平面磨床電氣原理圖分析3 M7130平面磨床電氣原理圖分析M7130平面磨床電氣原理圖如圖3.1所示圖3.1M7130平面磨床電器元件如表3.1表3.1 M7130型平面磨床電器元件明細(xì)表符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途M1砂輪電動(dòng)機(jī)JO2-31-23KW 6.13A 2860r/min1主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)JCB-220.125KW 2790r/min1驅(qū)動(dòng)冷卻液泵M3液壓泵電動(dòng)機(jī)JO2-21-41.1KW 2.67A 1410r/min1驅(qū)動(dòng)液壓泵KR1熱繼電器JR16-20/3D9號(hào)熱元件整定電流6.13A1M1的過載保護(hù)KR2熱繼電器JR16-20/3D7號(hào)熱元件整定電流2.67A1M3的過載保護(hù)KM1交流接觸器CJ10-1010A 線圈電壓380V1控制M1KM2交流接觸器CJ10-1010A 線圈電壓380V1控制M3KA欠電流繼電器JT3-11L1.5A1電磁吸盤弱磁保護(hù)FU1熔斷器RL1-60380V 60A配30A熔體3全電路的短路保護(hù)FU2熔斷器RL1-15380V 15A配5A熔體2控制電路的短路保護(hù)FU3熔斷器RL1-15380V 15A配2A熔體1電磁吸盤電路的短路保護(hù)SB1按鈕開關(guān)LA2500V5A1M1的啟動(dòng)按鈕SB2按鈕開關(guān)LA2500V5A1M1的停止按鈕SB3按鈕開關(guān)LA2500V5A1M3的啟動(dòng)按鈕SB4按鈕開關(guān)LA2500V5A1M3的停止按鈕SA紐子開關(guān)1磨床照明燈開關(guān)QS2轉(zhuǎn)換開關(guān)HZ10-10P/3380V10A1電磁吸盤控制開關(guān)U硅整流器4*2CZ11C4提供YH直流工作電壓YH電磁吸盤HDXP110V1.45A1磨床夾具XP1插頭插座CY0-36三相四級(jí)1冷卻泵用XP2插頭插座CY0-36二極1電磁吸盤用QS1電源開關(guān)HZ10-25/3380V25A三極1電源引入開關(guān)TC2整流變壓器BK-400400V.A220/127V1提供整流電源TC1照明變壓器BK-5050V.A380/36V1提供照明電源EL磨床照明燈JC11帶40W36V燈泡1工作照明C電容器600V5uF1在T1二次側(cè)組成阻容吸收電路，作過電壓保護(hù)R1電阻器GF50W5001R2可調(diào)電阻器6W1251調(diào)節(jié)去磁電流R3電阻器GF50W10001電磁吸盤線圈放電電阻3.1主電路分析 三相交流電源由轉(zhuǎn)換開關(guān)QS1引人。 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2采用接插件XP1連接，和砂輪電動(dòng)機(jī)M1一起，均采取直接啟動(dòng)，由接觸器KM1 控制它們的啟動(dòng)和停止，并采用熱繼電器KR1作長(zhǎng)期過載保護(hù)。液壓泵電動(dòng)機(jī)M3也采取直接啟動(dòng)，由接觸器KM2控制其啟動(dòng)與停止，采用熱繼電器KR2作長(zhǎng)期過載護(hù)。三臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用熔斷器FU1作短路保護(hù)，外亮均采取接地保護(hù)。3.2控制電路分析3.2.1 控制電路電源控制 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)。3.2.2 電磁吸盤控制電路 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)，QS2處于“充磁”位置，觸頭接通，經(jīng)過插銷XP2給電磁吸盤的線圈供電電磁吸盤流過正常充磁電流時(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。 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。 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。 由于電磁吸盤線圈匝數(shù)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。 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)生的過電壓，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)整流裝置的過電壓保護(hù)3.2.3砂輪電動(dòng)機(jī)Ml和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制 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)M3通電運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)KM1輔助觸頭(1-3)閉合自鎖。 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)。3.2.4液壓泵電動(dòng)機(jī)M3控制 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)。3.3其他電路分析 照明電路通過變壓器TC1，將電壓降為安全電壓，并由主令開關(guān)SA來控制照明燈的開關(guān)；熔斷器FU2為照明電路的短路保護(hù)。3.4其他聯(lián)鎖和保護(hù) 3.4.1電磁吸盤的欠電流保護(hù) 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,液壓泵電動(dòng)機(jī)M3進(jìn)行磨削加工。若在磨削加工過程中，電磁吸盤的線圈電流過小或消失，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。3.4.2冷卻泵電動(dòng)機(jī)與砂輪電動(dòng)機(jī)的順序控制在砂輪電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，才能啟動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)。3.4.3過載保護(hù) 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)了過載保護(hù)。XXX本科課程設(shè)計(jì)（論文） 4 M7130平面磨床PLC控制方案的設(shè)計(jì)4 M7130磨床PLC控制方案的設(shè)計(jì)4.1 基本方案的確定1. 原磨床的工藝加工方法不變；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；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；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；5.改造原繼電器控制中的硬件接線，改為PLC編程實(shí)現(xiàn)。4.2 PLC機(jī)型選擇在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上西門子公司的PLC以大、中型機(jī)為主。西門子公司的早期產(chǎn)品是S5系列，小型饑有S595U、S5100U，中型機(jī)有55U5U，大型機(jī)有S5135U、S5155U c作為S5系列的更新?lián)Q代產(chǎn)品，西門子公司近年又推出了性價(jià)比更高的S7系列，有S7200(小型)、S7300(中型)和57400(大型).S7200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制，應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。作為一個(gè)產(chǎn)品系列S7200有多種型號(hào)的CPU單元(主機(jī))，CPU單元的第一代產(chǎn)有CPU212、CPU214、CPU215、CPU216四種型號(hào)。近年來更新?lián)Q代的第二代產(chǎn)品有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226四種型號(hào)，其技術(shù)性能見表4.1。表4.1項(xiàng)目CPU221CPU222CPU224CPU226程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間6K13K用戶存儲(chǔ)器類型EEPROM主機(jī)I/O6/48/614/1024/16擴(kuò)展模塊數(shù)量無277最大數(shù)字量6/440/3894/74128/1201CPU221 本機(jī)集成6輸人/4輸出共10個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，無I/O擴(kuò)展能力；6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間：4個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kH z高速脈沖輸出51個(gè)B5485通信/編程L3；具有PPN通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力。它非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器、 2CPU222 本機(jī)集成8輸人/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接2個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至78路數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路(8/2)模擬量I/O點(diǎn)；6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)串間；4個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kH z高速脈沖輸出，具有PID控制器i1個(gè)Rs485通信/編程口，具有P四通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力。它是具有擴(kuò)展能力的、適應(yīng)性更廣泛的全功能控制器。 3CPU 224 本機(jī)集成14輸人/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O/點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)；113K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有ND控制器E1個(gè)RS485通信/編程口，具有P四通信協(xié)議、MN通信協(xié)議和自由方式通信能力2I/O端子排很容易整體拆卸。它是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。 4CPU 226 本機(jī)集成24輸人/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)213K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)方的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通信/編程門，具有PN通信協(xié)議、MN通信協(xié)議和自內(nèi)方式通信能力31I/O端子排可很容易地整體拆卸。該型號(hào)適合于I/O點(diǎn)數(shù)較多且控制要求較高的中、小型控制系統(tǒng)。清點(diǎn)M7130平面磨床需接入PLC的輸入輸出器件后，確定需輸人口10個(gè)及輸出口3個(gè)，據(jù)此選用西門子S7200系列CPU224，AC/DC/RELAY。這是一種具有14個(gè)輸人口及10個(gè)輸出口的PLC，輸出口為繼電器型，它的主要性能完全滿足磨床的工作需要。4.3 PLC的I/O分配PLC的I/O分配表見表4.2。表4.2 M7130型平面磨床PC、I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)電流繼電器KAI0.0砂輪電動(dòng)機(jī)M1控制接觸器KM1Q0.0砂輪電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)按鈕SB1I0.1液壓泵電動(dòng)機(jī)M3控制接觸器KM2Q0.1砂輪電動(dòng)機(jī)M1停止按鈕SB2I0.2冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2控制接觸器KM3Q0.2液壓泵電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)按鈕SB3I0.3液壓泵電動(dòng)機(jī)M3停止按鈕SB4I0.4冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕SB5I0.5冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停止按鈕SB6I0.6熱繼電器KR1KR2I0.7退磁轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2I1.0總停止按鈕SB7I1.14.4 PLC系統(tǒng)的控制接線連接設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制接線連接如圖4.1所示圖4.14.5 PLC梯形圖設(shè)計(jì)PLC梯形圖如圖4.2所示圖4.24.6程序指令語句表編制程序指令語句表如下LD I0.0O I1.0AN I1.1A I0.7= M0.0LPSLD I0.1O Q0.0ALDAN I0.2= Q0.0LRDLD I0.3O Q0.1ALDAN I0.4= Q0.1LPPLD I0.5O Q0.2ALDAN I0.6= Q0.2XXX本科課程設(shè)計(jì)（論文） 總結(jié)總 結(jié)將以上設(shè)計(jì)好的PLC程序輸入到西門子S7200系列CPU224主機(jī)后，連接好輸入輸出分配和主電路，按照以上的步驟進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試過程全部通過，完全滿足M7130磨床的控制要求M7130磨床原繼電器電路經(jīng)西門子S7200系列CPU224 PLC改造后，雖然一次性投資較大，但改造后的設(shè)備大大降低了運(yùn)行的故障率，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了日常維護(hù)成本，并可避免因誤操作而引起的事故，改造后的設(shè)備經(jīng)實(shí)際使用表明效果非常好。 此課程，在“電機(jī)拖動(dòng)”這門課程的基礎(chǔ)上，對(duì)電動(dòng)機(jī)的各種起動(dòng)，制動(dòng)，調(diào)速方法所對(duì)應(yīng)的控制線路進(jìn)行分析，研究。同時(shí)，也對(duì)電氣控制，典型機(jī)床和重機(jī)械控制線路進(jìn)行了詳細(xì)的分析和講解。期間，我們認(rèn)識(shí)了各種元器件。（繼電器，熔斷器，主令電氣等）課程設(shè)計(jì)，讓我們有很多的機(jī)會(huì)實(shí)際運(yùn)用一下所學(xué)的知識(shí)，在對(duì)電氣原理圖，安裝圖等的繪制與分析，對(duì)PLC編程與調(diào)試等過程中提高了我們的動(dòng)手能力及解決實(shí)際問題的能力。在這次學(xué)習(xí)后，我對(duì)接觸器控制、PLC程序控制兩者不同之處有了深刻的體會(huì)。接觸器控制具有自動(dòng)控制方法簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低等特點(diǎn)。大多是用于有觸點(diǎn)控制系統(tǒng)，適用于固定動(dòng)作要求的控制設(shè)備，一旦工作中發(fā)生程序變化、錯(cuò)誤，就需要重新配線，比較麻煩，不適用與較復(fù)雜和控制要求經(jīng)常改變的場(chǎng)合。PLC程序控制是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工業(yè)自動(dòng)控制，它編程簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠且動(dòng)作順序變更容易，一旦工作中發(fā)生程序變化，只要改變程序結(jié)構(gòu)即可，因此被廣泛應(yīng)用與復(fù)雜控制系統(tǒng)。通過一個(gè)學(xué)期的課程學(xué)習(xí)和前幾次的課程設(shè)計(jì)，我對(duì)電氣控制和可編程控制器PLC也有了一定的了解和掌握。在未上這門課之前，我連接觸器、繼電器這類最基本的電氣元件都不知道。后來通過老師的講解及自己慢慢的學(xué)習(xí)，對(duì)這方面的知識(shí)，逐漸的也有了一定的了解。現(xiàn)在已能看懂和設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的電氣圖了。XXX本科課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)： 1王威主編 .工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化M .北京：科學(xué)出版社，2003.92常斗南主編 .可編程序控制器原理應(yīng)用實(shí)驗(yàn)M .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 .33王永華 .現(xiàn)代電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù)M .北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20034廖常初 .plc編程及應(yīng)用M .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20025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，20056賀哲榮 石帥軍 .流行plc實(shí)用及設(shè)計(jì)M .西安：西安電子科技大學(xué)出版社，20067余雷聲 .電氣控制與plc應(yīng)用M .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19968Martin .Vaughn D.Programmable Logic ControllerM .Electronics Now，1996