M7120磨床毕业PLC改造

1、 维修电工技师设计维修电工技师设计( (论文论文) )论文题目 教学设备 M7120 型平面磨床改造方案 所在单位 姓 名 指导教师 职称或等级 完成日期 年 月 教学设备教学设备 M7120M7120 型平面磨床改造型平面磨床改造摘摘 要要可编程逻辑控制器(PLC)是专为工业控制而设计开发，其以指令丰富、功能强大、抗干扰性好、工作可靠而在工业自动控制系统得到了广泛应用。熟练地应用 PLC 已成为一名现代电工电子技术工作者得基本要求。文章研究目的是通过对 M7120 型平面磨床控制电路的改造，不但可以使原来老式设备容易改变控制要求而实现全自动化或半自动化，而且可以让较为成熟的 PLC 技术应用

2、到教学设备中。让学习 PLC 枯燥，无味的状态转变为理实一体化的完整教学，对于学生 PLC 和老式常用设备的学习有较好途径。通过改造原有的M7120 磨床方法来实现 PLC 与老式设备的完美结合。经过一段时间的应用，老师和学生反映都比较好。由本次改造来看，在现在职业教育中面对新兴技术，只有结合老式设备才能让学习新技术更有生命力。关键词：关键词：可编程逻辑控制器(PLC) M7120 磨床 工业控制目目 录录引言引言.5 5M7120M7120 型平面磨床改造过程型平面磨床改造过程 .6 6M7120 型平面磨床及其继电接触器控制电路简介 .6M7120 型平面磨床工作概况.6M7120 型平面

3、磨床电气控制电路概述.7三菱 FX 系列的特点 .7与继电器控制系统的比较.7与集散控制系统的比较.8与工业微机控制系统的比较.8M7120 型平面磨床的 PLC 控制电路 .8安装与接线安装与接线.1212小结小结.1414引言引言从世界上第一台可编程控器(PLC)诞生的30多年时间里，可编程控器的应用技术得到了迅猛的发展,随着国家自动化设备大规模的使用。可编程逻辑控制器(PLC)被越来越多自动化设备使用。如：火力发电设备、机械制造设备等都有PLC的身影存在。同时许多老的手动设备也用PLC改造成全自动化或半自动化设备。熟练地应用PLC已成为一名现代电工电子技术工作者得基本要求。所以越来越多中

4、等学校自动化专业也开设了PLC课程。但现行许多学校PLC教学过程都比较单调、基本都是理论教学，要不就是理论为主结合少量的上机编程。这样培养出来的学生很难满足工厂的需求。我们学校自行设计和改造了许多实用的PLC教学设备，其中有我设计的M7120型平面磨床的改造。通过用三菱FX系列的PLC设计M7120型平面磨床复杂的电气控制系统使其变得简单，清晰明了并且避免设备陈旧出现的误动作以及针对新兴的技术及时的做出相应的调整，使M7120型平面磨床的电气控制系统处于最佳的工作状态。M7120 型平面磨床改造过程M7120 型平面磨床及其继电接触器控制电路简介 如图 1 所示为我校 M7120 型平面磨床继

5、电接触器控制电路。M7120 型平面磨床工作概况工作概况平面磨床靠电磁吸盘 YH 通电后产生的电磁吸力将铁磁性工件吸牢在吸盘上。液压泵电机 M1 驱动液压泵，提供液压系统所需得压力油，液压系统得执行元件-工作台带动电磁吸盘及吸牢在其上的工件往复运动。砂轮电机 M2 带动砂轮旋转对工件进行磨削加工。操作时要求先开 M1 再开 M2；先停 M2 再停 M1。冷却泵电机 M3 供给砂轮磨削工件时所需得冷却液，M3 与 M2 通过接插件 XP1、XS1 并联运行。砂轮升降电机 M4 既能正转也能反转，可使拖板在立柱导轨上带动砂轮作升降调整。为确保安全生产，当电磁吸盘不工作或发生故障时，M1、M2、M3

6、均不能启动。M7120 型平面磨床电气控制电路概述电气控制电路概述合上电源总开关 WS，如果 16 区中的直流电源电压正常，电压继电器 KUV得电吸合，7 区中的 KUV 的常开触点闭合，为启动 M1 和 M2 做好准备。 电磁吸盘 YH 由按钮 SB8、SB9、SB10 控制其充磁、停充和去磁。工件在 YH上放好后，按下充磁按钮 SB8,接触器 KM5 通电吸合，YH 通入直流电进行充磁将工件吸牢。加工完毕后，按下停充按钮 SB9，KM5 断电释放，YH 断电，但由于剩磁作用，要顺利取下工件，必须在按下去磁按钮 SB10，接触器 KM6 通电吸合，给 YH 通入反向直流电实现去磁。需要注意的

7、是 SB10 的按下时间不能太长，否则 YH 会反向充磁。工件被 YH 吸牢后按下 M1 的启动按钮 SB3，接触器 KM1 通电吸合并自锁，M1启动运转；当按下 M1 的停止按钮 SB2 时，M1 停止运转。M1 启动后，当按下 M2 启动按钮 SB5 时，接触器 KM2 得电吸合并自锁，M2启动运转；当按下 M2 的停止按钮 SB5 时，M2 停止运转。M3 是通过接插件 XP1、XS1 的插入和拔出控制其运行和停止的。M4 由 SB6 和 SB7 点动控制其正、反转。三菱 FX 系列的特点PLC 控制的优越性与继电器控制系统的比较与继电器控制系统的比较 传统的继电器控制只能进行开关量的控

8、制，而 PLC 既可进行开关控制，又可进行模拟量控制，还能与计算机联成网络，实现分级控制。 在 PLC 的编程语言中，梯形图是使用最广泛的语言。梯形图与继电器控制原理图十分相似，沿用了继电器控制电路的元件符号，仅个别地方有些不同。PLC 与继电器控制系统相比主要有以下几点区别：组成的器件不同。继电器控制线路是由许多硬件继电器组成的，而 PLC 则是由许多“软继电器”组成。传统的继电器控制系统本来有很强的抗干扰能力，但其用了大量的机械触点，因物理性能疲劳、尘埃的隔离性及电弧的影响，系统可靠性大大降低。PLC 采用无机械触点的逻辑运算微电子技术，复杂的控制由PLC 内部运算器完成，故寿命长、可靠性

9、高。触点的数量不同。继电器的触点数较少，一般只有 48 对；而“软继电器”可供编程的触点有无限对。控制方法不同。继电器控制系统是通过元件之间的硬接线来实现的，控制功能就固定在线路中。PLC 控制功能是通过软件编程来实现的，只要改变程序，功能即可改变，控制非常灵活。工作方式不同。在继电器控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态。在 PLC 中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，每个“软继电器”受制约接通的时间是短暂的。与集散控制系统的比较与集散控制系统的比较 PLC 由继电器逻辑控制系统发展而来，而集散控制系统由回路仪表控制系统发展而来。不论是 PLC 还是集散系统，在发

10、展过程中，二者始终是相互渗透、互为补充的。因此，PLC 与集散控制系统的发展越来越接近，很多工业生产的控制过程既可以用 PLC 实现，也可以用集散系统实现。与工业微机控制系统的比较与工业微机控制系统的比较 工业微机在要求快速、实时性强、模型复杂的工业控制中占有优势。但是，使用工业微机的人员技术水平要求较高，一般应具有一定的计算机专业知识。另外，工业微机在整机结构上尚不能适用恶劣的工作环境，抗干扰能力及适应性差，这就是工业微机用在工业现场控制的致命弱点。工业生产现场的电磁辐射干扰，机械振动、温度及湿度的变化以及超标的粉尘，每一项足可以使工业微机不能正常工作M7120 型平面磨床的 PLC 控制电

11、路我们选用三菱公司的 FX 系列 FX2N-48M 型 PLC，该型号 PLC 程序容量为 8K步，程序执行速度 0.1 微秒/步，共有个 24 输入点（X0-X27，每个 7mA） 、24 个继电器输出点（Y0-X27，每个 2A） ，各输入、输出点接线及功能分配如表 1 所示。表 1 ： 输入、输出点接线及功能分配输入信号输出信号名称代号输入点名称代号输出点电压继电器KUVX0液压泵电机接触器KM1Y0总停按钮SB1X1砂轮电机接触器KM2Y1液压泵电机 M1 启/停控制按钮SB2X2砂轮上升接触器KM3Y2砂轮电机 M2 启/停控制按钮SB3X3砂轮下降接触器KM4Y3砂轮电机 M4 上

12、升按钮SB4X4电磁吸盘充磁接触器KM5Y4砂轮电机 M4 下降按钮SB5X5电磁吸盘去磁接触器KM6Y5电磁吸盘充磁按钮SB6X6电磁吸盘停止充磁按钮SB7X7电磁吸盘去磁按钮SB8X10液压泵电机 M1 热继电器FR1X11砂轮电机 M2 热继电器FR2X12冷却泵电机 M3 热继电器FR3X13实际接线图如图 2 所示：该型号 PLC 自带直流 24V 输出端子，故无需外接 24V 直流电源。梯形图程序如图 3 所示：在 FXGP-WIN-C 编程软件中编辑好梯形图程序并联机调试成功后下载至 PLC的 ROM 中，再将 PLC 上的运行模式选择开关打到 RUN 位置即可正常运行了。为节省

13、输入点数，在 PLC 控制系统中 SB2、SB3 采用单钮启/停控制技术，即按一下为电机启动，再按一下为电机停止。M1M4、YH 的工作状态指示灯仍沿用原指示灯。采用 PLC 控制系统后：1、可确保液压泵电机 M1 不启动砂轮电机 M2；M2 可在 M1 启动后自由启/停；只要 M1 停 M2 一定停。2、只有在砂轮电机 M2 停止状态下，砂轮点动下降才有效。因部分按钮的作用有所改变，最好在改造完成后在相应按钮处贴上对应得标签。安装与接线M7120 型平面磨床继电接触器控制电路元器件明表如表 3 所示：表 3 ： M7120 型平面磨床继电接触器控制电路元器件明细表代号名称型号与规格件数备注Q

14、S电源开关HZ1-25/3 25A1三极M1液压泵电动机JO2-21-4 1.1kW，1410r/min1M2砂轮电动机JO2-31-2 3kW,2860r/min1M3冷却泵电动机PB-25A 0.12kW，3000r/min1M4砂轮升降电动机JO3-30 1-40.75kW, 1410/min1KM1KM6交流接触器CJ0-10A 线圈电压 220V6FR1JR10-10 整定电流1FR2JR10-10 整定电流1FR3热继电器JR10-10 整定电流1FU1RL1-60/253配熔体 25AFU2FU7熔断器RL1-15/28配熔体 2ATC控制变压器BK-200 1订制380V/13

15、5、110、24、6VSB1SB10按钮LA210YH电磁吸盘HDXP 127V、1VC整流器2CZ11C4KUV欠电压继电器1C电容5Mf/300V1R电阻GF 型 5、50W1HL1HL5指示灯XD1 型、6V5SA台灯开关1EL工作照明灯K-1 24V、40W1配灯泡XS1、XP1CY0-36、三极1XS2、XP2接插件CY0-36、二极图1XB接零牌1PLC 控制系统中总停开关 SB1、液压泵电机 M1 启/停控制按钮 SB2、砂轮升降电机 M4 点动上升按钮 SB4 在接线时一定要由原来的接常闭触点改成接常开触点，SB3、SB5SB8 均为原接法（接常开触点） 。PLC 安装与接线步骤如下：1、为方便 PLC 散热，安装时要求 PLC 外壳上的通风槽必须处于上下位置以利空气流通。2、PLC220V 交流电源线尽量就近连接，而且紧密绞成麻花状以防止引进干扰。3、220V/220V 交流线路，尽量用粗导线（2mm）以减小线路压降。4、220V/220V 交流线路、24V 直流线路不要靠近主回路（高压、大电流线路） ，尽量相隔 80mm 以上。5、输入输出配线用导线，要在 0.182mm 范围内选用实用方便得导线；输入线路和输出线路要分开配线；输入