mA外圆磨床控系统研发设计方案

1、课程设计报告书题目：M1432A型万能外圆磨床控制系统设计专业: 电气工程及其自动化（拖动方向） 班级：电气工程 0901 指导教师：俞鹤学生：杜敬峰 学号： 2009011671 学生：秦 洋 学号： 2009011682目录1 M1432A型万能外圆磨床基本特性1.1 M1432A简介1.2 M1432A外圆磨床基本外形1.3 M1432A四种常见加工形式2 M1432A型万能外圆磨床接触器一继电器控制电路2.1 接触器一一继电器控制电气原理图2.2 元件明细表2.3 接触器一一继电器控制电路概述2.4 接触器一一继电器控制电路分析3 M1432A型万能外圆磨床的PLC控制3.1 PLC选

2、型与简介3.2 PLC输入输出点分配3.3 PLC程序3.4 PLC接线图4 小结5 参考文献一、M1432A型万能外圆磨床基本特性1.1 M1432A 简介M1432A型万能外圆磨床主要以磨削圆柱形或圆锥形（包括阶梯形）的外圆表面和内孔，成品的尺寸精度可达 12级，表面光洁度可达T8T10。机床的 外磨砂轮、内磨砂轮、工件、油泵及冷却，均以单独的电机驱动。机床的工作台纵向运动，可由液压驱动，也可用手轮摇动。砂轮架横向快速进退由液压驱动，其进给运动由手轮机构实现。M1432A型万能外圆磨床可以用来加工外圆柱 面及外圆锥面，利用磨床上配备的内圆磨具还可以磨削内圆柱面和内圆锥面，也能磨削阶梯轴的轴

3、肩和端平面。1.2 M1432A外圆磨床基本外形® 3-2能外圆磨鹿外羽图身2头禦3内同醉耳4-砂乾禦5尾厘6晋憂7手晁S-XfFfe1.3M1432A外圆磨床四种常见加工形式n nn na圆柱体的外圆加工c.阶梯轴的轴肩的磨削b.圆锥体的外圆加工d.内圆磨削二、M1432A型万能外圆磨床接触器一继电器控制电路2.1 M1432型万能外圆磨床接触器一一继电器控制电气原理图Z 一二二_o O應斗丸聲於01金So OUJxr JAi.曲 m2 誉旺T卜«? L£ 审*E 1*七1££=&* 士2.2元件明细表代号名称型号规格数量M1泵电动机

4、Y8024/B50.75KW、80V、4 极1500Hmi n1M2头架电动机YUD90LA 8140.37/5KW、380V 814 极1M3内圆电动机Y30221.1KW380V2 极3000r/mi n1M4外圆电动机Y112M-44KW 380V 4 极 1500r/min1M5冷却泵电动 机DB-250.125KW380V 2 极1KM交流接触器CJ10-10380V 10A线圈电压3806FR热继电器JR16B-20/320A3 极5FU1螺旋式熔断 器RL1-60/25380V 60A 配熔体 25A3FU2螺旋式熔断 器RL1-15/10380V15A 配熔体 10A6FU3螺

5、旋式熔断 器RL1-15/10380V15A 配熔体 10A6FU4螺旋式熔断 器RL1-15/2380V15A配熔体2A2FU5熔断器RL1-15/2380V15A配熔体2A1SA1选择转速开关LAY3-22*13单极3位；380V、6A1SA2冷却泵开关LAY3-11X/2单极3位；380V、6A1SA3照明开关LAY3-11X/2单极3位；380V、1SB按钮LA10-3H380V 5A 3 位2SQ位置开关LX1-111380V 5A2YA电磁铁MQW-0.7380V 0.71TC变压器BKC-150380/3624 6V1EL照明灯JC6-124V40W1HL指示灯DS22-2/T0

6、.15A6 8V1M1432 型万能外圆磨床由五台电动机拖动，即油泵电动机M1 ，头架电动机M2，内圆砂轮电动机 M3，外圆砂轮电动机M4和冷却电动机M5。从控制电路来看， M1432 型万能外圆磨床只有在油泵电动机 M1 启动运转 后，即接触器 KM1 的常开触点闭合后，其他的电动机才能启动运行。在控制电路中，SB1为机床的总停止按钮；SB2为油泵电动机M1的启动按 钮； SB3 为头架电动机 M2 的点动按钮； SB4 为内、外圆砂轮电动机 M3、M4 的启动按钮； SB5 为内、外圆砂轮电动机 M3、M4 的停止按钮；手动开关 SA1 为头架电动机 M2 高、低速转换开关； SA2 为冷

7、却泵电动机 M5 的手动开关；行 程开关SQ1为为砂轮架快速连锁开关；SQ2为内、外圆砂轮电动机 M3、M4的 连锁行程开关。按下按钮SB2，接触器KM1通电闭合并自锁，油泵电动机 M1启动运转， 其他电动机即可启动。按下按钮SB3,头架电动机可点动。将手动开关 SA1扳至“低”速挡，将 砂轮架快速移动操纵手柄扳至“快进”位置，液压油进入砂轮架移动驱动油缸， 带动砂轮架快速进给移动。当砂轮架接近工件时，压合行程开关SQ1，接触器KM2 通电闭合，头架电动机 M2 低速运转。同理，将 SA1 扳至“高”速档位置， 重复以上过程，头架电动机 M2 高速运转。内、外圆电动机M3、M4的控制由行程开关

8、SQ2进行转换。当将砂轮架上 的内圆磨具往下翻时，行程开关 SQ2复位，按下按钮SB4,接触器KM4通电闭 合，内圆砂轮电动机 M3 启动运行；当将砂轮架上的内圆磨具往上翻时，行程开 关SQ2被压合，按下按钮SB4,接触器KM5通电闭合，外圆电动机 M4启动运 转。当接触器 KM2 或 KM3 闭合时，也就是头架电动机 M2 不论低速或高速运 转，接触器 KM6 都会通电闭合，冷却泵电动机 M5 启动运转。FU1 作为线路总的短路保护， FU2 作为 M1 和 M2 电动机的短路保护， FU3作为 M3 和 M5 电动机的短路保护。 5台电动机均有过载保护2.4 M1432型万能外圆磨床接触器

9、 一继电器控制电路分析合上电源开关QS1 指示灯HL灯亮合上QS2 一照明灯EL亮（1）油泵电动机M1的控制启动按钮SB2 一KM1线圈得电 一KM1自锁触头闭合自锁一 后面电路才能得电实现顺序控制 KM1主触头闭合一 油泵电动机M1启动供给压力油（2）头架电动机M2的控制低速：SA1是头架电动机的转速选择开关，分“低”、“停”、“高”三档位置， 如将SA1扳到“低”档位置，按下油泵电动机 M1的启动按钮SB2, M1启动， 通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时，便压合位置开关 SQ SQ1 常开闭合.KM2线圈得电一“KM2联锁触头分断对KM3联锁KM2主触头闭合一电动机M2接成形低速

10、运行KM2辅助常开闭合一KM6线圈得电一 KM6主触头闭 合一电动机M5得电运转提供冷却液。高速：将转速开关SA1扳到“高”挡位置，砂轮架快速前进当接近工件压合位置开关SQ1 SQ1常开闭合 KM3线圈得KM3联锁触头分断对 KM3联锁f KM3主触头闭合电动机M2接成YY形高 速运行_KM3辅助常开闭合一 KM6线圈得电一 KM6主触头闭合 一电动机M5得电运转提供冷却液SB3是点动控制按钮，以便对工件进行校正和调试。磨削完毕，砂轮架退回原位，位置开关 SQ1复位断开，电动机M2自动停转。（3）外圆砂轮电动机M3和M4控制内、外圆砂轮电动机不能同时启动，由位置开关SQ2对它们实际联锁。当外圆

11、磨削时，把砂轮架上的内圆磨具往上翻，它的后侧压住位置开关SQ2SQ2常闭分断对KM4联锁SQ2常开闭合KM5线圈得电KM5联锁触头分断对KM4联锁KM5自锁触头闭合KM5主触头闭合一电动机M4得电EKM5联锁触头复位闭合KM5自锁触头分断KM5主触头分断一 电动机M4失电 停转。当内圆磨削时：将内圆磨具翻下，原被内圆磨具压下的位置开关 SQ2复位，SQ2 常开恢复分断SQ2常闭恢复闭合_'电磁铁YA线圈得电按下SB4 KM4线圈得电一衔铁被吸下，砂轮架快速进退的操纵手柄锁住液压回路， 使砂轮架不能快 速退回EKM4联锁触头分断对KM5联锁KM4自锁触头闭合自锁KM4主触头闭合一内圆砂轮

12、电动机M3启动运行内圆砂轮磨削时，砂轮架是不允许快速退回的，因为此时圆磨头在工件内孔，砂 轮架若快速移动，易造成损坏磨及工件报废的严重事故。（4）冷却泵电动机M5的控制：当KM2或KM3线圈得电吸合时，利用KM 2或KM3辅助常开触头闭合，使KM6线圈得电吸合一 冷却泵电动机M5自动启动。修整砂轮时，不需要启动头架电动机 M2，但要启动冷却泵电动机 M5。为 此，备有转换开关SA2，在修整砂轮时用来控制冷却泵电动机。（5） 停止：按下SB1 KM1线圈失电 _ KM1主触头分断一电动机M1失电 停转 KM1自锁触头分断一后面电路 不能得电其余接触器所需的电源都从接触器 KM1自锁触头后面接出，

13、所以当油 泵电动机停止后其余电动机才能停止。（6）照明及指示灯线路由变压器 TC降压为36V电压供照明，6.3伏供指示灯（7）切断电源开关QS1 丁断开QS2 -照明灯EL灭一指示灯HL灯灭三、M1432A型万能外圆磨床的PLC控制3.1PLC选型与简介采用PLC控制M1432A开型万能外圆磨床可以减少控制电路的接线，提高系 统的可靠性，同时也方便于控制系统的自动化改装。此控制系统有11个输入点与8个输入点，为获得较高的性价比，故采用三菱 生产的FX1S-30MR-001。此款PLC集成有16个输入口，14个输出口，220V交 流供电，24V直流输入，继电器220V交流输出。输入输出点分配PL

14、C输入点分配SB1SB2SA2低速SA2高速SB3SB5SB4SA3SA1SQ1SQ2X000X001X002X003X004X005X006X007X010X011X012 :PLC输出点分配KM1KM2KM3KM5KM4KM6YA缺省ELY000Y001Y002 :Y003Y004Y005Y006Y007Y010r-000(¥0013.3PLC程序XOOO X001T-fI -qYODOT丄¥000 XO11 X002 YOOSHII X0041217(Y002<Y003¥000XOUX003¥001HIIIII¥000X0D5X0L

15、2X006Y004HI¥003(YOW3.4PLC接线4.小结M1432A 型万能外圆磨床可以磨削圆柱形或圆锥形 （包括阶梯形） 的外圆表面 和内孔，有较好的尺寸精度和表面光洁度， 常用于实验室等需要小批量加工的场 合，功能较简单，可以进行一定程度的自动运行，控制电路接线也较简单。此种磨床设计时间早，多采用接触器继电器式控制，虽然能满足其功能 要求，但是接线稍显复杂，故障率较高，出现故障不易定位与排除。所以此次在 设计了传统的接触器继电器控制系统后，亦进行了基于 PLC 的改装，简化 了接线，使得电路更加清晰明了。并且可以通过对 PLC 程序的更改来增强其功 能。对于传统控制系统的

16、PLC 改装要注意以下情况：1 .传统控制电路与PLC控制电路中哪些电气设备是通用的2 .设计PLC控制电路的时候要以传统控制电路为基础，保证功能可以在新控制系统上完整重现。3. 在保证功能的同时，应尽量追求少使用电气元件与设备。4 .在设计PLC控制电路时应保证I/O点与其它编程资源有一定的裕量。5 .不能过于依赖PLC的软件控制，为了保证控制电路与主电路的安全，应在主回路上加入保护设备（如互锁、紧急停止按钮）等。6 .在对控制电路进行PLC改装的同，可以不拆除原有电路，在 PLC出现故障时可以作为备份控制电路来使用。5. 参考文献1. 秦绪平 张成忠西门子S7系列可编程控制器应用技术.化学工业出版社，20112. 廖常初.FX系列PLC