M7475型立轴圆台平面磨床PLC电气控制改造设计论文初稿.doc

南 京 工 程 学 院毕 业 论 文继续教育学院 05 级 工业电器自动化 专业题 目： M7475立轴圆台平面平面磨床PLC电气控制改造设计 学生姓名: 邹星云 指导教师: 李爱军 2010年10月摘要:M7475型立轴圆台平面磨床早期的电气控制系统，采用的是继电器接触器控制线路,电气元件较多,连线多,触点多,可靠性不高,有时因个继电器或一条连线出现故障,都会造成整个系统运行不正常,而且查找和排除都比较困难。针对M7475型立轴圆台平面磨床传统电气控制系统的不足之处，用PLC程序营换继电器接触器控制线路对其进行了技术改造,其结果是保持磨床原操作方式不变,降低了故障检修的难度,提高了可靠性.用户理解容易，使用方便.不需要适应期。M7475型立轴圆台平面磨床PLC电气控制改造设计目录一、 引言2二、 机床的主要结构及运动形式3（一）主要结构3（二）运动形式3三、 机床对电气线路的基本要求3四、 电气控制线路4（一）M7475型立轴圆台平面磨床接触器继电器控制电路概述4（二）M7475型立轴圆台平面磨床的输入输出点分配表5（三）M7475型立轴圆台平面磨床控制接线图7（四）M7475型立轴圆台平面磨床PLC控制梯形图及指令语句表8（五）M7475型立轴圆台平面磨床电磁吸盘充、去磁电路9五、 设备操作 10六、 M7475型立轴圆台平面磨床的故障与维修11（一）砂轮只能下降不能上升 11（二）电磁吸盘吸力不够 12（三）电磁吸盘控制电路短路 12七、 总结 12八、参考文献13一、引言所有用砂轮、砂带、油石、研磨剂等为工具对金属表面进行加工的机床，称为磨床。磨床的加工特点是可以获得高的加工精度和很低的表面粗糙度，因此，磨床主要用于零件的精加工工序，特别是淬硬钢件和高硬度特殊材料的零件表面。随着科学技术的不断发展，对仪器、设备零部件的精度和表面粗糙度要求越来越高，各种高硬度材料的应用日益增多，以及由于精密铸造和精密锻造技术的不断发展，有可能将毛坯不经其他切削加工而直接由磨床加工后形成成品。因此，现代机械制造业中磨床的使用越来越广泛，磨床在机床总量中的比重也在不断上升。平面磨床为磨床的一种。主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度,根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种，矩形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度，圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分。如M7130卧轴矩台平面磨床，M7475立轴圆台平面磨床。立轴圆台平面磨床床身是以砂轮端面进行磨削，是一种高效率，精密稳定的加工磨床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整，结构紧凑，工作台为圆形强力电磁吸盘，磁力平滑可调，精度稳定，功率大，可充退磁，并配有冷却液净化装置等特点。二、机床的主要结构及运动形式（一）主要结构立轴圆台平面磨床机床采用立柱布局工作台拖板移动形式。磨头垂直进给、工作台拖板纵向移动和工作台旋转运动均为滑动导轨结构机械转动，磨头垂直升降由滚珠丝杠交流电动机驱动并有机动进给和零位停止装置，其特点是磨头功率大，生产效率高。（二）运动形式立轴圆台平面磨床作为机床加工的重要磨削工具，其主要的运动形式可归纳为：1、 主运动 砂轮的旋转运动。2、 进给运动 （1）砂轮的升降运动；（2）工作台的转动；（3）工作台的移动。3、 辅助运动 工作台的自动工进等。三、机床对电气线路的基本要求（一）、机床要求有六台电动机，分别称为：砂轮电动机、工作台转动电动机、工作台移动电动机、砂轮升降电动机、冷却泵电动机、自动进给电动机。（二）、砂轮电动机控制含有星三角降压起动。（三）、工作台转动电动机控制分高速起动运转和低速起动运转。（四）、砂轮升降电动机的控制分为手动和自动。（五）、冷却泵电动机只要求正转。四、电气控制线路（一）、M7475型立轴圆台平面磨床接触器继电器控制电路概述M7475型立轴圆台平面磨床接触器继电器控制电路原理图M7475型立轴圆台平面磨床各电动机的控制原理如图所示。从图中可以看出，M7475型立轴圆台平面磨床由六台电动机拖动，即砂轮电动机M1、工作台转动电动机M2、工作台移动电动机M3、砂轮升降电动机M4、冷却泵电动机M5、自动进给电动机M6。（二）M7475型立轴圆台平面磨床的输入输出点分配表 M7475型立轴圆台平面磨床的输入输出点分配表（三）M7475型立轴圆台平面磨床控制接线图（四）M7475型立轴圆台平面磨床PLC控制梯形图及指令语句表根据M7475型立轴圆台平面磨床控制要求，设计出M7475型立轴圆台平面磨床控制梯形图及指令语句表。（五）M7475型立轴圆台平面磨床电磁吸盘充、去磁电路 M7475型立轴圆台平面磨床电磁吸盘充、去磁电路原理图电磁吸盘又称为电磁工作台，它也是安装工件的一种夹具，具有夹紧迅速、不损伤工件、且一次能吸牢若干个工件，工作效率高，加工精度高等优点。但它的夹紧程度不可调整，电磁吸盘要用直流电源，且不能用于加工非磁性材料的工件。1、电磁吸盘构造与工作原理：平面磨床上使用的电磁吸盘有长方形与圆形两种，形状不同，其工作原理是一样的。长方形工作台电磁吸盘主要为钢制吸盘体，在它的中部凸起的心体上绕有线圈，钢制盖板被绝缘层材料隔成许多小块，而绝缘层材料由铅、铜及巴氏合金等非磁性材料制成。它的作用使绝大多数磁力线都通过工件再回到吸盘体，而不致通过盖板直接回去，以便吸牢工件。在线圈中通入直流电时，心体磁化，磁力线为由心体经过盖板工件盖板吸盘体心体构成的闭合磁路。由工件被吸住达到夹持工件的目的。2、电磁吸盘控制电路：M7475型立轴圆台平面磨床电磁吸盘控制电路由触发脉冲输出电路、比较电路、给定电压电路、多谐振荡器电路组成。SA2为电磁吸盘充、去磁转换开关，通过扳动SA2至不同的位置，可获得可调（于SA2-1位置）与不可调（于SA2-2位置）的充磁控制。五、 设备操作按钮SB1为机床的总起动按钮；SB9为总停止按钮；SB2为砂轮电动机M1的起动按钮；SB3为砂轮电动机的停止按钮；SB4、SB5为工作台移动电动机M3的退出和进入的点动按钮；SB6、SB7为砂轮升降电动机M4的上升、下降点动按钮；SB8、SB10为自动进给起动和停止按钮；手动开关SA1为工作台转动电动机M2的高、低速转换开关；SA5为砂轮升降电动机M4自动和手动转换开关；SA3为冷却泵电动机M5的控制开关；SA2为充、去磁转换开关。按下按钮SB1，电压继电器KV通电闭合并自锁，按下砂轮电动机M1的起动按钮SB2，接触器KM1、KM2、KM3先后闭合，砂轮电动机M1作星-三角降压起动运行。将手动开关SA1扳至“高速”档，工作台转动电动机M2高速起动运转；将手动开关SA1扳至“低速”档，工作台转动电动机M2低速起动运转。按下按钮SB4，接触器KM6通电闭合，工作台电动机M3带动工作台退出；按下按钮SB5，接触器KM7通电闭合，工作台电动机M3带动工作台进入。砂轮升降电动机M4的控制分为自动和手动。将转换开关SA5扳至“手动”档位置（SA5-1），按下上升或下降按钮SB6或SB7，接触器KM8或KM9得电，砂轮升降电动机M4正传或反转，带动砂轮上升或下降。将转换开关SA5扳至“自动”档位置（SA5-2），按下按钮SB10，接触器KM11和电磁铁YA通电，自动进给电动机M6起动运转，带动工作台自动向下工进，对工件进行磨削加工。加工完毕，压合行程开关ST4，时间继电器KT2通电闭合并自锁，YA断电，工作台停止进给，经过一定的时间后，接触器KM、KT2失电，自动进给电动机M6停转。冷却泵电动机M5由手动开关SA3控制。六、 M7475型立轴圆台平面磨床的故障与维修M7475型立轴圆台平面磨床电气控制线路与机械系统配合密切，其电气线路的正常工作往往与机械系统的正常工作是分不开的。正确判断是电气还是机械故障和熟悉机电部分配合情况，是迅速排除电气故障的关键。这就要求维修电工不仅要熟悉电气控制线路的工作原理，而且还要熟悉有关机械系统的工作原理及机床操作方法。下面通过几个实例来叙述M7475型立轴圆台平面磨床的常见故障及其排除方法。（一）砂轮只能下降不能上升观察接触器KM8是否吸合，如电压正常且接触器无声音，可测量线圈电阻。如电路不通，可确定为断路。如有一定阻值又无法确定阻值是否正常。可对比同型号的完好的接触器线圈。如电阻高很多，说明线圈断路；小很多，说明线圈短路。如接触器有“嗡嗡”声但不吸合，可能是机械部分的故障。这种故障可可用置换法来试验，用同一型号的接触器重新换上，如故障消失，即判断为接触器本身的故障。（二）电磁吸盘吸力不够这种故障可用对比法来检查，首先检查各操作控制器件是否工作正常；然后根据控制原理图检查整流电源部分各元器件是否工作正常；逐步测量各部分的电压来进行逐点排查。在检查时，要注意先用简单的方法，后用复杂的方法。（三）电磁吸盘控制电路短路如果FU64熔断后，更换新的熔体后继续熔断，可判断为短路。检查的重点是电磁吸盘的接插器口和电磁吸盘进线口，原因是电磁吸盘随机床工作台活动，运动频繁，而且冷却液直接喷洒在上面，很容易造成短路。电磁工作台线圈损坏需重绕时，应持慎重态度，因拆卸很费力，线圈绕好后要用沥青灌注在台座内，所以修理应一次成功。绕制线圈的匝数及导线规格应与原来的一致。若选的导线截面偏小，则电阻大，线圈通过的电流小，电磁工作台吸力比原来的减小，影响使用。修理完毕，应进行吸力实验，用电工纯铁或10号钢制成试块，跨放在两极之间，用弹簧在垂直方向测试，应达到70N/cm2。线圈对地绝缘应不小于5M。因为加工时经常用冷却液且工作台往复运动很频繁，应注意两出线端的密封和加牢，否则容易出现接地、短路和断路等故障。七、 总结2010年十月将要结束之时，我终于基本完成论文。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。由于本次论文时间较为仓促，在与导师认真商量之后，快速确定了论文题目，为M7475型立轴圆台平面磨床的PLC电气控制改造设计。在资料查找和论文的写作过程中，我不断受到老师和同学的鼓励，在大家的帮助下，困难一个一个解决掉，论文也慢慢成型。历经了这些天的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。这次毕业论文的制作过程是我的一