平面磨床M7120机床的数控改造

平面磨床 目录 第一章 程介绍 2 一、 2 二、 2 三、 3 四、 5 第二章 平面磨床的论述 5 一、 机床型号的含义 5 二、 机床的主要结构及运动形式 5 第三章 气控制原理的分析 6 二、 机床对电气线路的主要要求 6 二、电气电路分析 6 第四章 平面磨床 9 一、 9 二、 9 三、 12 四、电气元件的计算 17 五、 22 六、电气柜内接线图 24 七、电气柜外接线图 25 八、电器位置安装图 27 第一章 程介绍 一、 可编程控制器 (计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器 (简称 主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了 逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称 是为了避免与个人计算机 (简称混淆，所以将可编程控制器简称 、 硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 1、电源 电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此 般交流电压波动在 +10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将 连接到交流电网上去 2、中央处理单元 ( 中央处理单元 ( 控制中枢。它按照 统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检 电源、存储器、 I/能诊断用户程序中的语法错误。当 先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/所有的用户程序执行完毕之后，最后将 I/的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高 年来对大型 采用三 样，即使某个 个系统仍能正常运行。 3、存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 4、输入输出接口电路 a、现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是 b、现场输出接口电 路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用 5、功能模块 如计数、定位等功能模块 6、通信模块 如以太网、 三、 1、扫描技术 当 工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间， 2、 输入采样阶段 在输入 采样阶段， 扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入 I/O 映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化， I/此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 3、 用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段， 是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序 (梯形图 )。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构 成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 者刷新该输出线圈在 I/者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即，在用户程序执行过程中，只有输入点在 I/其他输出点和软设备在 I/且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 在程序执行的过程中如果使用立即 I/。即使用 I/入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从 I/出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 四、 一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟 式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。 第二章 平面磨床的论述 一、 机床型号的含义 M:磨床； 7：平面 ; 1:卧式 ; 20:工作台工作面宽 200、 机床的主要结构及运动形式 床身、工作台、磨头立柱、拖板、行程挡板、砂轮 修正正器、驱动工作台手轮、垂 直进给手轮、横向进给手轮等组成。 平面磨床有四台电动机，砂轮电动机直接 带动砂轮旋转，对工件进行磨削加工是平面磨床的主要运动。砂轮升降电动机在立柱导轨上做垂直运动，要求能双向启动。液压电动机传动用来带动工作台和砂轮的往复运动，由于液压传动比较平稳，换向时惯性比较小、平稳、无振动、所以能实现无级平稳调速，从而保证了加工精度。冷却泵电动机供给砂轮和工件加工时所需的冷却液。 第三章 气控制原理的分析 一、 机床对电气线路的主要要求 压电动机和冷却泵电 动机只要求单向运转，而对砂轮升降电动机的要求能正反运转。为了保证安全生产，电磁吸盘和液压泵、砂轮泵、冷却泵 三台电动机间应有电气联锁装置，当电磁吸盘不工作或发生故障时，三台电动机均不能启动。 二、电气电路分析 1 液压泵电动机 制：当按下液压泵电动机 启动按钮触器 电闭合并自锁，液压泵电动机 动运转；当按下液压泵电动机 钮 液压泵电动机 止运转。 2 砂轮电动机 制：当按下砂轮电动机 启动按钮 触器 电闭合并自锁，砂轮电动机 动运转：当按下砂轮电动机 伦电动机 3冷却泵电动机 动机 2启动远行后，通过接插件 插入和拔出控制其远行和停止的。 4沙伦电动机 过按钮 4的正、反转。 5电磁吸盘 钮 下按钮 触器 磁吸盘 下按钮 磁吸盘 按下按钮 触器 磁吸盘 下图是电气原理图： 第四章 平面磨床 造 一、 能启动液压泵电动机和砂轮电动机，以防吸力过少，吸不住工件砂轮使工件高速飞出事故，电磁吸盘需要欠压保护。 压泵电动机、冷却泵电动机只需要单向旋转，因容量不大，采用全压启动。 却泵电动机应同时启动，保证砂轮工作的时候能及时供给冷却液。 轮箱升降和冷却泵都不需要调速 轮对工件进行磨削，工作台反向返回时，砂轮箱由液压装置自动实现周期性的横向进给一次，使工件整个加工平面连续得到加工。横向进给也可以横向手动进给。 二、 1选择 ： 根据 面磨床继电器控制电路原理，需要 14 个输入端子和 15个输出端子，所以选用西门子 200 I 所示，各输 入端子和输出端子不但保持了原有的控制信息，而且将冷却泵电动机 原来用接插件 制改为了用按钮样在对 改进了冷却泵电动机 压泵 轮泵 却泵 继电器分别接到相应输出端，节约了 输入端子。各指示灯亮均占用一个输出端子。 表 1： 输入端子 输出端子 名称 代号 端子号 名称 代号 端子号 电压继电器 压泵电动机接触器 停止按钮 轮电动机接触器 压泵电动机 轮上升接触器 压泵电动机 轮下降接触器 轮电动机 磁吸盘充磁接触器 轮电动机 磁吸盘退磁接触器 轮升降电动机 升按钮 却泵电动机接触器 轮升降电动机 降按钮 明灯 磁吸盘 源指示灯 磁吸盘 压泵电动机指示灯 磁吸盘 轮电动机指示灯 却泵电动机 轮升指示灯 却泵电动机 轮降指示灯 明开关 磁吸盘充磁指示灯 磁吸盘退磁指示灯 平面磨床 制安装接线图如下表 2 所示，此处为了保护 24要进行过流保护、短路保护、接地保护。未接地的直流电源公共端 M 与保护地 容和电阻值分别为 5000 表 2 三、 梯形图 网络 1 开关及电源指示灯 络 2 液压泵电动机启动或者停止及指示灯 N N 络 3 砂轮电动机启动或者停止及指示灯 N N 络 4 砂轮升及指示灯 N N 络 5 砂轮降及指示灯 N N 络 6 电磁铁充磁及指示灯 N N N 络 7 电磁铁退磁及指示灯 N N 络 8 冷却泵电动机启动或者停止及指示灯 N N 络 9 照明开关 语句表 四、电气元件的计算 电动机的参数分别为：液压泵电动机 1410r/380V；砂轮电动机 32860r/80V;冷却泵电动机 2750r/80V;砂轮箱电动机 1410r/380V. N=P/( 3 *UN*) 根据公式可以分别计算出各个电动机的线电流 P/( 3 *UN*)=砂= P/( 3 *UN*)=冷= P/( 3 *UN*)=砂轮箱= P/( 3 *UN*)=a. 主触点的额定电压与 10* 根据 公式分别可以算出通过他们的额定电流； N=10* =砂N= 10* =冷N=10* =砂箱N= 10* =于吸引线圈的额定电压为 20V，所以选择额定电压为 220控制液压泵的电动机的接触器要有 5个常开触点 控制砂轮电动机的接触器要有 5个 常开触点 控制冷却泵的电动机实际上是受 制的 控制砂轮升降电动机是 都要 4个常开触点 控制电磁吸盘的 范围内 尖刻电流，如照明电路、信号电路等 熔体额定电流 I 笼型异步电动机的启动电流为 4动机额定电流 ) 那么通过的电流 =轮电动机 ) (a)、单台不频繁启动、停机且长期工作的电动机：=却泵电动机） (b)、单台频繁启动、长期工作的电动机： 轮升降电动机） 压泵电动机） (c)、多台长期工作的电动机共用熔断器： （ （ * 5、按钮的选择： 按钮主要是根据所需要的触点数、使用场合、颜色标记以及额定电流、额定电压进行选择。 按钮颜色和含义规定如下：（ a）停止和急停必须是红色，（ b）启动必须是绿色，（ c）启动和停止交替动作的必须是黑色 根据以上资料和参考资料书，现在列式 符号 名称 型号 规格 件数 作用 压泵电动机 214 1 带动液压泵 轮电动机 31 2 3860r/1 砂轮旋转 却泵电动机 25A 1 带动冷却泵 轮升降电动机 8014 1 砂轮箱升降 流接触器 10 220V 1 控制液压泵电动机 流接触器 10 220V 1 控制砂轮电动机 流接触器 10 220V 1 控制砂轮升降电动机 流接触器 10 220V 1 控制砂轮升降电动机 流接触器 10 220V 1 控制电磁工作台充磁 流接触器 10 220V 1 点动控制电磁工作台去磁 继电器 10 1 载保护 继电器 10 1 载保护 继电器 10 1 载保护 钮 1 动 钮 1 钮 1 砂轮箱上升起动 钮 1 砂轮箱下降起动 钮 1 电磁工作台充磁 钮 1 电磁工作台去磁 钮 1 止 钮 1 钮 1 电磁工作台停止充磁 T 整流变压器 150 380V/220V/24V 1 整流降压 明变压器 50 380V/36V, 1 照明、指示灯低压电源 整流器 4 2 1 整流 电压继电器 120V 1 欠压保护 R 电阻 50 1 放电保护 C 电容 50001 放电保护 电磁工作台 1 吸持工件 座 36 1 联接电磁工作台 座 26 1 联接 断器 60 3 总电源短路保护 断器 15 1 照明电路短路保护 断器 15 1 指示灯电路短路保护 断器 15 1 整流电路短路保护 换开关 5/3 1 总开关开关电源 压照明开关 1 照明灯开关 示灯泡 5 指示电路工作状态 明灯泡 241 局部照明 五、 六、电气柜内接线图： 七、电气柜外接线图： 八、电器位置安装图： 总结 通过本次设计使我掌握了根据普通机床的加工工艺要求进行机床的电气控制系统改造（继电器 接触器控制、 基本方法，进一步巩固电气控制技术与可编程控制器的理论和应用知识，培养了我对分析控制要求、设计和调试控制系统的能力，为将来从事机电设备电气控制、维修和管理打下基础 ;同时也提高了我对工作认真、一丝不苟、认真思考、勇于开拓、勇于实践的基本素质 ;培养了我对综合运用知识，结合实际独立完成课题的工作能力和解决生产 中的实际问题的能力 毕业实际收获很多，获得是前人许多经验和知识，同时也提高了自己的能力。但是通过毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等。这次实践是对自己大学二年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，用知识来充实自己，让自己能为社会做出点贡献。 谢辞 转眼时间已经从我们的指间悄悄流走没有任何预兆，但是它留下了勤奋的汗水和努力过后的喜悦。 此次毕业设计的顺利完成离不 开老师的大力支和同学的帮助。在这里，我特别的感谢他们。一开始老师就告诉我们要在理论知识方面下手，也要去实际生活中寻找实例。老师还告诫我们一定要认真对待自己的毕业设计，将实际情况仔仔细