M7130磨床PLC改造要点

专业综合设计与实践报告书2012/2013第2学期专业电气工程及其自动化班级09电一学号09020239姓名恽鑫目录第一章M7130磨床简介.................................................................................................................1第二章M7130磨床工作原理.........................................................................................................22.1主运动................................................................................................................................22.2进给运动............................................................................................................................22.3辅助运动............................................................................................................................3第三章M7130磨床的电路分析.....................................................................................................43.1主回路分析.........................................................................................................................43.2控制电路分析....................................................................................................................5第四章M7130磨床的PLC选型....................................................................................................64.1PLC的基本概念..................................................................................................................64.2三菱PLC的主要特点.........................................................................................................64.3PLC的选型..........................................................................................................................7第五章M7130电气控制线路的PLC改造....................................................................................95.1输入输出的设计.................................................................................................................95.2程序流程框图...................................................................................................................105.3M7130磨床的PLC改造梯形图......................................................................................11第六章仿真与调试.......................................................................................................................13第六章总结...................................................................................................................................15参考文献.........................................................................................................................................161第一章M7130磨床简介磨削技术经过近几年的快速发展，已进入了一个成熟化、精细化、实用化的平稳发展阶段。在展会上，虽未发现全新的概念性的机型，但几年前一些国际顶级磨床制造商引领的磨削新理念已得到了世界磨床制造领域的广泛认同。磨床是金属切削机床中的一个大类，以精度高、品种多着称，是能源、交通、冶金、航天、军工等行业精密加工必备的设备之一。随市场经济体制的建立和不断完善，以及企业制度改革的深化，磨床制造企业和其它企业一样，不断加强适应市场的能力。近几年来，市场对磨床的需求量不断增长，磨床的产量与销售量也在逐年增长。以下简单的介绍下M7130磨床部位结构及其功能：主轴：安装砂轮前须确定主轴为顺时针方向旋转。开机时，须先开主轴后开冲水。液压装置：平面磨床使用粘度为46号液压油。基本结构：新机在使用三个月后需更换液压油，以后则每年更换一次，同时须清洁油箱。每天检查液压油油位，油位应保证在最低与最高线之间。液压马达启动前，须确定流量调速杆在关闭位置。左右机构：禁止在工作台运动时调整左右行程。当工作台钢索松动时，应立即做调整。（本条适用手动机型）冲水及吸尘装置：吸尘箱过滤网每两周须清洁一次。冷缺水箱每一个月须清洗一次。2第二章M7130磨床工作原理工作台上装有电磁吸盘，用以吸持工件。工作台在床身导轨上作往复运动（纵向运动）。固定在床身上的立柱上带有导轨，滑座在立柱导轨上作垂直运动；而砂轮箱在滑座的导轨上作水平运动（横向运动），砂轮箱内装有电动机，电动机带动砂轮作旋转运动。平面磨床在加工工件过程中，砂轮的旋转运动是主运动，工作台往复运动为纵向进给运动，滑座带动砂轮箱沿立柱导轨的运动为垂直进给运动，砂轮箱沿滑座导轨的运动为横向进给运动。工作时，砂轮旋转，同时工作台带动工件右移，工件被磨削。然后工作台带动工件快速左移，砂轮向前作进给运动，工作台再次右移，工件上新的部位被磨削。这样不断重复，直至整个待加工平面都被磨削。砂轮电动机M1、冷却泵电动机M2、液压泵电动机M3。其中M1、M2由接触器KM1控制电动机M3由接触器KM2控制。三台电动机共用熔断器FU1作短路保护M1、M2有热继电器FR1作长期过载保护、M3分别由热继电器FR2作长期过载保护。M7130平面磨床采用多电机拖动,由砂轮电动机、液压泵电动机、冷却泵电动机分别拖动,且只需单方向旋转。无论电磁吸盘工作与否,均可开动各电动机,以便进行磨床的调整运动,还具有欠磁保护环节和照明电路。各部分的作用如下:1.砂轮电动机拖动砂轮旋转。2.冷却泵电动机拖动冷却泵,供给磨削加工时需要的冷却液。冷却液是为了减小工件在磨削加工中的热变形,并冲走磨屑,以保证加工精度时使用的。3.液压电动机驱动液压泵,供出压力油,经液压传动机构来完成工作台往复纵向运动并实现砂轮的横向自动进给,并承担工作台导轨的润滑4.为适应磨削小工件需要,也为工件在磨削过程中受热能自由伸缩,采用电磁吸盘来吸持工作。2.1主运动主运动指的是砂轮的高速旋转，其控制要求有三点：为保证磨削加工质量，要求砂轮有较高的转速，通常采用两极笼型异步电动机。为提高主轴的刚度，简化机械结构，采用装入式电动机，将砂轮直接装到电动机轴上。砂轮电动机只要求单向旋转，可直接启动，无调速和制动要求。2.2进给运动进给运动有三种运动形式：工作台的往复运动（纵向进给）、砂轮架的横向（前后）进给、砂轮架的升降运动（垂直进给）。各自的控制要求如下：工作台的往复运动（纵向进给）：（1）液压传动，因液压传动换向平稳，易于实现无级调速。液压泵电动机M3拖动液压泵，3工作台在液压作用下作纵向运动。（2）由装在工作台前侧的换向挡铁碰撞床身上的液压换向开关控制工作台进给方向。砂轮架的横向（前后）进给：（1）在磨削的过程中，工作台换向时，砂轮架就横向进给一次。（2）在修正砂轮或调整砂轮的前后位置时，可连续横向移动。（3）砂轮架的横向进给运动可由液压传动，也可用手轮来操作。砂轮架的升降运动（垂直进给）：（1）滑座沿立柱的导轨垂直上下移动，以调整砂轮架的上下位置，或使砂轮磨入工件，以控制磨削平面时工件的尺寸。（2）垂直进给运动是通过操作手轮由机械传动装置实现的。2.3辅助运动辅助运动主要有工件的夹紧、工件的冷却。各自的控制与要求：工件的夹紧：（1）工件可以用螺钉和压板直接固定在工作台上。（2）在工作台上也可以装电磁吸盘，将工件吸附在电磁吸盘上。因此，要有充磁和退磁控制环节。为保证安全，电磁吸盘与三台电动机M1、M2、M3之间有电气联锁装置，即电磁吸盘吸合后，电动机才能启动。电磁吸盘不工作或发生故障时，三台电动机均不能启动。工件的冷却：（1）冷却泵电动机M2拖动冷却泵旋转供给冷却液。（2）要求砂轮电动机M1和冷却泵电动机要实现顺序控4第三章M7130磨床的电路分析M7130型平面磨床电气控制线路图:M7130磨床电路图3.1主回路分析主电路是电源由砂轮电动机,冷却泵电动机、液压泵电动机组成,主电路的检测操作如下1.将电源插头插入电源插座内,合上空气开关Q,合上控制电路中的SA1然后按下按钮SB1,观察接触器KM1是否吸合,如果吸合,用万用表电压档交流700V档,检查接线端子U1、V1、W1之间是否有三相平衡的380V电源,或分别测试U1、V1、W1对N之间是否有220V的相电压。用同样的方法测试U2、V2、W2之间是否有三相平衡的电源,如果都没有问题,则按下SB2停止按钮,接触器KM1断开。2.如果是三相电源不平衡,则表示有缺相应检查对应电路的连接,如熔断器FU1及各部分之间的连接线,建议断电情况下用万用表的电阻档,带蜂鸣器档来检查各部分之间的电路是否导通。3.按下按钮SB3观察接触器KM2是否吸合,如果吸合,用万用表电压档交流700V档,检查接线端子U3、V3、W3之间是否有三相平衡的380V电源,或分别测试U3、V3、W3对N之间是否有220V的相电压。如果没有问题则按下SB4停止按钮接触器KM2断开。4.如果是三相电源不平衡,则表示有缺相,应检查对应电路的连接,如熔断器FU1及各部分之间的连接线,建议断电情况下用万用表的电阻档,带蜂鸣器档来检查各部分之间的电路是否导通。53.2控制电路