M7120平面磨床PLC课程设计说明书

1、XXX学院综合课程设计说明书题目：学生姓名：学号：所在院（系）：专 业：指导教师：职称：XXXX年 XX 月 XX 日目录第 一 章 M7120 平 面 磨 床 简介71.1 M7120 平 面 磨 床 控 制 原 理 图 71.2 M7120 平 面 磨 床 结 构 及 功厶匕能 1.3 M7120 平 面 磨 床 的 电 气 控 制 分析 11第 二 章 PLC 简介.11PLC 的 发 展 11第 三 章 硬 件 设 计 .11PLC 的 物 理 结 构 13PLC 的 外 部 接 线13第 四 章 M7120 平 面 磨 床 的 PLC 控制.134.1 M7120 平 面 磨 床 P

2、LC 输 入 / 输 出 分 配.134.2M7120平 面 磨 床PLC控 制 接线图 144.3 M7120 平 面 磨床PLC 流程图 154.4 M7120 平 面 磨 床 梯 形 图 164.5 M7120 平 面 磨 床 在 s7 200 中 的 仿 真 194.6 M7120 平 面 磨 床 PLC 指 令 语 句2 0结.21参考文献 .22摘要本 次 设 计 的 内 容 主 要 是 利 用 PLC( Programmable LogicController )对M7120平面磨床的控制部分进行改造。我先对本次的 设计进行了总体的思考和分析，使自己对M7120平面磨床的基本结构

3、、运动情况、加工工艺要求等有一定的了解。M7120平面磨床主要有车身、主轴变速箱、尾座进给箱、丝杠、光杠、刀架和溜板箱等组 成。对M7120平面磨床电气控制部分进行分析得出它需要完成开门断电功能、主轴电动机的正反转控制功能、刀架的快速移动功能、冷却 泵电动机的控制。然后根据电气控制电路的线路图， 编译PLC的梯形 图，编译通过后，利用PLC实验台进行实验仿真。由于PLC极高的可 靠性，极丰富的指令集，易于掌握 ，便捷的操作，丰富的内置集成 功能，实时特性。因此使M7120平面磨床在完成原有的功能特点外， 还具有安装简便、稳定性好、易于维修、扩展能力强等特点。关键词 PLC 控制 电气控制原理

4、M7120 平面磨床AbstractThis designs content is mainly (Programmable Logic Controller) makes the transformation using PLC to the M7120 surface grinding machines control section. I have carried on the overall ponder and the analysis first to this time design, enables itself to the M7120 surface grinding ma

5、chines basic structure, the movement situation, the processing technological requirement and so on to have certain understanding. The M7120 surface grinding machine mainly has compositions and so on automobile body, main axle gear box, tailstock gear box, guide screw, feed rod, tool rest and apron.

6、Carries on the analysis to the M7120 surface grinding machine electric control part to obtain it to need to complete opens the door the power failure function, the main axle electric motor to reverse the control function, tool rests rapid traverse function, the cooling pump electric motors control.

7、Then according to the electric control electric circuits circuit diagram, translates PLC the trapezoidal chart, translates, carries on the experiment simulation using the PLC laboratory bench. As a result of the PLC extremely high reliability, the extremely rich set of instructions, easy to grasp, c

8、onvenient operation, rich built-in integrated function, real-time characteristic. Therefore causes the M7120 surface grinding machine to complete outside the original function characteristic, but also has the installment to be simple, the stability good, easy to service, the expansion ability strong

9、ly and so on characteristics.Key words PLC control Electric control M7120 grinder、尸、前言在制造工业（以改变几何形状和机械性能为特征） 和过程工业（以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征） 中，大量的开关量顺 序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作， 并按照逻辑关系进行连锁保 护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过 气动或电气控制系统来实现的。 随着产品机型的更新换代， 生产线承 担的加工对象也随之改变， 这就需要改变控制程序， 使生产线的机械 设备按新的工艺过程运行，而继电接触器控制系统是

10、采用固定接线 的，很难适应这个要求。 大型自动生产线的控制系统使用的继电器数 量很多， 这种有触点的电器工作频率较低， 在频繁动作的情况下寿命 较短，从而造成系统故障，使生产的运行可靠性降低。现在，PLC的出现解决了这一问题.PLC在处理模拟量能力、数字 运算能力、人机接口能力和网络能力比之大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域， 在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 DCS系统.在我国应用的PLC系统中，I/O 64点以下PLC销售额占整 个PLC的47% 64点256点的占31%合计占整个PLC销售额的78% 在我国应用的PLC几乎涵盖了世界所有的品牌，呈现八国联军的态 势 但从

11、行业上分 有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美 PLC居多，小型控制系统、机床、设备单体自动化及 OEM产品采用日 本的PLC居多。欧美PLC在网络和软件方面具有优势，而日本PLC在 灵活性和价位方面占优势。我国的PLC供应渠道，主要有制造商、分销商（代理商）、系统 集成商、OEM用户、最终用户。其中，大部分 PLC是通过分销商和系 统集成商达到最终用户的。 1、人机界面更加友好PLC制造商纷纷通过收购或联合软件企业、或发展软件产业，大 大提高了其软件水平，多数PLC品牌拥有与之相应的开发平台和组态 软件，软件和硬件的结合，提高了系统的性能，同时，为用户的开发 和维护降低了成本，使更易形成

12、人机友好的控制系统，目前，PLC网络+ IPC + CRT的模式被广泛应用。2、网络通讯能力大大加强PLC厂家在原来CPU模板上提供物理层RS232/422/485接口的基 础上，逐渐增加了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。由于近 来数据通讯技术发展很快， 用户对开放性要求很强烈， 现场总线技术 及以太网技术也同步发展。如罗克韦尔 AB 公司主推的三层网络结 构体系，即 EtherNet 、 ControlNet 、 DeviceNet ，西门子公司在 Profibus-DP 及 Profibus-FMS 网络等。3、开放性和互操作性大大发展PLC在发展过程中，各PLC制造商为了垄断和扩大

13、各自市场，处 于群雄割据的局面，各自发展自己的标准，兼容性很差，这给用户使 用带来不便，并增加了维护成本。开放是发展的趋势，这已被各厂商 所认识，形成了长时期妥协与竞争的过程，并且这一过程还在继续。 开放的进程，可以从以下方面反映：（1）IEC 形成了现场总线标准，这一标准包含 8 种标准，虽然有 人说，多种标准就是没有标准， 但必竟是一个经过困难的争论与妥协的成果。标准推出后，各厂商纷纷将自己的产品适应这些标准，或者 开发与之相应的新产品。（2）IEC制订了基于 Windows的编程语言标准IEC61131-3,它规定了指令表（ I L ） 、梯形图（ LD） 、顺序功能图（ SFC） 、功

14、能块图（ FBD） 、 结构化文本（ST）五种编程语言。这是以数字技术为基础的可编程序 逻辑控制装置在高层次上走向开放性的标准化文件。虽然PLC开发上各工具仍不兼容， 但基于这些标准的开发系统， 使用户在应用过程中， 可以较方便地适不同品牌的产品。（3） OPC基金会推出了 OPC（OLE for Process Control）标准， 这进一步增强了软硬件的互操作性， 通过OPC一致性测试的产品，可 以实现方便的和无缝隙数据交换。目前，多数PLC软件产品和相当一 部分仪表、执行机构及其它设备具有了 OPC功能。OPC与现场总线技 术的结合，是未来控制系统向FCS技术发展的趋势。（4） PLC

15、的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。PLC的网络 能力、模拟量处理能力、 运算速度、 内存、复杂运算能力均大大增强， 不再局限于逻辑控制的应用， 而越来越应用于过程控制方面， 有人统 计，除石化过程等个别领域，PLC均有成功能应用，PLC在相当多的 应用取代了昂贵的DCS从而使原来PLC（顺序控制）+ DCS（过程控 制）的模式变成PLC+IPC模式。（5）工业以太网的发展对PLC有重要影响。以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引 进控制领域。 目前的挑战在于硬件上如合适应工业恶劣环境； 通讯机 制如何提高其可靠。以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。

16、但 以太网在工控系统的应用却日益增多， 适应这一过程，各PLC厂商纷 纷推出适应以太网的产品或中间产品。M7120型平面磨床是一种中型磨床，能够完成外圆.孔.平面以及齿轮. 螺纹等成形表面的精加工， 也可刃磨各种切削刀具。 目前采用传统的 继电器控制的普通车床在中小型企业仍量使用， 由于继电器系统接线 复杂，故障诊断与排除困难，并存在：触点易被电弧烧坏而导致接 触不良， 机械方式实现的触点控制反映速度慢，继电器的控制 功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差等缺点，从而影响正常生 产。因此，选用一种较为合理，经济耐用的器件来开发、改造，才能使我 们的这次设计有意义。PLC的性能比较稳定些，它的搞

17、干扰能力比较 突出，可以用在环境比较恶劣的工作环境中。但，PLC与单片机比起来价格要高一点，PLC不像单片机那样，可以根据工程的需要，灵活 的开发。PLC是一个成品，只能使用，而单片机可以灵活改动。但单 片机的程序设计没有PLC那么简单易学。因此我们选用PLC作为本次 设计的控制器。第一章M7120平面磨床简介1.1M7120平面磨床控制原理图*田軒界i13 D=IQ.T&=Q02room-1 I1i I( j0=11011,1 XW5 3=00. 11.1 XO BH I：)M7120平面磨床梯形4.5 M7120平面磨床在s7 200中的仿真说明：合上电源总开关QS电压继电器线圈KV通电闭

18、合，接通 控制电路的电源。当按下液压泵电动机 M1的启动按钮SB3时，接触 器KM1通电闭合并自锁，液压泵电动机 M1启动运转；当按下液压泵 电动机M1的停止按钮SB2时，液压泵电动机 M1停止运转。吨厚（內兰査M 配昼忙7(01删凯HiJ fi 1 “ JK,Hk.1 KT- DEU陀和(OBI Ifhci: tISTTTTTL或柱宅王斡LG IQ.Q驰0k冃DUB一卜&胡 a X-1JL KCC Lil1:gci PLC BrtDi9MiATKT：.7 1L0t It ft It 1 ft 1D N 2 3 4 5 b J D 1 2 3 4 5=1 匚说明：按下砂轮电动机M2起动按扭SB

19、5接触器KM2线圈获电吸合并自锁，砂轮电动机M2起动运转。由于冷却泵电动机M3通过接插器XP和M2联动控制，所以M3与M2同时起动运转。当按下停止按钮SB4时，接触器KM2线圈断电释放，M2与M3同时断电停转。CEGJilILdlDirJtLCCZ：主程匸 4糧脈L0 耳gut in nfSMR 28 1niEy 逹rPLCJL二对。a w臥 ia:dp nrnrnAiTTkTTr.i m.-fr iHf - T-崔中王昏M-vnrt 1 阿塔低通 网更注髯LD 1XI.DntSSOBllulStrtATt swmiw t a n it n it t说明：当按下点动按钮SB6接触器KM3线圈获

20、电吸合，电动机 M4起动正转，砂轮上升，上升到所需的位置，松开 SB6 KM3线圈断 电释放，电动机M4停转，砂轮停止上升.按下点动按钮SB7,接触器 KM4线圈获电吸合，电动机 M4起动反转，砂轮下降，当砂轮下降到 所需位置，松开SB7 KM4线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮下降。 为了防止电动机M4的正反转线路同时接通，故在控制电路中采用接 触器联锁。说明：合上开关SB8线圈KM5得电并自锁，通磁开始说明：合上开关SB10线圈KM6得电，退磁开始。4.6 M7120平面磨床PLC指令语句根据M7120型平面磨床的控制要求，设计出M7120型平面磨 床PLC指令语句如下。LDLDANLPSLDOALDANLRDLDOALDANANLRDLPSAANLPPAANLRDLDOALDANANLPPAAN也是毕总结本次课程设计是大学期间唯一一次机电