M2110A內(nèi)圓磨床電氣設(shè)備改造

1、湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）iao畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）M2110A內(nèi)圓磨床（實(shí)地機(jī)床）電氣設(shè)備改造系（專業(yè)）： 電氣工程系鐵道自動(dòng)化專業(yè) 學(xué)生班級(jí)： 鐵道自動(dòng)化101 學(xué)生姓名： 鄭林軍 指導(dǎo)老師： 李嵐 完成時(shí)間： 2012年12月 目 錄 摘要3第一章 課題概述與要求5第二章 M2110A型內(nèi)圓磨床8 2.1 M2110A內(nèi)圓磨床簡(jiǎn)介82.2 M2110A內(nèi)圓磨床的特點(diǎn)和電氣原理分析92.3 M2110A內(nèi)圓磨床工作原理分析10第三章 西門子PLC的知識(shí)133.1 西門子PLC簡(jiǎn)介133.2 西門子PLC主要特點(diǎn)143.3 傳統(tǒng)繼電器可控制與PLC控制方法的比較15第四章 M2110A

2、內(nèi)圓磨床的PLC改造164.1 PLC總體設(shè)計(jì)說明16 4.2 PLC的選型 . 174.3 I/O分配表184.4 硬件接線圖194.5 PLC梯形圖204.6 PLC調(diào)試20第五章 改造后的保養(yǎng)225.1 內(nèi)圓磨床日常維護(hù)保養(yǎng)常識(shí)225.2 機(jī)床電氣設(shè)備的故障與維修235.3 磨床的電氣保養(yǎng)24第六章 電器屏柜的設(shè)計(jì)266.1 電器屏柜266.2 電器屏柜的規(guī)格266.3 電器屏柜的布局27心得體會(huì)29附錄30參考文獻(xiàn)32摘 要可編程控制器PLC是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為了工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的，是工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具。它把計(jì)算機(jī)的編程靈活、功能齊全、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)與繼電器系統(tǒng)的控制簡(jiǎn)

3、單、使用方便、抗干擾能力強(qiáng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來。它不僅實(shí)現(xiàn)單機(jī)的控制，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)多機(jī)的控制。隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，在自動(dòng)化技術(shù)的領(lǐng)域中PLC起到了不可忽略的作用。由于PLC的功能優(yōu)于繼電器，從而逐步代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制，這樣無論在操作、維修和保養(yǎng)等方面使用更加方便。 本文就根據(jù)PLC的優(yōu)點(diǎn)對(duì)M2110A內(nèi)圓磨床（實(shí)地機(jī)床）電氣設(shè)備改造，將原來繼電器控制電路部分進(jìn)行改造，用PLC來代替繼電器，實(shí)現(xiàn)同樣的控制。使得改造后機(jī)床不僅從線路上有了優(yōu)化，而且在控制，保養(yǎng)維修各方面多更加的簡(jiǎn)單方便，其工作的穩(wěn)定性高，故障低，從而大大的改善解決了M2110A內(nèi)圓磨床原有的缺點(diǎn)和不足。Abestrac

4、tComputer PLC programmable controller is a member of the family, is for industrial control application and the design and manufacture is powerful, factory automation tools. It had the computer programming flexible, functional and wide application advantages and relay system control is simple, easy-t

5、o-use, strong anti-jamming capability, cheap advantages combined. It not only realize the single control, and can achieve more machine control, with PLC technology unceasing development, in automation technology in the fields of PLC has played an oversight role, because the function of PLC is superi

6、or to relay, thus gradually replace relays realize logic control. So no matter in operation, repair and maintenance etc, use more convenient.This paper, based on PLC strengths in M2110A inside grinder (field machine) electrical equipment renovation, the original relay control circuit of reforming, u

7、se PLC to replace relays, realize the same control, make not only after reforming machine from the wiring is optimized, and in control, maintenance all aspects of how much more simple and convenient operation, the work high stability, low trouble, thus greatly improve solved M2110A inside grinder or

8、iginal shortcomings and the insufficiency.35第一章 課題概述與要求1、課題概述 M2110A內(nèi)圓磨床M2110A普通內(nèi)圓磨床可削孔徑610mm，最大深度150mm的圓柱孔，適用于單件小批生產(chǎn)，機(jī)床床頭軸線回轉(zhuǎn)角度為20度，所以也能磨削錐度不大的錐孔。機(jī)床工作臺(tái)速度由液壓五級(jí)傳動(dòng)，快進(jìn)、快退工作和修整會(huì)自動(dòng)變速，砂輪微量橫進(jìn)給有手動(dòng)、液動(dòng)兩種。要求采用西門子S7-200型可編程序控制器（PLC）對(duì)M2110A內(nèi)圓磨床進(jìn)行電氣控制改造。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1）M2110A內(nèi)圓磨床電氣控制設(shè)計(jì) （1）M2110A內(nèi)圓磨床的主要結(jié)構(gòu)、運(yùn)行形式與電氣控制要求分

9、析 （2）主電路工作原理分析 （3）控制電路工作原理分析 （4）輔助電路分析 2）M2110A內(nèi)圓磨床PLC電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) （1）總體設(shè)計(jì)說明 （2）PLC成型磨床控制原理圖設(shè)計(jì) 2.1 主電路設(shè)計(jì) 2.2 PLC控制電路設(shè)計(jì) 3、控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)及地址分配 3.1 繪制PLC控制接線圖 3.2 PLC控制程序設(shè)計(jì) 3.3 設(shè)計(jì)I/O分配圖 3.4 PLC的梯形圖 3.5 PLC外部電源的設(shè)計(jì)4、電氣屏柜設(shè)計(jì) （1）電氣屏柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）柜內(nèi)電器布局圖設(shè)計(jì) （3）柜內(nèi)電器安裝接線圖設(shè)計(jì) （4）柜門設(shè)計(jì)5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 （1）應(yīng)根據(jù)M2110A電氣控制系統(tǒng)的要求，確定PLC控制的基本方

10、式與控制系統(tǒng)的保護(hù)措施、信號(hào)指示、系統(tǒng)故障指示等 （2）根據(jù)控制任務(wù)，進(jìn)行I/O地址分配，畫出I/O接線圖 （3）根據(jù)機(jī)床的運(yùn)行形式畫出工作流程圖，以便與程序梯形圖的設(shè)計(jì) （4）根據(jù)機(jī)床的控制要求、運(yùn)行方式與流程圖設(shè)計(jì)梯形圖（5）完成程序調(diào)式后，進(jìn)行資料整理6、設(shè)計(jì)說明書要求 （1）封面 （2）內(nèi)容摘要（200-400字左右，中英文） （3）目錄 （4）引言 （5）正文（設(shè)計(jì)方案比較與選擇，設(shè)計(jì)方案原理、計(jì)算、分析、論證，設(shè)計(jì)結(jié)果的說明及特點(diǎn)） （6）結(jié)束語（7）附錄7、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 （1）前2周對(duì)內(nèi)圓磨床的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及操作流程進(jìn)行了解，并收集相關(guān)資料，確定改造方案。 （2）35

11、周進(jìn)行PLC改造 （3）6周資料整理 （4）7周論文初稿完成 （5）8周完成設(shè)計(jì)任務(wù)書（6）準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯8、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及論文要求 （1）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求 答辯前三天，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料交指導(dǎo)老師審閱，由指導(dǎo)老師寫出審閱意見。 學(xué)生答辯時(shí)對(duì)自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評(píng)價(jià)。 答辯小組咨詢課題的關(guān)鍵問題，咨詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識(shí)、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、試驗(yàn)方法、測(cè)試方法，鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。 （2）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求 文字要求：說明書要求打?。ǔ?/p>

12、圖紙外），不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯(cuò)別字，不許抄襲。 圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。第二章 M2110A型內(nèi)圓磨床2.1 M2110A內(nèi)圓磨床簡(jiǎn)介M2110型普通內(nèi)圓磨床是用來磨削內(nèi)圓的一種專用機(jī)床。用于磨削各種圓柱孔（通孔、盲孔、階梯孔和斷續(xù)表面的孔等）和圓錐孔，其磨削方法有不同內(nèi)圓磨削、無心內(nèi)圓磨削及行星內(nèi)圓磨削。它主要的任務(wù)是磨削被加工元件的內(nèi)圓，提高其表面光潔度，以達(dá)到使用的目的。這種機(jī)床比較專一，但很實(shí)用，也是一種比較常見的機(jī)床之一。內(nèi)圓磨床實(shí)物圖： 內(nèi)圓磨床電器圖：2.2 M

13、2110A內(nèi)圓磨床的特點(diǎn)和電氣原理分析 磨床是用磨料磨具（砂輪、砂帶、磨床和研磨料等）作工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床。磨床主要應(yīng)用于零件表面的精加工，尤其是淬硬的鋼件和高硬度特殊材料的精加工。在一般加工條件下，磨削精度為IT5IT6級(jí)，表面粗糙度為Ra0.321.25m；在高精度外圓磨床上進(jìn)行精密磨削時(shí)，尺寸精度可達(dá)0.2m，圓度可達(dá)0.1m，表面粗糙度可控制Ra0.01m；精密平面磨削的平面度可達(dá)0.0015mm/1000mm。M2110型內(nèi)圓磨床的外形結(jié)構(gòu)，它由床身、工作臺(tái)、頭架、內(nèi)圓磨具和砂輪修整器等部件組成。頭架通過地板固定在工作臺(tái)左端。頭架主軸的前端裝有卡盤或其他夾具，以夾持并帶動(dòng)工作盤旋

14、實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。頭架可相對(duì)于底板繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，以便磨削圓錐孔。底板可沿著工作臺(tái)臺(tái)面上的縱向?qū)к壵{(diào)整位置，以適應(yīng)磨削各種不同工作的需要。磨削時(shí)，工作臺(tái)有液壓傳動(dòng)，沿床身縱向?qū)к壸鲋本€往復(fù)運(yùn)動(dòng)（由撞塊自動(dòng)控制轉(zhuǎn)向），是工件實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。裝卸工作或磨削過程中測(cè)量工作尺寸時(shí)，工作臺(tái)需向左退出較大距離，為了縮短輔助時(shí)間，當(dāng)工件退了砂輪一點(diǎn)距離后，安裝在工作臺(tái)前側(cè)的擋塊，可自動(dòng)控制油路轉(zhuǎn)換為快速行程，使工作臺(tái)很快的退至左邊極限位置。重新開始工作時(shí)，工作臺(tái)先快速向右，而后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為進(jìn)給速度。另外，工作臺(tái)也可用手輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 內(nèi)圓磨具是內(nèi)圓磨床的關(guān)鍵部件，它安裝在磨具座中。M2110型內(nèi)圓磨床有兩

15、套傳速不同的內(nèi)圓磨具，可根據(jù)磨削孔徑的大小進(jìn)行調(diào)換。砂輪主軸由電動(dòng)機(jī)通過平膠帶直接傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)圓磨削的主運(yùn)動(dòng)。磨具座固定在橫滑板上，后者可沿固定于床身上的橋板上的導(dǎo)軌移動(dòng)，使砂輪實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。砂輪的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種，手動(dòng)進(jìn)給由手輪實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)進(jìn)給由固定在工作臺(tái)上的撞塊縱橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 砂輪修整器是修整砂輪用的，它安裝在工作臺(tái)中部臺(tái)面上，根據(jù)需要可調(diào)整起縱向和橫向位置。2.3 M2110A內(nèi)圓磨床工作原理分析 1、主回路 該機(jī)床采用50Hz,380V三相交流電源供電，由轉(zhuǎn)換開關(guān)Qs引入機(jī)床。機(jī)床上裝有液壓泵電動(dòng)機(jī)M2，砂輪電動(dòng)機(jī)M1，頭架電動(dòng)機(jī)M4，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3，共4臺(tái)交流

16、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。其中頭架電動(dòng)機(jī)M4為了改變速度，適應(yīng)工作的需要，采用一臺(tái)雙速電動(dòng)機(jī)。其速度由接觸器KM4、KM5控制。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別都裝有熱繼電器作為它們的過載保護(hù)。有輪換器FU，作為4臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)。冷卻泵由插座連接，如不用時(shí)可以將其拔下。 2、控制電路原理分析 (1)液壓泵電動(dòng)機(jī)M2的控制 液壓泵電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM2控制，SB5啟動(dòng)按鈕，SB4停止按鈕，熱繼電器FR4作為過載保護(hù)。按下SB5,KM2線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，液壓泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。按下SB4，KM2斷電釋放，液壓泵停止。 (2)砂輪電動(dòng)機(jī)M1的控制 砂輪電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM3控制，SB2是停止按鈕,SB3是開始按鈕，

17、熱繼電器FR4作為過載保護(hù)。按下SB3，KM3線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，砂輪電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。按下SB2，KM3斷電釋放，砂輪停止， (3)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3和頭架電機(jī)M4的控制 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3和頭架電機(jī)M4由接觸器KM1控制，冷卻泵電動(dòng)機(jī)有連接插頭。熱繼電器FR2、FR1分別作為M1和M4的過載保護(hù)。組合開關(guān)SA1、SA2作為控制（高速、低速）速度用。主要技術(shù)參數(shù)：技 術(shù) 規(guī) 格磨孔直徑mm6-100磨孔最大深度當(dāng)孔徑為6mm時(shí)mm9當(dāng)孔徑為100mm時(shí)mm150工件最大旋徑罩內(nèi)mm260罩外mm480工件最大長(zhǎng)度mm 170工作臺(tái)最大行程mm 550承載工件最大重量(含夾具)kg50床頭最大回轉(zhuǎn)

18、角°20°砂輪最大橫向移動(dòng)量mm80砂輪最大進(jìn)給次數(shù)min30次/min砂輪轉(zhuǎn)速min10000、18000、24000r/min電機(jī)總功率kw3.825機(jī)床外形尺寸mm2363×1260×1310機(jī)床重量kg1600工 作 精 度圓度mm0.003縱截面內(nèi)直徑的一致性mm0.004表面粗糙度mRa0.63主 要 附 件165三爪卡盤1套砂輪接長(zhǎng)軸1套皮帶輪1套機(jī)床墊鐵8套第三章 西門子PLC的知識(shí) 3.1 西門子PLC簡(jiǎn)介 德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIE

19、MENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-40）等西門子PLC的產(chǎn)品系列1 SIMATIC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型

20、號(hào)與8種CPU可供選擇使用。 2SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.60.1s）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系

21、統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來

22、連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。3 SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。 3.2 西門子PLC主要特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)靈活不受環(huán)境的限制，有電即可組建網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以靈活擴(kuò)展接入端

23、口數(shù)量，使資源保持較高的利用率，在移動(dòng)性方面可與WLAN媲美。 傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定可以很平順的在線觀賞DVD影片，它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應(yīng)用平臺(tái)提供保證。最新的電力線標(biāo)準(zhǔn)HomePlug AV傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了200Mbps；為了確保QoS，HomePlug AV采用了時(shí)分多路訪問（TDMA）與帶有沖突檢測(cè)機(jī)能的載體偵聽多路訪問（CSMA）協(xié)議，兩者結(jié)合，能夠很好地傳輸流媒體。 范圍廣無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)也是這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。雖然無線網(wǎng)絡(luò)可以做到不破墻，但對(duì)于高層建筑來說，其必需布設(shè)N多個(gè)AP才能滿足需求，而且同樣不能避面信號(hào)盲區(qū)的存在。而電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模之

24、大，是其他任何網(wǎng)絡(luò)無法比擬的。由此，運(yùn)營(yíng)商就可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線的地方。這一技術(shù)一旦全面進(jìn)入商業(yè)化階段，將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。終端用戶只需要插上電力貓，就可以實(shí)現(xiàn)因特網(wǎng)接入，電視頻道接收節(jié)目，打電話或者是可視電話。 低成本充分利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，節(jié)約了資源。無需挖溝和穿墻打洞，避免了對(duì)建筑物、公用設(shè)施、家庭裝潢的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力。相對(duì)傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，PLC成本更低，工期短，可擴(kuò)展性和可管理性更強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)已開通電力寬帶上網(wǎng)的地方，其包月使用費(fèi)用一般為50-80元/月左右，這樣的價(jià)格和很多地方的ADSL包月相持平。 3.3

25、傳統(tǒng)繼電器可控制與PLC控制方法的比較PLC的梯形圖與繼電器控制電路圖十分相似，主要原因是PLC梯形圖的發(fā)明大致上沿用了繼電器控制的電路元件的符號(hào)，積極個(gè)別有些不同。同時(shí)信號(hào)的輸入/輸出形式及控制功能也是相同的，但PLC的控制也監(jiān)督權(quán)的控制還是有所區(qū)別的。主要不同之處表現(xiàn)在以幾個(gè)方面：組成器件不同繼電器控制線路是由許多真正的硬件繼電器組成的，而梯形圖則由許多所謂的“軟繼電器”組成。這些“軟繼電器”實(shí)際上是存儲(chǔ)器中的觸發(fā)器，可以置“0”或置“1”。硬繼電器有觸電，易磨損，而軟繼電器則無磨損現(xiàn)象。觸電數(shù)量不同 硬繼電器的觸電數(shù)量有限，用于控制的繼電器的觸電數(shù)量一般只有4-8對(duì)；而梯形圖中每只“軟繼

26、電器”供編程使用的傳點(diǎn)較多并可以擴(kuò)展。Inwei在梯形圖中存儲(chǔ)器中的觸發(fā)器狀態(tài)可取用任意次數(shù)。實(shí)施控制的方法不同在繼電器控制線路中，要實(shí)現(xiàn)某種控制是通過各種繼電器指點(diǎn)的硬接線解決的。由于其控制功能已包含在固定線路之間，因此它的功能專一，不靈活；而PLC控制是通過梯形圖及軟件編程解決的，所以靈活多變。第四章 M2110A內(nèi)圓磨床的PLC改造4.1 PLC總體設(shè)計(jì)說明根據(jù)原有的電氣圖，將控制電路用PLC進(jìn)行改造，將主電路SA控制的頭架電機(jī)，改成雙速接法，并用PLC控制電路控制。根據(jù)原有的電氣圖，將控制電路用PLC進(jìn)行改造，將主電路SA控制的頭架電機(jī)，改成雙速接法，并用PLC控制電路控制。在原先控制

27、上面，將原先與頭架電機(jī)并在一起的冷卻泵改為與砂輪一起由KM3控制，將原先由轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的頭架點(diǎn)動(dòng)高低速調(diào)整工作位置改為只要點(diǎn)動(dòng)低速控制來調(diào)整工作位置。頭架電機(jī)的高低速也由原來的轉(zhuǎn)換開關(guān)控制改為由按鈕控制接觸器來控制。改造后的M2110A內(nèi)圓磨床主電路圖：4.2 PLC的選型經(jīng)過對(duì)M2110A內(nèi)圓磨床的控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析后，機(jī)床改造所需要輸入14個(gè)，輸出5個(gè)，根據(jù)西門子plc的種類，可選擇西門子S7-200型PLC，所有的電器元件均可采用改造前的型號(hào)。西門子S7-200PLC的外形圖4.3 I/O分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱功能編號(hào)名稱功能編號(hào)SB1總停I0.0KM1頭架低速Q(mào)0.0SB2砂輪

28、、冷卻停止I0.1KM2液壓泵Q0.1SB3砂輪、冷卻啟動(dòng)I0.2KM3砂輪、冷卻泵Q0.2SB4液壓泵停止I0.3KM4頭架高速Q(mào)0.3SB5液壓泵啟動(dòng)I0.4KM5Q0.4 SB6頭架停止I0.5SB7頭架低速I0.6SB8頭架高速I0.7SB9頭架點(diǎn)動(dòng)I1.0FR1頭架低速過載保護(hù)I1.1FR2冷卻泵電機(jī)過載保護(hù)I1.2FR3液壓泵電機(jī)過載保護(hù)I1.3FR4砂輪電機(jī)過載保護(hù)I1.4FR5頭架高速過載保護(hù)I1.5SQ頭架限位開關(guān)I1.64.4 硬件接線圖4.5 PLC梯形圖4.6 PLC調(diào)試1.液壓泵電動(dòng)機(jī)調(diào)試SB5啟動(dòng)按鈕，SB4停止按鈕，熱繼電器FR2作為過載保護(hù)。按下SB5,PLC的

29、輸入端I0.4有輸入并且輸出端Q0.1有輸出，線圈KM2得電，液壓泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。按下SB4，PLC的輸入端I0.3有輸入，KM2斷電釋放，液壓泵停止。FR3對(duì)應(yīng)的PLC輸入端為I1.3，手動(dòng)斷開FR3，I1.3無輸入，液壓泵停止。2.砂輪電、冷卻泵電動(dòng)機(jī)調(diào)試SB3是啟動(dòng)按鈕,SB2是停止按鈕，熱繼電器FR4作為砂輪過載保護(hù)，F(xiàn)R2作為冷卻泵過載保護(hù)。按下SB3 ，PLC的輸入端I0.2有輸入并且輸出端Q0.2有輸出，線圈KM3得電砂輪冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。按下SB2，KM3斷電釋放，砂輪、冷卻泵停止。FR4對(duì)應(yīng)的PLC輸入端為I1.4，手動(dòng)斷開FR4，I1.4無輸入，砂輪停止。FR2對(duì)應(yīng)的PLC輸

30、入端為I1.2，手動(dòng)斷開FR2，I1.2無輸入，冷卻泵停止。3頭架電動(dòng)機(jī)調(diào)試SB7是低速啟動(dòng)，SB8是高速啟動(dòng)，SB6是停止按鈕，熱繼電器FR1是低速過載保護(hù)，熱繼電器FR5是高速過載保護(hù)。按下SB7，PLC的輸入端I0.6有輸入并且輸出端Q0.0有輸出，線圈KM1得電，頭架電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行。按下SB8 ，PLC的輸入端I0.7有輸入并且輸出端Q0.3、Q0.4有輸出，線圈KM4、KM5得電，頭架電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行。按下SB6，PLC的輸入端I0.5有輸入，線圈KM3、 KM4、 KM5斷電釋放，頭架電機(jī)停止。FR1對(duì)應(yīng)的PLC輸入端為I1.1，手動(dòng)斷開FR1，I1.1無輸入，頭架低速停止。FR5對(duì)

31、應(yīng)的PLC輸入端為I1.5，手動(dòng)斷開FR5，I1.5無輸入，頭架高速停止。第五章 改造后的保養(yǎng)5.1 內(nèi)圓磨床日常維護(hù)保養(yǎng)常識(shí)（一）電動(dòng)機(jī)部分 電動(dòng)機(jī)是機(jī)床設(shè)備的主要?jiǎng)恿υ?，是機(jī)床電氣的重要組成部分，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的修復(fù)工作往往既費(fèi)力又費(fèi)時(shí)，所以必須充分重視電動(dòng)機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1) 經(jīng)常保持電動(dòng)機(jī)的表面清潔。即使是日常條件下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，若表面積灰過多，也會(huì)影響其散熱性能，導(dǎo)致繞組過熱，同時(shí)也不能有水滴和金屬屑落入電機(jī)內(nèi)部。(2) 各種型式的電動(dòng)機(jī)都應(yīng)保持良好的通風(fēng)條件。電動(dòng)機(jī)的進(jìn)、出口必須保持暢通無阻，風(fēng)扇應(yīng)完好無損。(3) 對(duì)工作在環(huán)境條件較差的電動(dòng)機(jī)應(yīng)經(jīng)常檢

32、查絕緣電阻。三相380V的電動(dòng)機(jī)及各種低壓電動(dòng)機(jī)，其絕緣電阻至少為0.5M，方可使用；高壓電動(dòng)機(jī)定子繞組絕緣電阻至少為1M/KV，轉(zhuǎn)子絕緣電阻至少為0.5M。如果發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用烘干、浸漆等方法處理后，再測(cè)量其絕緣電阻，達(dá)到要求后才能使用。(4) 應(yīng)經(jīng)常檢查電源電壓是否與銘牌值相符，并檢查電源三相電壓是否對(duì)稱。(5) 檢查電動(dòng)機(jī)的引出線是否絕緣良好、連接可靠。檢查電動(dòng)機(jī)的接地置，使之保持牢固可靠。(6) 經(jīng)常查看電動(dòng)機(jī)是否有超負(fù)荷運(yùn)行的情況，正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流不能超過其額定電流。還經(jīng)常用鉗形電流表查看三相電流是否正常，是否平衡，三相電流的任何一相與其三相的平均

33、值相差不能超過10%。(7) 檢查電動(dòng)機(jī)的溫升是否正常，有無超過規(guī)定值。(8) 檢查電動(dòng)機(jī)軸承部分的工作情況，是否有發(fā)熱、漏油情況，軸承的振動(dòng)和軸向移動(dòng)應(yīng)不超過規(guī)定值。(9) 檢查運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)是否有摩擦聲和其他雜聲，有無冒煙，并注意觀察電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)是否正常，如有不正常的現(xiàn)象，應(yīng)立即停車檢查。（二）電器及控制電路部分（1）電氣柜的門、蓋及門框周邊的耐油密封墊是否保持良好，所有門、蓋均應(yīng)能嚴(yán)密關(guān)閉，不能有水、油垢和灰塵、金屬屑等入內(nèi)。（2）機(jī)床各部分之間的連接導(dǎo)線、電纜或保護(hù)導(dǎo)線的軟管，不得被冷卻液、油垢等腐蝕，管接頭處不得產(chǎn)生脫落或散頭等現(xiàn)象，使其中的電線裸露，應(yīng)注意檢查，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)修復(fù)，防止

34、電線損壞造成短路事故。（3）機(jī)床的按鈕站、操縱臺(tái)上的按鈕、主令開關(guān)的手柄、信號(hào)燈及儀表護(hù)罩都應(yīng)保持清潔完好。特別是操縱臺(tái)上一些主令電器的按鈕和操縱手柄，如果經(jīng)常有油污等進(jìn)入，容易造成元件損壞運(yùn)行失靈。5.2 機(jī)床電氣設(shè)備的故障與維修 自然故障機(jī)床在運(yùn)行過程中，電氣設(shè)備常常要承受很多不利因素影響，如電器動(dòng)作過程中的機(jī)械振動(dòng)，長(zhǎng)期動(dòng)作的自然磨損；周圍環(huán)境溫度、濕度的影響；有害介質(zhì)的侵蝕等從而影響機(jī)場(chǎng)的正常運(yùn)行，因此加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)和檢修可使機(jī)床在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不出或少出故障。人為故障 機(jī)床在運(yùn)行過程中，由于受到不應(yīng)有的機(jī)械外力的破壞或操作不當(dāng)、安裝不合理而造成的故障，也會(huì)造成機(jī)床事故，危及人身安全。

35、由于機(jī)床電氣的結(jié)構(gòu)不同，電器元件的種類不同，導(dǎo)致電氣故障的因素又是多種多樣的，因此電氣設(shè)備出現(xiàn)的故障也是各式各樣的，大致可分為兩大類：（1） 故障有明顯的外表特征并容易被發(fā)現(xiàn)如電機(jī)、電器的顯著發(fā)熱、發(fā)出焦愁味或火花等，是由于電機(jī)、電器的繞組過熱、絕緣擊穿所引起的，在排除此類故障時(shí)，除了更換或修復(fù)外，還必須找出和排除造成上述故障的原因。（2）故障沒有外表特征此類故障時(shí)控制電路的主要故障。由于電氣元件調(diào)整不當(dāng)，機(jī)械動(dòng)作失靈，觸頭及壓接線頭接觸不良或脫落等。線路越復(fù)雜，這類故障出現(xiàn)的機(jī)會(huì)也越多，要找尋這類故障要花費(fèi)很多時(shí)間，還需借助儀表和工具才能找出故障點(diǎn)，一旦找出故障點(diǎn)，只需簡(jiǎn)單調(diào)整即可讓機(jī)床正常

36、運(yùn)行。5.3 磨床的電氣保養(yǎng)一級(jí)保養(yǎng) 一、外保養(yǎng)1、清洗機(jī)床外表及各防護(hù)殼，保持內(nèi)外清潔，無銹蝕，無黃袍。2、補(bǔ)齊、緊固手柄、手球、螺釘、螺母等機(jī)件，保持機(jī)床整齊。3、清洗砂輪架、附件和洗塵器。4、檢修電氣及線路是否有老化及絕緣損壞的地方。 二、液壓潤(rùn)滑1、檢查液壓系統(tǒng)，保持正常運(yùn)行。 2、清洗油泵、濾油器。 3、清洗油氈、油孔，保持油路暢通，油質(zhì)、油量符合要求，油標(biāo)明亮。 三、冷卻1、清洗冷卻箱，更換冷卻液。 2、清洗冷卻泵、過濾器。 四、電器1、清掃電動(dòng)機(jī)、電器箱。 2、電器裝置固定整齊、動(dòng)作可靠。 3、檢查、緊固接零裝置。二級(jí)保養(yǎng)一、傳動(dòng)導(dǎo)軌1、檢查導(dǎo)軌面，清除毛刺、傷痕。 2、檢修車頭

37、箱、磨頭軸、軸承、齒輪。3、檢查、調(diào)整橫向進(jìn)給絲桿、螺母間隙。 4、修復(fù)或更換磨損零件。二、液壓潤(rùn)滑1、檢查、調(diào)整液壓操縱箱各控制閥，應(yīng)動(dòng)作靈敏可靠，無泄漏。 2、檢查、調(diào)整液壓系統(tǒng)工作壓力及潤(rùn)滑油路壓力。 3、檢查并緊固各油管接頭，保持油路暢通整齊，無泄漏。 三、電器1、檢修電器箱，修整線路，應(yīng)符合設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)要求。2、更換老化和損壞的電器，線段及不能用的電器元件。3、對(duì)制動(dòng)電阻進(jìn)行清掃和數(shù)據(jù)測(cè)量。4、試車中要求開關(guān)動(dòng)作靈敏可靠。四、精度1、校正機(jī)床水平，檢查、調(diào)整、修復(fù)精度。 2、精度符合設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)要求第六章 電器屏柜的設(shè)計(jì) 6.1 電器屏柜電器屏柜，其包括立柱、面板和門，其中，所述立柱

38、、面板和門為由鋼板通過壓型而成的零件，各零件之間通過焊接構(gòu)成互相對(duì)接。本電器屏柜重量輕；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以在保證電器屏柜的使用功能的同時(shí)，利用壓型零件強(qiáng)度好的優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)能夠通過一般的折彎?rùn)C(jī)實(shí)現(xiàn)，折彎簡(jiǎn)單容易；且柜體采用薄鋼板與薄鋼板面接觸搭接，易于采用電阻點(diǎn)焊，焊接牢固穩(wěn)定，焊接方便，外觀平整美觀，油漆美化效果好。 6.2 電器屏柜的規(guī)格長(zhǎng)：300mm 寬：850mm 高：1000mm屏柜的大小根據(jù)元件的大小布局所決定的，本著方便節(jié)省的原則。6.3 電器屏柜的布局本屏柜的柜內(nèi)布局分為四層：第一層左邊是一個(gè)空氣自動(dòng)開關(guān)，中間是10個(gè)熔斷器，右邊是一個(gè)變壓器。第二層左邊是5個(gè)接觸器，右邊是PLC。第

39、三層是有5個(gè)熱繼電器組成。 第四層是接線柱。柜內(nèi)裝有網(wǎng)孔板長(zhǎng)800 mm 寬750 mm。柜門布局：柜門上有9個(gè)控制按鈕和1和指示燈，均勻分成三排。第一排從左到右分別是砂輪啟動(dòng)，液壓泵啟動(dòng)，頭架點(diǎn)動(dòng)和指示燈。第二排從左到右分別是頭架低速，頭架高速，總停。第三排從左到右分別是砂輪停止，液壓停止，頭架停止。心得體會(huì)經(jīng)過幾個(gè)星期的努力，終于做出了這份設(shè)計(jì)改造，在這幾個(gè)星期當(dāng)中，遇到過很多的困難，也學(xué)會(huì)了很多很多，專業(yè)方面的，非專業(yè)方面的，而這些都讓我成長(zhǎng)不少。首先談?wù)勎矣龅降囊恍├щy：一 內(nèi)圓磨床的主電路的改造，首先他跟原先的主電路有一點(diǎn)不同之處就是要把原本跟頭架一起控制的冷卻電機(jī)拿出來，與砂輪一起

40、控制。在這里一點(diǎn)我一開始沒有想到，搞到后面跟頭架一起老感覺不是那么回事，直到后面在查閱了一些資料后突然發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題才改了過來。然后是頭架電機(jī)要由原先的轉(zhuǎn)換開關(guān)控制改為接觸器控制雙速。二 對(duì)于雙速電機(jī)的理解。原先由于對(duì)雙速電機(jī)的理解不深導(dǎo)致后面控制電路的錯(cuò)誤。在此之前一直沒搞清楚原來雙速電機(jī)他內(nèi)部的接線與普通的電機(jī)是不一樣的。在三角低速的時(shí)候U2V2W2懸空，高速YY型接線時(shí)U1V1W1短接，U2V2W2接電源。由于原先的理解不透徹導(dǎo)致在控制電路中控制接錯(cuò)。三 印象最深刻的電氣繪圖。依稀記得大二學(xué)電氣控制的時(shí)候老師給我們上了一節(jié)電氣制圖的protel課，當(dāng)時(shí)根本就沒有用心去聽，用心去操作，到現(xiàn)在要繪制電氣圖的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)我連如何安裝都不會(huì)，在搞了半天之后終于安裝的protel99se，結(jié)果安裝之后又傻眼了，全部的英文，當(dāng)時(shí)也正是因?yàn)槔蠋熃o我們將的時(shí)候全部的因?yàn)榻缑鎸?dǎo)致我看都沒有看一眼，到現(xiàn)在什么都不會(huì)搞。連最基本的繪圖界面都