【正文】 00010 12 砂輪電動機熱繼電器 FR 00011 13 冷卻泵電動機熱繼電器 FR 00012 14 欠壓繼電器 KV 00013 表 33 平面磨床電氣控制 系統(tǒng) PLC 輸出接口功能表 序號 名稱 符號 輸出口 1 液壓泵電動機接觸器 KM1 10000 福州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 2 液壓泵電動機運行指示燈 HL1 10001 3 砂輪電動機接觸器 KM2 10002 4 砂輪電動機運行指示燈 HL2 10003 5 砂輪箱升降電動機正轉接觸器 KM3 10004 6 砂輪箱升降電動機反轉接觸器 KM4 10005 7 砂輪箱電動機運行指示燈 HL3 10006 8 電磁吸盤充磁接觸器 KM5 10007 9 電磁吸盤消磁接觸器 KM6 10008 10 充磁與退磁指示燈 HL4 10009 PLC 控制系統(tǒng)的電源設定 PLC 內部的電源部件將交流電轉化成 PLC 的中央處理器、儲存器等電路工作所需的直流電源，使其正常工作，并能向外部提供 24V 的直流電源，給輸入單元所連接的外部開關、傳感器等設備供電。在輸出接口電路中將中央處理器送出的弱電控制信號轉換成現(xiàn)場需要的強電信號，來驅動各種執(zhí)行元件，如電磁閥、接觸器、電磁鐵、調節(jié)閥、調速裝置等設備。輸入單元接收現(xiàn)場設備向PLC 提供的信號，如操作按鈕、限位開關、行程開關、選擇開關以及其他一些傳感器輸出的開關量或模擬量信號等。 （ 9）串行通信功能強 CP1H PLC的串行通信口最多可以裝兩個（ RS232C或 RS422A/485選件板可供選擇），磨床 PLC 控制系統(tǒng)設計 9 可 以方便地實現(xiàn)與可編程終端（簡稱 PT）、變頻器、溫度控制器、智能傳感器及 PLC之間的各種連接。 （ 6）高速性能強 （ 7）功能塊編程語言簡便 用戶可根據(jù)需求自己創(chuàng)建功能塊，需要時就可以進行反復調用。 （ 2） 程序容量與 I/O容量大 其中 程序容量： 20K 步 ； 數(shù)據(jù)容量： 32K 字 。它的主機上配備了兩個七段數(shù)碼管、 USB 端口、模擬電位器、外部模擬設定輸入、電池、存儲盒等。輸出控 制接觸器線圈、運行指示燈等執(zhí)行元件 10個，需占用10個輸出端點 .為滿足系統(tǒng)控制要求且降低系統(tǒng)成本，選擇歐姆龍 CP1H系列的可編程序控制器，即可滿足 M7120型平面磨床的電氣控制系統(tǒng)的各項控制要求。 SB0、 SB SB SB7 為常閉按鈕， SB SB SB SB SB SB9 為常開按鈕。在 M7120 平面磨床PLC 控制系統(tǒng)中，采用的是直流欠壓繼電器，將其并聯(lián)在電磁吸盤的兩端，保證電磁吸力足夠大時才能使工作臺和砂輪電機運行，其觸頭連接在 PLC 的輸入端用于邏輯控制。 欠壓繼電器是電磁式繼電器的一種，用來反映電壓信號。在 M7120 平面磨床的 PLC 控制系統(tǒng)中，將熱繼電器分磨床 PLC 控制系統(tǒng)設計 7 別安裝在液壓泵電動機 M砂輪電動機 M冷卻泵電動機 M3 上，將輔助觸頭安裝在 PLC的輸入端用于邏輯控制。 熱繼電器是利用測量元件被加熱到一定程度而動作的一種繼電器，熱繼電器的測量元件是雙金屬片，雙金屬片受熱彎曲，當彎曲到一定程度時通過動作機構使觸點動作。當電路正常工作時，熔體在額定電流下不應熔斷，故熔斷器主要用于短路保護。 熔斷器是一種利用熱效應原理工作的電流保護器，串聯(lián)在電路中。線圈串聯(lián)在電路中，當流過線圈的電流達到一定值時接觸器的觸頭動作，改變其狀態(tài)。并且具有低壓釋放保護功能等。 其中接觸器是一種能夠頻繁地接通或斷開交、直流主電路和大容量控制電路，能實現(xiàn)遠距離自動控制的電器。由于電機運行指示燈功率較小，采用 PLC 輸出電流控制。主電路用斷路器，各負載回路和控制回路以及 PLC 控制回路采用熔斷器，實現(xiàn)短路保護 PLC 應選用繼電器輸出型。上下極限位置應有位置保護，在磨削加工中應保證砂輪架不能升降移動。砂輪箱位置調整，為使砂輪升降準確采用點動控制。砂輪電動機 M2 和冷卻電動機 M3 采用同步運行控制方法。 磨床 PLC 控制系統(tǒng)設計 5 圖 22 M7120 平面磨床主電路圖 福州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 6 第 3 章 磨床 PLC 電氣控制系統(tǒng)設計 總體設計方案說明 油泵電動機、砂輪電動機、冷卻電動機、砂輪箱升降電動機分別由電動機 M MM M4 拖動。 M7120 控制電路由繼電器、接觸器、整流器、小型變壓器、常開按鈕、常閉按鈕等傳統(tǒng)電氣元件經過自鎖、互鎖等邏輯組合進行控制。電動機 M1 由接觸器 KM1 的主觸點控制；電動機 M2和電動機 M3同時由接 觸器 KM2的主觸點控制，控制砂輪升降的電動機 M4由 KMKM4 控制其正反轉。 主電路中共有四臺電動機，如圖 22 所示。磨床采用完善的保護環(huán)節(jié)，在各電動機上安有短路保護、過載保護等。電磁 吸盤采用自動充磁電路結構，在退磁方面避免電磁吸盤反向充磁采用電動消磁方式。砂輪箱升降電動機采取點動控制，并實現(xiàn)升降互鎖。 M7120 磨床控制特點 砂輪電動機、液壓泵電動機及冷卻電動機只需單方向旋轉，且全部采取直接啟動方式。四臺電機分別為：液壓泵電動機、砂輪電動機、冷卻電動機、砂輪箱升降 電動機。 福州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 4 M7120 平面磨床的電力拖動特點及控制特點 電力拖動特點 平面磨床 M7120 是一種精密的機床，為保證其加工精度、使平穩(wěn)運行，確保工作臺往復運動換向時的慣性最小且無沖擊力，對工作臺往復運動和砂輪箱橫向進給采用液壓傳動。砂輪的旋轉只要求單方向旋轉，且 無調速要求。砂輪箱在立柱上作垂直運動，以 實現(xiàn)砂輪箱的垂直進給。在工作臺上安裝有電磁吸盤是用于固定被加工工件的夾具。在床身中裝有液壓傳動裝置，以使工作臺在床身的水平導軌上做往復運動，為使運動時能夠平穩(wěn)且容易調節(jié)運動速度，采用液壓傳動將電機的轉速轉變?yōu)橹本€運動。 磨床 PLC 控制系統(tǒng)設計 3 第 2 章 M7120 平面磨床的結構及功能 平面磨床的主要結構及運動方式 M7120 平面磨床的主要結構 M7120 型平面磨床是臥軸矩形工作臺 ，主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪箱、立柱、滑座等部分組成，如圖 21 所示。傳統(tǒng)的全自動機床是采用一只液動或氣動的機械手來實現(xiàn)工件的自動上、下料，而現(xiàn)在是通過采用真正意義上的多關節(jié)串聯(lián)式機器人，來實現(xiàn)工件的上、下料，包括對已加工完成零件的堆放。橫向系列、縱向系列、跨系列、全系列的模塊化設計，無論是牧野、大隈等為代表的日本機床，還是 Cincinnati、 Haas 等為代表的美國機床，在外形上看 似乎完全一樣，不同公司生產的機床功能則完全不同，但所構成的各模塊很多則是通用的。 1μ m 的機床已較為普遍；從主軸轉速來看， 的主軸可達 60000 轉 /分鐘， 13kW 的主軸可達 42021 轉 /分鐘，主軸高速旋轉已不是小功率機床的專有特征；從剛性上看，目前已經出現(xiàn)可加工60HRC 硬度材料的加工中心。 發(fā)展呈現(xiàn)三大變化 (1) 復合、高速、高剛性、高精度仍是金切機床發(fā)展的主要方向，但又有新的變化。數(shù)控型平面磨床已形成一個市場的潮流。 (2)從控制上看，目前 70%以上的平面磨床為數(shù)控型，分為單軸、雙軸及三軸數(shù)控，最多可達五軸控制，特別是 400mm 以上的大規(guī)格機型，全部為數(shù)控型。 平面磨床發(fā)展現(xiàn)狀 (1)從規(guī)格上看，目前平面磨床以小型平磨為主。平面磨床是磨床類機床中演變潛力最大的一種機型。隨著機械產品精度、強度、可靠性和壽命等要求的不斷提高以及新型材料的廣泛使用，磨削加工技術正朝著超精細、超硬度磨削發(fā)展，開發(fā)精密高剛度的自動化數(shù)控磨床的成發(fā)展趨勢。 到 1908 年自動測量裝置開始在磨床上得到運用。隨著近代工業(yè)尤其是汽車工業(yè)的發(fā)展，各種不同功能、類型的磨床相繼問世。在 1883 年，這家公司研制出把磨頭裝在立柱上并且工作臺能夠作往復運動的平面磨床。 在 1876 年的巴黎博覽會上展出了由美國布朗 夏普公司制造的 萬能外圓磨床，這是首臺具有現(xiàn)代磨床基本特征的磨床。s PLC transformation. Key words: surface grinding machine， PLC， control system III 目錄 摘 要 .......................................................................................................................... I ABSTRACT ............................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ................................................................................................................. 1 課題的背景及其意義 ................................................................