基于PLC的平面磨床自動(dòng)控制系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】

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目 錄 1 緒論 ...................................................................................................................... 1 2 設(shè)計(jì)要求 .............................................................................................................. 2 3 磨床的概述 .......................................................................................................... 2 床介紹 ..................................................................................................... 2 界平面磨床發(fā)展趨勢(shì) ............................................................................. 2 代平面磨床的主要特點(diǎn) ................................................................ 2 展呈現(xiàn)四大變化 ............................................................................ 3 本在于設(shè)計(jì)創(chuàng)新 ............................................................................ 4 4 可編程序控制器 （ 的概況 ....................................................................... 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理 ............................................................. 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ............................................................................... 4 基本工作原理 ....................................................................... 5 主要功能 ............................................................................... 6 應(yīng)用設(shè)計(jì)步驟 .............................................................................. 7 選型原則 ......................................................................................... 8 下電工可編程序控制器產(chǎn)品 紹 ........................ 9 5 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ................................................................................................ 11 造平面磨床的步驟 ............................................................................... 11 造方案的確定 ............................................................................. 11 造的技術(shù)準(zhǔn)備 ............................................................................. 11 造的實(shí)施 ..................................................................................... 12 造繼電 ............................................. 13 制線路控制改造要求 ........................................................................... 14 設(shè)備電器的工作原理 ........................................................................... 14 面磨床主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式 ..................................................... 14 氣控制線路分析 ......................................................................... 15 析控制對(duì)象，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................................................... 19 統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................... 20 6 磨床改造后的調(diào)試 ............................................................................................ 22 7 結(jié)束語(yǔ) ................................................................................................................ 23 致謝 ........................................................................................................................ 23 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 23 附錄 ........................................................................................................................ 25 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1 緒論 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，中、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來(lái)越高，零件的復(fù)雜性和精度要求迅速提高，傳統(tǒng)的普通磨床已經(jīng)越來(lái)越難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)已從早期降低勞動(dòng)力成本、產(chǎn)品成本，提高企業(yè)整體效率和質(zhì)量的竟?fàn)?，發(fā)展到全面滿足顧客要求、積極開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的竟?fàn)帲瑢?面臨知識(shí) —— 技術(shù) —— 產(chǎn)品的更新周期越來(lái)越短，產(chǎn)品批量越來(lái)越小，而對(duì)質(zhì)量、性能的要求更高，同時(shí)社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)、綠色制造的意識(shí)不斷加強(qiáng)。因此敏捷先進(jìn)的制造技術(shù)將成為企業(yè)贏得竟?fàn)幒蜕?、發(fā)展的主要手段。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和制造自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越緊密，作為自動(dòng)化柔性生產(chǎn)重要基礎(chǔ)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)機(jī)床中所占比例將越來(lái)越多。但新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)用高，且生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)。因此對(duì)原有機(jī)床的現(xiàn)代化改造顯得尤為重要。而用 造老機(jī)床有很多優(yōu)點(diǎn)： ? 節(jié)省資金，減少投資額，交貨期短 機(jī)床的 造，可大大減少資金的投入，同購(gòu)置新機(jī)床相 比，一般可節(jié)省60 % ～ 80 % 的費(fèi)用，改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造，只需花新機(jī)床購(gòu)置費(fèi)的 1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)，也只需花費(fèi)購(gòu)買新機(jī)床 60 % 的價(jià)格。?性能穩(wěn)定可靠 因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度，且各部件已經(jīng)長(zhǎng)期磨合，使改造后的機(jī)床性能穩(wěn)定可靠，質(zhì)量好，可作為新設(shè)備繼續(xù)長(zhǎng)期使用。?可充分體現(xiàn)企業(yè)自身的意愿 企業(yè)與改造人員可依照實(shí)際需要和機(jī)床長(zhǎng)期使用的情況，在改造中提出對(duì)機(jī)床性能、操作與維修等方面的改進(jìn)意見(jiàn)，有權(quán)選擇機(jī)械 零部件、數(shù)控系統(tǒng)、電器設(shè)備等的規(guī)格、型號(hào)、性能等?？筛鶕?jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將機(jī)床改造成具有當(dāng)今水平的設(shè)備。?更有利于使用和維護(hù) 由于改造前機(jī)床已使用多年，操作者對(duì)機(jī)床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短、見(jiàn)效快。改造的機(jī)床一經(jīng)安裝好，就可實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。?可以采用最新的控制技術(shù)，提高生產(chǎn)效率?？筛鶕?jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。機(jī)床經(jīng)改造后，即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化 ，效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3～ 7 倍。對(duì)復(fù)雜零件而言，難度越高，功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用，而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低廢品率，零件的加工精度高，尺寸分散度小，使裝配方便靈活。因此 ,繼電器本身固有的缺陷 ,給床的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響 ,用 磨床的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨 [1] 。所以我們就以平面磨床改造來(lái)介紹一下。 2 2 設(shè)計(jì)要求 （ 1） 量和性能要與任務(wù)相適應(yīng)， 行速度要滿足實(shí)時(shí)控制的要求； （ 2）要有 原平面磨床控制原理圖、 件接線 圖和梯形圖 （ 3）要有 I/O 接口地址分配表； （ 4） 系統(tǒng) 具有手動(dòng) /自動(dòng)轉(zhuǎn)換、在線監(jiān)控及在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 、驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)的電機(jī)過(guò)熱保護(hù)，故障報(bào)警等功能 。 3 磨床的概述 床介紹 磨床是利用磨具對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。大多數(shù)的磨床是使用高速旋轉(zhuǎn)的砂輪進(jìn)行磨削加工，少數(shù)的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進(jìn)行加工，如珩磨機(jī)、超精加工機(jī)床、砂帶磨床、研磨機(jī)和拋光機(jī)等。 磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質(zhì)合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進(jìn)行高 效率的磨削，如強(qiáng)力磨削等。 隨著高精度、高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，磨床的性能、品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長(zhǎng)。 磨床是各類金屬切削機(jī)床中品種最多的一類，主要類型有外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、無(wú)心磨床、工具磨床等。 界平面磨床發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)今平磨的發(fā)展趨勢(shì)是轉(zhuǎn)向成形、臺(tái)階、切入、快速抖動(dòng)、三維空間曲線表面磨削加工?？梢哉f(shuō)，平磨是磨床類機(jī)床中演變潛力最大的一種機(jī)型。我國(guó)平磨制造廠應(yīng)跳出傳統(tǒng)的平面磨削的思維，轉(zhuǎn)到曲線或輪廓等非平面磨削加工的思路上進(jìn)一步發(fā)展，以形成我 們自己特色的技術(shù)和產(chǎn)品 久前在美國(guó)芝加哥舉行的國(guó)際制造技術(shù)展覽會(huì)（ 有 20 多家平磨專業(yè)生產(chǎn)廠的 60 多臺(tái)平面磨床以平磨實(shí)物形式參展，包括了歐、美、日及我國(guó)的主要平磨制造廠。有關(guān)專家分析了此次參展的平面磨床的主要特點(diǎn)并預(yù)測(cè)今后平面磨床的發(fā)展趨勢(shì) [3] 。 代平面磨床的主要特點(diǎn) （ 1） 從規(guī)格上看，以小型平磨為主。臺(tái)面寬 200下的幾乎占 50%，小規(guī)格機(jī)床的運(yùn)輸及布展比較方便；國(guó)外平磨不分普通、精密、 高精度的精 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 度等級(jí)，相對(duì)小規(guī)格機(jī)床，精度容易做得很高；在國(guó)際市場(chǎng)上，中、小規(guī) 格平磨的潛在需求很大。 （ 2） 從控制上看， 70%以上的為數(shù)控型，有單軸、雙軸及三軸數(shù)控，最多達(dá)五軸控制，尤其是 400 以上的大規(guī)格機(jī)型，全為數(shù)控型。由于技術(shù)水平的發(fā)展導(dǎo)致功能變化，平磨已從傳統(tǒng)的平面磨向成形磨轉(zhuǎn)變，常規(guī)控制已難以實(shí)現(xiàn)功能的要求。數(shù)控平磨已形成一個(gè)市場(chǎng)潮流。 （ 3） 從功能上看， 50%以上的平磨不僅僅用于水平平面加工，而且轉(zhuǎn)向成形、臺(tái)階、切入、快速抖動(dòng)、三維空間曲線等表面磨削加工，如 實(shí)現(xiàn)非平面型復(fù)雜曲面的磨削； 司的柔性磨削系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)成形、無(wú)心、外圓、工具、輪廓等磨削工藝；還有裕福、 司等的快速抖動(dòng)磨等，反映出平磨是磨床類機(jī)床中演變潛力最大的一種機(jī)型。 展呈現(xiàn)四大變化 （ 1） 高速、復(fù)合、高精度、高剛性仍是金切機(jī)床的發(fā)展主調(diào)，但又有新的變化。復(fù)合，已從原來(lái)的為復(fù)合而復(fù)合轉(zhuǎn)為從實(shí)用高效考慮為主，如車、銑復(fù)合，車、銑、鉆的復(fù)合，銑床和電火花的復(fù)合；從功能上看，復(fù)合型機(jī)床的針對(duì)性很強(qiáng)，針對(duì)某類零件考慮；從精度上看，定位精度 ＜ 2μ m，重 復(fù)定位精度 ≤± 1μ m 的機(jī)床已比比皆是；從主軸轉(zhuǎn)速來(lái)看， 軸達(dá)60000r/13 42000r/速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現(xiàn)可加工 60度材料的加工中心。 （ 2） 模塊化的設(shè)計(jì)在機(jī)床制造中已應(yīng)用得爐火純青。橫向系列、縱向系列、全系列、跨系列的模塊化設(shè)計(jì)，無(wú)論是大隈、牧野等為代表的日本機(jī)床，還是 為代表的美國(guó)機(jī)床，外形上看好象完全一樣，但功能則完全不同，所構(gòu)成的模塊很多則是通用的。 （ 3） 全自動(dòng)的概念已發(fā)生變化。傳統(tǒng)的全自動(dòng)機(jī)床是用一只氣動(dòng)或液動(dòng)的機(jī)械手實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)上、下料，而現(xiàn)在 采用真正意義的多關(guān)節(jié)串聯(lián)式機(jī)器人，來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的上、下料，包括完工零件的堆放?？刂频姆秶哟?，組線的靈活性加強(qiáng)，同時(shí)輔助配套的機(jī)械大大減少。 （ 4） 環(huán)保要求越來(lái)越高。在展出的展品中，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對(duì)沒(méi)有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。另一方面，大量的工業(yè)清洗機(jī)和切削液處理機(jī)系統(tǒng)的展出，亦同時(shí)反映現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)環(huán)保越來(lái)越高的要求。 4 本在于設(shè)計(jì)創(chuàng)新 （ 1） 平磨是磨床類機(jī)床中發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮臋C(jī)床。 在完成傳統(tǒng)的平面磨削功能外，以平磨的床身、拖板、臺(tái)面、磨頭等大件為基礎(chǔ)，可以演變成外圓、曲 線、工具、無(wú)心等磨床，如 10206062具磨的基礎(chǔ)就是平磨。我國(guó)應(yīng)在完成平磨規(guī)格系列的完善后，跳出傳統(tǒng)的平面磨削的思維轉(zhuǎn)到曲線或輪廓等非平面磨削加工的思路上去進(jìn)一步發(fā)展，形成具有我們自己特色的技術(shù)和產(chǎn)品。 （ 2） 模塊化設(shè)計(jì)將是貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的一條主線，無(wú)論是機(jī)床技術(shù)發(fā)展的潮流還是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求；無(wú)論是降低成本的需要，還是提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要，都要求我們?cè)诮窈螽a(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，切實(shí)做好模塊化設(shè)計(jì)工作。 （ 3） 世界機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，根本一點(diǎn)是設(shè)計(jì)創(chuàng)新理念的發(fā)展。傳統(tǒng) 的金屬切削原理，用一種全新的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念，結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)，正在推動(dòng)機(jī)床技術(shù)發(fā)生重大變化 4 可編程序控制器 （ 概況 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和基本工作原理 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 目前 類繁多，功能和指令系統(tǒng)也都各不相同，但都是以微處理器為核心用做工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大致相同，硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)相似。主要包括中央處理單元 儲(chǔ)器 入輸出接口電路、電源、 I/O 擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口等。其內(nèi)部也是采用總線結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。 制系 統(tǒng)由輸入量 — 輸出量組成，外部的各種開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)的各種信號(hào)均作為 輸入量，它們經(jīng) 部輸入端子，作為 輸出量對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。由此可見(jiàn)， 基本結(jié)構(gòu)有控制部分輸入和輸出組成。其中 部分的作用如下： (1)中央處理器 1）診斷 源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。 2）采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送入 寄存器中 。 3） 按用戶程序存儲(chǔ)器中存放的先后順序逐條讀取指令，進(jìn)行編譯解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)完成各種運(yùn)算和操作 。 4） 將存于寄存器中的處理結(jié)果送至輸出端。 5） 應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請(qǐng)求。 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 (2)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器分為兩大部分： 一大部分是系統(tǒng)存儲(chǔ)器，用來(lái)存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及其系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)。 二大部分是用戶存儲(chǔ)器，包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。 (3)輸入輸出接口電路 過(guò)輸入輸出（ I/O）接口電路實(shí)現(xiàn)與外圍設(shè)備的連接。輸入接口通過(guò) 輸入端子接受現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成 (4)電源 電源是指將外部輸入的交流 電經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓等處理后轉(zhuǎn)換成滿足 儲(chǔ)器、輸入輸出接口等內(nèi)部電路工作所需要的直流電源電路或電源模塊。 (5)輸入輸出 I/O 擴(kuò)展接口 若主機(jī)單元的 I/O 點(diǎn)數(shù)不能滿足輸入輸出點(diǎn)數(shù)需要時(shí)，可通過(guò)此接口用扁平電纜線將 I/O 擴(kuò)展單元與主機(jī)單元相連接。 圖 1 構(gòu)示意圖 基本工作原理 用的是循環(huán)掃描工作方式。對(duì)每個(gè)程序， 第一條指令開(kāi)始執(zhí)行，按指令步序號(hào)做周期性的程序循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令， 則從則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束 符后又返回第一條指 6 令，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。 工作過(guò)程如圖 1 所示。 （ 1） 輸入刷新階段 在輸入刷新階段， 描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)寄存器。完成后關(guān)閉輸入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。 （ 2） 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開(kāi)始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。 （ 3） 輸出刷新階段 當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路，并通過(guò)一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng) 外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成實(shí)際輸出。 顯然掃描周期的長(zhǎng)短主要取決與程序的長(zhǎng)短。掃描周期越長(zhǎng)，響應(yīng)速度越慢。由于每一個(gè)掃描周期只進(jìn)行一次 I/O 刷新，即每一個(gè)掃描周期 對(duì)輸入、輸出狀態(tài)寄存器更新一次，故使系統(tǒng)存在輸入、輸出滯后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。由此可見(jiàn)，若輸入變量在 I/O 刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。反之，若在本次刷新之后輸入變量才發(fā)生變化，則本次掃描輸出不變，而要到下一次掃描的 I/對(duì)于一般的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō) 是完全允許的，不但不會(huì)造成不利影響，反而可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。這是因?yàn)檩斎氩蓸觾H在輸入刷新階段進(jìn)行， 一個(gè)工作周期的大部分時(shí)間里實(shí)際上是外設(shè)隔離的。而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的干擾常常是脈沖式的、短時(shí)的，由于系統(tǒng)響應(yīng)較慢，往往要幾個(gè)掃描周期才響應(yīng)一次，而多次掃描后，因瞬間干擾而引起的誤操作將會(huì)大大減少，從而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。但是對(duì)于控制時(shí)間要求較嚴(yán)格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時(shí)采用一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應(yīng)滯后等不良影響 [7] 。 主要功能 （ 1） 條 件控制功能 條件控制（或稱邏輯控制或順序控制）功能是指用 與、或、非指令取代繼電器接觸的串聯(lián)、并聯(lián)極其他各種邏輯連接，進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。 （ 2） 定時(shí) /記數(shù)控制功能 定時(shí) /記數(shù)控制功能指用 供的定時(shí)器、記數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或記數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和記數(shù)繼電器。 （ 3） 數(shù)據(jù)處理功能 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 數(shù)據(jù)處理功能是指 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及編碼和譯碼等操作。 （ 4） 步進(jìn)控制功能 步進(jìn)控制功能是指用步進(jìn)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有前一道工序完 成以后，才能進(jìn)行下一道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。 （ 5） A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換功能 A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換功能是指通過(guò) A/D、 D/A 模塊完成模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。 （ 6） 運(yùn)動(dòng)控制功能 運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過(guò)高速記數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸運(yùn)動(dòng)控制。 （ 7） 過(guò)程控制功能 過(guò)程控制功能是指通過(guò) 制指令或模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。 （ 8） 擴(kuò)展功能 擴(kuò)展功能是指通過(guò)連接輸入輸出擴(kuò)展單元（即 I/O 擴(kuò)展單元）模塊來(lái)增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，也 可通過(guò)附加各種智能單元及特殊功能單元來(lái)提高 控制功能。 （ 9） 遠(yuǎn)程 I/O 功能 遠(yuǎn)程 I/O 功能是指通過(guò) I/O 單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入、輸出設(shè)備與機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號(hào)、傳出輸出信號(hào)。 （ 10） 通信聯(lián)網(wǎng)功能 通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過(guò) 間的聯(lián)網(wǎng)、 上位機(jī)的鏈接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 I/O 控制或數(shù)據(jù)交換，以完成較大規(guī)模系統(tǒng)的復(fù)雜控制。 （ 11） 監(jiān)控功能 監(jiān)控功能是指 監(jiān)視系統(tǒng)各部分的進(jìn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄，甚至自動(dòng)終止運(yùn)行；也可在線調(diào)整、 修改控制程序中的定時(shí)器、記數(shù)器等設(shè)定值或強(qiáng)制 I/O 狀態(tài)。 應(yīng)用設(shè)計(jì)步驟 制系統(tǒng)是以程序形式來(lái)體現(xiàn)其控制功能的，大量的工作時(shí)間將用在軟件設(shè)計(jì)，即程序設(shè)計(jì)上。 序設(shè)計(jì)可遵循以下六步進(jìn)行： （ 1）確定被控系統(tǒng)必須完成的動(dòng)作及完成這些動(dòng)作的順序。 8 （ 2） 分配輸入輸出設(shè)備 即確定哪些外圍設(shè)備是送信號(hào)到 些外圍設(shè)備是接受來(lái)自 號(hào)的。并將 輸入輸出口與之進(jìn)行分配。 （ 3） 設(shè)計(jì) 序畫出梯形圖。 梯形圖體現(xiàn)了按照正確的順序所要求的全部功能及其相互關(guān)系。 （ 4） 實(shí) 現(xiàn)用計(jì)算機(jī)對(duì) 梯形圖的直接編程。 （ 5） 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試（模擬和現(xiàn)場(chǎng)）。 （ 6） 保存已完成的程序。 顯然，在建立一個(gè) 制系統(tǒng)時(shí)，必須首先把系統(tǒng)需要的輸入，輸出數(shù)量確定下來(lái)，然后按需要確定各種控制動(dòng)作的順序和各個(gè)控制裝置彼此之間的相互關(guān)系。確定控制上的相互關(guān)系之后，即可進(jìn)行編程的第二步 分配了 輸入輸出點(diǎn)，內(nèi)部輔助繼電器，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器之后，就可以設(shè)計(jì) 序畫出梯形圖。在畫梯形圖時(shí)要注意每個(gè)從左邊開(kāi)始的邏輯行必須終止于一個(gè)繼電器線圈或定時(shí)器，計(jì)數(shù)器，與實(shí)際的電路圖不 一樣。梯形圖畫好后便用編程軟件直接把梯形圖輸入計(jì)算機(jī)并下裝到行模擬調(diào)試，修改直至符合控制要求，這便是程序設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程 。 選型原則 當(dāng)某一個(gè)控制任務(wù)決定由 完成后，選擇 成為最重要的事情。一方面要選擇多大容量的 另一方面是選擇什么公司的 外設(shè)。 對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的 I/O 點(diǎn)找出來(lái)，包括開(kāi)關(guān)量 I/O 和模擬量 I/O 以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流 220V 的接觸器、電磁 閥，又有 24V 的指示燈，則最后選用的 輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際電數(shù)。因?yàn)?輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級(jí)。所以一旦它們是交流 220V 的負(fù)載負(fù)載使用。則直流 24V 的負(fù)載只能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)浪費(fèi)，增加成本。所以要盡可能選擇相同等級(jí)和種類的負(fù)載，比如使用交流 220V 的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的 用最多，但對(duì)于要求高速輸出的情況，就要使用無(wú)觸點(diǎn)的晶體管輸出的 。 對(duì)第二個(gè)問(wèn)題，則有以下幾個(gè)方面要考慮： （ 1）功能方面 所有 般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求，就要知道所選用的 否有能力控制任務(wù)。如對(duì) 智能儀表及上位機(jī)之間有靈活方便的通信要求；或?qū)?計(jì)算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)?位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對(duì)市場(chǎng)上流行的 種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 （ 2） 價(jià)格方面 不同廠家的 品價(jià)格相差很大，有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、 I/O 點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)?價(jià)格能相差 40%以上。在使用 多的情況下，這樣的差價(jià)當(dāng)然是必須考慮的因數(shù)。 機(jī)選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應(yīng)的配套模塊也就選定了。 下電工可編程序控制器產(chǎn)品 紹 經(jīng)過(guò)從功能方面和價(jià)格方面兩個(gè)方面的考慮，發(fā)現(xiàn)松下電工可編程序控制器產(chǎn)品 較適合。因?yàn)樗且环N功能很強(qiáng)的小型機(jī)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用先進(jìn)的方法及組件使其通常只有在大型 才具有的功能，且具有其他控制器所不具備的功能。雖然是小型機(jī)，但是其功能較完善，性能價(jià)格比高，較適合改造要求。 現(xiàn)在就對(duì) 組成各部分和技術(shù)性能做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。在松下電工公司生產(chǎn)的 列產(chǎn)品中， 于小型 品，其中 具有高級(jí)處理功能的型號(hào)。從型號(hào)可以看出 編程控制器的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)（即 I/O 點(diǎn)）之和為 24。 （ 1） 組成各部分如下： 1） 該口能于 通信編程，也可連接其他外圍設(shè)備。 2）運(yùn)行監(jiān)視指示燈 ①當(dāng)運(yùn)行程序時(shí)，“ 示燈亮； ②當(dāng)控制單元中止執(zhí)行程序時(shí)，“ 示燈亮； ③當(dāng)發(fā)生自診斷錯(cuò)誤時(shí)，“ 示燈亮； ④當(dāng)檢測(cè)到異常的情況時(shí)或出現(xiàn)“ 時(shí)故障時(shí)，“ 示燈亮。 3）工作方式選擇開(kāi)關(guān) 工作方式選擇開(kāi)關(guān)共有 3 個(gè)工作方式檔位，即“ “ “ ①“ 作方式 當(dāng)開(kāi)關(guān)扳到這個(gè)檔位時(shí)，控制單元運(yùn)行程序。 ②“ 作方式 在這個(gè)工作方式下，可以使用編程工具改變可編程控制器的工作方式為“ “ 作方式。 ③“ 作方式 10 在此方式下可以編輯程序。若在“ 作方式下編輯程序，則按出錯(cuò)對(duì)待?？删幊炭刂破鼬Q響報(bào)警，提示編程者將方式選擇開(kāi)關(guān)切換至“ 作方式。 ④輸出端子 的輸出端子有 8 點(diǎn)。該端子板為兩頭帶螺釘可拆卸的板。 ⑤直流電源輸出端子 在 列主機(jī)內(nèi)部均配有一個(gè)供輸入端使用的 24V 直流電源。 ⑥輸入端子 的輸入端子有 16 點(diǎn)。輸入電壓范圍為直流 12～ 24V。該端子板為兩頭帶螺釘可拆卸的板。 ⑦編程工具連接插座（ ） 可用此插座經(jīng)專用外設(shè)電纜連接編程工具。 ⑧波特率選擇開(kāi)關(guān) 有 19200 9600檔，當(dāng)可編程控制器與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的外設(shè)選定波特率。 ⑨電位器（ 這兩個(gè)電位器可用螺絲刀進(jìn)行手 動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)外部設(shè)定。當(dāng)調(diào)節(jié)該電位器時(shí)， 部對(duì)應(yīng)的特殊數(shù)據(jù)寄存器 內(nèi)容在 0～ 255 之間變化，相當(dāng)與輸入外部可調(diào)的模擬量。 兩個(gè)（ ⑩ I/O 點(diǎn)狀態(tài)指示燈和擴(kuò)展單元接口插座 用來(lái)指示輸入 /輸出的通斷狀態(tài)，當(dāng)某個(gè)輸入觸點(diǎn)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)于這個(gè)觸點(diǎn)編號(hào)的輸入指示發(fā)光二極管點(diǎn)亮（下一排）； 當(dāng)某個(gè)輸出繼電器接通時(shí)，對(duì)應(yīng)這個(gè)輸出繼電器編號(hào)的輸出指示發(fā)光二極管點(diǎn)亮（上一排）。擴(kuò)展單元接口插座用于連接 展單元及 A/D、 D/接單元。 （ 2） 技術(shù)性 能 主機(jī) I/O 點(diǎn)數(shù)為 16/8；最大 I/O 點(diǎn)數(shù)為 104；運(yùn)行速度為 s/步；容量為 2720 步；基本指令數(shù)為 80；高級(jí)指令數(shù)為 111；內(nèi)部繼電器為 1008 點(diǎn)；特殊內(nèi)部繼電器為 64 點(diǎn)；定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為 144 點(diǎn)；數(shù)據(jù)寄存器為 1660 字；特殊數(shù)據(jù)寄存器為 70 字；索引寄存器為 2 字；主控指令為 32 點(diǎn)；跳轉(zhuǎn)標(biāo)記數(shù)為 64 點(diǎn)；步進(jìn)數(shù)為 128 級(jí)；子程序個(gè)數(shù)為 16 個(gè)；中斷個(gè)數(shù)為 9個(gè)程序；輸入濾波時(shí)間為 1－ 1280] 。 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 5 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 造平面磨床的步驟 造方案的確定 改造的可行性分析通過(guò)以后，就可以針對(duì)自動(dòng)磨床床的現(xiàn)況確定改造方案，一般包括： （ 1） 機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合 一般來(lái)說(shuō)，需進(jìn)行電氣改造的機(jī)床，都需進(jìn)行機(jī)械修理。要確定修理的要求、范圍、內(nèi)容；也要確定因電氣改造而需進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)改造的要求、內(nèi)容；還要確定電氣改造與機(jī)械修理、改造之間的交錯(cuò)時(shí)間要求。機(jī)械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)。 （ 2）先易后難、先局部后全局 確定改造步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)電氣部分改造先分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，如輸入部分、邏輯部分、輸出部分、面板控制與強(qiáng)電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成 全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯(cuò)。在每個(gè)子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，使人的注意力能集中到關(guān)鍵地方。 （ 3）根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng) 針對(duì)平面磨床，確定它的環(huán)境、溫度、濕度、灰塵、電源、光線，甚至有否鼠害等外界使用條件，這對(duì)選擇電氣系統(tǒng)的防護(hù)性能、抗干擾性能、自冷卻性能、空氣過(guò)濾性能等可提供正確的依據(jù)，使改造后的電氣系統(tǒng)有了可靠的使用保證。當(dāng)然，電氣系統(tǒng)的選擇必須考慮成熟產(chǎn)品，性能合理、實(shí)用，有備件及維修支持，功能滿足當(dāng)前和今后若干年內(nèi)的發(fā)展 要求等。 （ 4）改造范圍與周期的確定 有時(shí)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)改造，并不一定包含該機(jī)床全部電氣系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)科學(xué)的測(cè)定和分析決定其改造范圍。改造的周期，根據(jù)實(shí)際情況確定，考慮因素有技術(shù)水平、準(zhǔn)備工作充分程度、新系統(tǒng)大小與復(fù)雜程度等。 造的技術(shù)準(zhǔn)備 改造前的技術(shù)準(zhǔn)備充分與否，很大程度上決定著改造能否取得成功。技術(shù)準(zhǔn)備包括： （ 1）機(jī)械部分準(zhǔn)備 12 為配合電氣改造而需進(jìn)行的機(jī)械大修改造的測(cè)量、計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖、零件制作等應(yīng)先期完成。同時(shí)對(duì)停機(jī)后需拆、改、加工的部分等應(yīng)事先規(guī)劃完畢，提出明確要求，與 整個(gè)改造工作銜接得當(dāng)。 （ 2） 新系統(tǒng)電氣資料消化 新系統(tǒng)有許多新功能、新要求、新技術(shù)，因此改造前應(yīng)熟悉技術(shù)資料，包括系統(tǒng)原理說(shuō)明、線路圖、 形圖及文本、安裝調(diào)試說(shuō)明、使用手冊(cè)、編程手冊(cè)等。要有充裕的時(shí)間來(lái)對(duì)上述資料進(jìn)行翻譯 (進(jìn)口系統(tǒng) )、消化、整理、核對(duì)，做到思路清晰，層次分明。 （ 3） 新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) 根據(jù)每臺(tái)設(shè)備改造范圍不同，需事先設(shè)計(jì)接口部分轉(zhuǎn)換，若全部改造的，應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)、參數(shù)測(cè)量點(diǎn)、維修位置等，要求操作與維修方便、合理，線路走向通順、中小連 接點(diǎn)少，強(qiáng)弱電干擾最小，備有適當(dāng)裕量等。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，必要時(shí)需自行制作轉(zhuǎn)換接口。 造的實(shí)施 準(zhǔn)備工作就緒后，即可進(jìn)入改造的實(shí)施階段。實(shí)施階段內(nèi)容按時(shí)間順序分為： （ 1） 原機(jī)床的全面 保養(yǎng) 機(jī)床經(jīng)長(zhǎng)期使用后，會(huì)不同程度地在機(jī)械、液壓、潤(rùn)滑、清潔等方面存在缺陷，所以首先要進(jìn)行全面保養(yǎng)。其次，應(yīng)對(duì)機(jī)床作一次改前的幾何精度、尺寸精度測(cè)量，記錄在案。這樣既可對(duì)改造工作起指導(dǎo)參考作用，又可在改造結(jié)束時(shí)作對(duì)比分析用。 （ 2）保留的電 氣部分最佳化調(diào)整 若對(duì)電氣系統(tǒng)作局部改造，則應(yīng)對(duì)保留電氣部分進(jìn)行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整。如強(qiáng)電部分的零件更換，電機(jī)的保養(yǎng)，變壓器的烘干絕緣，污染的清潔，通風(fēng)冷卻裝置的清洗，伺服驅(qū)動(dòng)裝置的最佳化調(diào)整，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等。只有對(duì)保留的電氣部分做好過(guò)細(xì)的最佳化調(diào)整工作，才能保證改造后的機(jī)床有較低的故障率。 （ 3）原系統(tǒng)拆除 原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙，仔細(xì)進(jìn)行，及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過(guò)拆 (局部改造情況下 )。在拆的過(guò)程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正，拆下的系統(tǒng)及零 件應(yīng)分門別類，妥善保管， 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 以備萬(wàn)一改造不成功或局部失敗時(shí)恢復(fù)使用。還有一定使用價(jià)值的，可作其他機(jī)床備件用。切忌大手大腳，亂扔亂放。 （ 4） 合理安排新系統(tǒng)位置及布線 根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙，合理進(jìn)行新系統(tǒng)配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置、密封及必要裝飾等。連線工作必須分工明確，有人復(fù)查檢驗(yàn)，以確保連線工藝規(guī)范、線徑合適、正確無(wú)誤、可靠美觀。 （ 5）調(diào)試 調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調(diào)試人員應(yīng)頭腦冷靜，隨時(shí)記錄，以便發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。調(diào)試中首先試安全保護(hù)系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生。調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)必須清理干凈，無(wú)多余物品；各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板處于全行程中心位置；能空載試驗(yàn)的，先空載后加載；能模擬試驗(yàn)的，先模擬后實(shí)動(dòng)；能手動(dòng)的，先手動(dòng)后自動(dòng)。 造繼電 用 造繼電 按以下步驟進(jìn)行： （ 1） 了解系統(tǒng)改造的要求。用 換原繼電 可能的留用原繼電 滿足控制要求的情況下，盡可能的采用便宜的 預(yù)留一些輸入，輸出點(diǎn)，以備添加功能時(shí)使用。 （ 2） 了解原設(shè)備電器的工作原理。根據(jù) 生產(chǎn)的工藝過(guò)程分析控制要求，如需要完成的動(dòng)作（動(dòng)作順序，必需的保護(hù)和聯(lián)鎖等），操作方式（手動(dòng)，自動(dòng)，連續(xù)，單周期，單步等）。根據(jù)控制要求確定系統(tǒng)控制方案。根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成方案和工藝要求確定系統(tǒng)運(yùn)行方式 （ 3）根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。據(jù)此確定 I/O 點(diǎn)數(shù)。分配 I/O 點(diǎn)，繪制 I/O 連接圖。 （ 4） 選擇 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 保證整個(gè)控制系 統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用。選擇 包括機(jī)型選擇、容量選擇、 I/O 模塊選擇、）電源模塊選擇等。 （ 5）設(shè)計(jì)控制程序?？刂瞥绦蚴钦麄€(gè)系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)安全、可靠的關(guān)鍵。因此控制系統(tǒng)的程序應(yīng)經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。令編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。 （ 6）聯(lián)機(jī)調(diào)試 如不滿足要求，在返回修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止。 14 制線路控制改造要求 （ 1）成形平面磨床的 砂輪采用液壓驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)較平穩(wěn)，磨削工件時(shí)精度高。 （ 2） 機(jī)床的電氣控制部分采用 編程序控制器 ,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床 的自動(dòng)磨削、液壓閥的控制及電磁吸盤的控制。 （ 3） 動(dòng)作要求： 1） 磨頭的垂直進(jìn)給。 2） 工作臺(tái)的縱向進(jìn)給。 3） 工作臺(tái)的橫向進(jìn)給。 以上三種運(yùn)動(dòng)均采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。 4） 電磁吸盤不工作時(shí)可以手動(dòng)調(diào)整機(jī)床。 （ 4） 為保證安全生產(chǎn)，電磁盤與工作臺(tái)，拖板及磨頭垂直進(jìn)給采用聯(lián)鎖控制裝置，即電磁盤電流小于 1A 時(shí)，吸力不足時(shí)機(jī)床要停止工作。 （ 5） 電磁吸盤具有充、退磁功能。 （ 6） 冷卻泵電機(jī)、吸塵電機(jī)為了方便運(yùn)輸可選用分離式插拔接頭。 （ 7） 工作臺(tái)的縱向運(yùn)行較頻繁，磨頭的垂直進(jìn)給要求精度較高，應(yīng)采用接近開(kāi)關(guān)。 （ 8） 編程控制器及電磁閥所需的是 220V 交流電源。 （ 9） 能反映電源、砂輪電機(jī)、油泵電機(jī)、充磁電源、充、退磁的工作情況，以及 部電源的指示。 （ 10） 由于所吸工件不同，要求電磁吸盤的電流可以調(diào)節(jié)，并且有顯示。 （ 11） 電路中所有斷路后能儲(chǔ)存能量的電器要有保護(hù)。 設(shè)備電器的工作原理 面磨床主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式 平面磨床主要由床身， 垂直進(jìn)給手輪，工作臺(tái)，位置行程擋塊，砂輪修正器，橫向進(jìn)給手輪，拖板，磨頭和驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)手輪等部件組成。此平面磨床共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)，砂輪電動(dòng)機(jī)是主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī) ，直接帶動(dòng)砂輪旋輪，對(duì)工件進(jìn)行磨削加工；砂輪升降電動(dòng)機(jī)使拖板沿立柱導(dǎo)軌上下移動(dòng)，用以調(diào)整砂輪位置；工作臺(tái)和砂輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是靠液壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行液壓傳動(dòng)的，液壓傳動(dòng)較平穩(wěn)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，換向時(shí)慣性小，換向平穩(wěn)；冷卻泵電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)冷卻泵供給砂輪和工件冷卻液，同時(shí)利用冷卻液帶走磨下的鐵屑 [17] 。 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 氣控制線路分析 面磨床的電氣控制線路 包含： 主電路，控制電路，電磁工作臺(tái)控制電路及照明與指示燈電路四部分。 （ 1）主電路分析 主電路共有四臺(tái)電動(dòng)機(jī) 如圖 1 所示 ，其中 液壓電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)； 砂輪電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成磨削加工工件； 冷卻泵電動(dòng)機(jī)；它們只要求單向旋轉(zhuǎn)，分別用接觸器 制。冷卻泵電機(jī) 有在砂輪電機(jī) 轉(zhuǎn)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)。 砂輪升降電動(dòng)機(jī)，用于磨削過(guò)程中調(diào)整砂輪與工件之間的位置。 長(zhǎng)期工作的，所以都裝有過(guò)載保護(hù)。 短期工作的，不設(shè)有過(guò)載保護(hù)。整個(gè)線路有一組總?cè)蹟嗥髯龆搪繁Ｗo(hù)， 電路分別由熔斷器 短路保護(hù)；變壓器 熔斷器 短路保護(hù)，機(jī)床控制線路，指示電路，照明電路分別由 短 路保護(hù)，電磁工作臺(tái)控制電路由熔斷器 短路保護(hù)。 （ 2）控制電路分析 1）液壓泵電動(dòng)機(jī) 控制合上總開(kāi)關(guān) ，整流變壓器一個(gè)副邊輸出 135 伏交流電壓，經(jīng)橋式整流器 流后得到直流電壓，使電壓繼電器電動(dòng)作，其常開(kāi)觸頭閉合，為啟動(dòng)電機(jī)作好準(zhǔn)備。如果 能正?？煽抗ぷ?，各電機(jī)均無(wú)法運(yùn)行，因?yàn)槠矫婺ゴ驳墓ぜ恐绷麟姶盼P的吸力將工件吸牢在工作臺(tái)上，只有具備可靠的直流電壓后，才允許啟動(dòng)砂輪和液壓系統(tǒng)，以保證安全。 當(dāng) 合后，按下啟動(dòng)按鈕 觸器 電吸合并自鎖，液壓油泵電機(jī) 動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)， 亮。若按下停止按鈕 觸器 圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī) 電停轉(zhuǎn)。 2）砂輪電動(dòng)機(jī) 冷卻泵電動(dòng)機(jī) 控制 按下起動(dòng)按鈕 觸器 圈獲電動(dòng)作，砂輪電動(dòng)機(jī) 動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于冷卻泵電動(dòng)機(jī) 1 和 動(dòng)控制，所以 時(shí)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)不需要冷卻時(shí)，可將插頭拔出，按下停止按鈕 ，接觸器 圈斷電釋放， 時(shí)斷電停轉(zhuǎn)。 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熱繼電器 常閉觸頭都串聯(lián)在 制線路中，只要有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，就使 圈失電。因冷卻液循 環(huán)使用，經(jīng)常混有污垢雜質(zhì)，很容易引起電動(dòng)機(jī) 載，故用熱繼電器 行過(guò)載保護(hù)。 16 圖 2 主控電路 2 23～43～10245 5 67 8 9 6111210131416 27 23 2 29225 5 523115 5 52310液壓泵總開(kāi)關(guān)級(jí)保護(hù)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)冷卻泵砂輪升降上升下降液壓泵控制砂輪控制砂輪升降 上升 下降1234567891011 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3）砂輪升降電動(dòng)機(jī) 控制，砂輪升降電動(dòng)機(jī)只有在調(diào)整工件和砂輪之間位置時(shí)使用，所以用點(diǎn)動(dòng)控制，當(dāng)按下點(diǎn)動(dòng)按鈕 觸器 圈獲電吸合，電動(dòng)機(jī) 動(dòng)正傳，砂輪上升。達(dá)到所需位置時(shí)，松開(kāi) 圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)，砂輪停止上升。按下點(diǎn)動(dòng)按鈕 觸器 圈獲電吸合，電動(dòng)機(jī) 動(dòng)反傳，砂輪下降。達(dá)到所需位置時(shí)，松開(kāi) 圈斷電釋放，電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)，砂輪停止下降。為防止電動(dòng)機(jī) 正反轉(zhuǎn)線路同時(shí)接通，故在對(duì)方線路中串入接觸器 常閉觸頭進(jìn)行聯(lián)鎖控制。 （ 3） 電磁吸盤電路分析 電磁吸盤是固定加工工件的一種夾具。利用通電導(dǎo)體在鐵心中產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸牢鐵磁材料的工件，以便加工。他與機(jī)械夾具比較，具有加緊迅速，不損傷工件，一次能吸牢若干個(gè)小工件，以及工件發(fā)熱能自由伸縮等優(yōu)點(diǎn)，因而電磁吸盤在平面磨床上用的十分廣泛。電磁吸盤結(jié)構(gòu)如圖 3 所示 圖 3 電磁吸盤 結(jié)構(gòu) 電磁吸盤的外殼是鋼制箱體，中部的芯體上繞有線圈，吸盤的蓋板用鋼板制成，鋼制蓋板用非磁性材料如鉛錫合金隔離成若干小塊。當(dāng)線圈通上直流電后，吸盤的芯體被刺化，產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁通便以芯體和工件作回路，工件被牢牢吸住 [16] 。 電磁吸盤的控制電路包括整流裝置、控制裝置和保護(hù)裝置三個(gè)部分 ，如圖 4 所示 。整流裝置由變壓器 橋式整流器 成，供給 110 伏直流電源?？刂蒲b置由按鈕 接觸器 成。充磁過(guò)程如下：按下充磁按鈕 觸器 圈獲電吸合， 觸頭閉合 ，電磁吸盤 電，工作臺(tái)充磁吸住工件。同時(shí)其自鎖觸頭閉合，聯(lián)鎖觸頭斷開(kāi)。 18 磨削加工完畢，在取下加工好的工件時(shí)，先按 斷電磁吸盤 直流電源，由于吸盤和工件都有剩磁，所以需要對(duì)吸盤和工件進(jìn)行去磁。 圖 4 電磁吸盤電路 去磁過(guò)程如下：先按點(diǎn)動(dòng)按鈕 觸器 圈獲電吸合， 兩副主觸頭閉合，電磁吸盤通入反向直流電，使工作臺(tái)和工件去磁。去磁時(shí)，為防止因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使工作臺(tái)反向磁化，再次吸住工件，因而接 觸器 用點(diǎn)動(dòng)控制。保護(hù)裝置有放電電阻 R 和電容 C 以及零壓繼電器 成，電阻 R 和電容 C 的作用是：電磁吸盤是一個(gè)大電感，在充磁吸工件時(shí)，存儲(chǔ)有大量磁場(chǎng)能量。當(dāng)它脫離電源的一瞬間，吸盤 的兩端產(chǎn)生較大的自感電動(dòng)勢(shì)，會(huì)使線圈和其他電器損壞，故用電阻和電容組成放電回路。利用電容 C 兩端的電壓不能突變的特點(diǎn)，使電磁吸盤線圈兩端的電壓變化趨于緩慢。阻 R 消耗電磁能量。如果參數(shù)選配得當(dāng)，此時(shí) 路可以組成一個(gè)衰減震蕩電路，，利用電對(duì)去磁將是非常有用的零壓繼電器 作用是在加工過(guò)程中，若電源電壓不足，則電 磁吸盤將吸不牢工件，會(huì)導(dǎo)致工件被砂輪打出，造成嚴(yán)重事故。因此在電路中零壓繼電器 其線圈并聯(lián)在直流電源上，其常開(kāi)觸頭串聯(lián)在液壓泵電動(dòng)7918150350 1516132414 171824 12 7電磁吸盤控制充磁 去磁電磁吸盤充磁 去磁11 12 13 14 15 16 17 18 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 機(jī)和砂輪電機(jī)的 控制電路中，若電磁吸盤將吸不牢工件， 會(huì)釋放，使液壓泵電動(dòng)機(jī)和砂輪電機(jī)停轉(zhuǎn)，保證了安全 。 （ 4）照明和指示燈電路分析 圖 5 中 照明燈，其工作電壓為 24 伏，由變壓器 給， 照明負(fù)荷隔離開(kāi)關(guān)。 指示燈，其工作電壓為 6 伏，也由變壓器給， 6 個(gè)指示燈的作用是： 亮，表示電源正常，不亮，表示電源有 故障。 亮，表示油泵電機(jī) 于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，工作臺(tái)正在進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；不亮，表示 轉(zhuǎn)。 圖 5 指 示 和 照明電路 亮，表示砂輪電動(dòng)機(jī) 冷卻泵電動(dòng)機(jī) 于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；不亮，表示 轉(zhuǎn)。 亮，表示砂輪升降電動(dòng)機(jī) 于工作狀態(tài)，不亮，表示 轉(zhuǎn)。 亮，表示電磁吸盤 于充磁狀態(tài)，不亮，表示電磁吸盤未工作。 亮，表示電磁吸盤 于退磁狀態(tài)，不亮，表示電磁吸盤未工作。 析控制對(duì)象， 進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 任何一種繼電器系統(tǒng)都有三個(gè)部分組成，即輸入部分，邏輯部分和輸出部分。系統(tǒng)輸入部分由所有行程開(kāi)關(guān)、儀表觸點(diǎn)、方式選擇開(kāi)關(guān)、控制按鈕等組成。邏指示燈照明燈變壓器 通電液壓泵砂輪機(jī)砂輪升降電磁吸盤工作照明燈19 20 21 22 23 24 254 74 2