M1432A型万能外圆磨床控制系统设计.doc

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1、目 录1M1432A型万能外圆磨床基本特性1.1M1432A简介1.2M1432A外圆磨床基本外形 1.3M1432A四种常见加工形式2M1432A型万能外圆磨床接触器继电器控制电路2.1接触器继电器控制电气原理图2.2元件明细表2.3接触器继电器控制电路概述2.4接触器继电器控制电路分析3M1432A型万能外圆磨床的PLC控制3.1PLC选型与简介3.2PLC输入输出点分配3.3PLC程序3.4PLC接线图4小结5参考文献一、M1432A型万能外圆磨床基本特性1.1M1432A简介M1432A型万能外圆磨床主要以磨削圆柱形或圆锥形（包括阶梯形）的外圆表面和内孔，成品的尺寸精度可达12级，表面

2、光洁度可达T8T10。机床的外磨砂轮、内磨砂轮、工件、油泵及冷却，均以单独的电机驱动。 机床的工作台纵向运动，可由液压驱动，也可用手轮摇动。 砂轮架横向快速进退由液压驱动，其进给运动由手轮机构实现。M1432A型万能外圆磨床可以用来加工外圆柱面及外圆锥面，利用磨床上配备的内圆磨具还可以磨削内圆柱面和内圆锥面，也能磨削阶梯轴的轴肩和端平面。1.2 M1432A外圆磨床基本外形1.3 M1432A外圆磨床四种常见加工形式a.圆柱体的外圆加工 b.圆锥体的外圆加工c.阶梯轴的轴肩的磨削 d.内圆磨削二、M1432A型万能外圆磨床接触器继电器控制电路2.1 M1432型万能外圆磨床接触器继电器控制电气

3、原理图2.2元件明细表代号名称型号规格数量M1泵电动机Y8024/B50.75KW、80V、4极1500Hmin1M2头架电动机YUD90LA8140.37/5KW、380V 814极1M3内圆电动机Y30221.1KW 380V 2极 3000r/min1M4外圆电动机Y112M-44KW 380V 4极 1500r/min1M5冷却泵电动机DB-250.125KW 380V 2极1KM交流接触器CJ10-10380V 10A 线圈电压3806FR热继电器JR16B-20/320A 3极5FU1螺旋式熔断器RL1-60/25380V 60A配熔体25A3FU2螺旋式熔断器RL1-15/103

4、80V 15A配熔体10A6FU3螺旋式熔断器RL1-15/10380V 15A配熔体10A6FU4螺旋式熔断器RL1-15/2380V 15A配熔体2A2FU5熔断器RL1-15/2380V 15A配熔体2A1SA1选择转速开关LAY3-22*13单极3位；380V、6A1SA2冷却泵开关LAY3-11x/2单极3位；380V、6A1SA3照明开关LAY3-11x/2单极3位；380V、1SB按钮LA10-3H380V 5A 3位2SQ位置开关LX1-111380V 5A2YA电磁铁MQW-0.7380V 0.71TC变压器BKC-150380/36 24 6V1EL照明灯JC6-124V

5、40W1HL指示灯DS22-2/T0.15A 68V12.3M1432型万能外圆磨床接触器继电器控制电路概述M1432型万能外圆磨床由五台电动机拖动，即油泵电动机M1，头架电动机M2，内圆砂轮电动机M3，外圆砂轮电动机M4和冷却电动机M5。从控制电路来看，M1432型万能外圆磨床只有在油泵电动机M1启动运转后，即接触器KM1的常开触点闭合后，其他的电动机才能启动运行。在控制电路中，SB1为机床的总停止按钮；SB2为油泵电动机M1的启动按钮；SB3为头架电动机M2的点动按钮；SB4为内、外圆砂轮电动机M3、M4的启动按钮；SB5为内、外圆砂轮电动机M3、M4的停止按钮；手动开关SA1为头架电动机

6、M2高、低速转换开关；SA2为冷却泵电动机M5的手动开关；行程开关SQ1为为砂轮架快速连锁开关；SQ2为内、外圆砂轮电动机M3、M4的连锁行程开关。按下按钮SB2，接触器KM1通电闭合并自锁，油泵电动机M1启动运转，其他电动机即可启动。按下按钮SB3，头架电动机可点动。将手动开关SA1扳至“低”速挡，将砂轮架快速移动操纵手柄扳至“快进”位置，液压油进入砂轮架移动驱动油缸，带动砂轮架快速进给移动。当砂轮架接近工件时，压合行程开关SQ1，接触器KM2通电闭合，头架电动机M2低速运转。同理，将SA1扳至“高”速档位置，重复以上过程，头架电动机M2高速运转。内、外圆电动机M3、M4的控制由行程开关SQ

7、2进行转换。当将砂轮架上的内圆磨具往下翻时，行程开关SQ2复位，按下按钮SB4，接触器KM4通电闭合，内圆砂轮电动机M3启动运行；当将砂轮架上的内圆磨具往上翻时，行程开关SQ2被压合，按下按钮SB4，接触器KM5通电闭合，外圆电动机M4启动运转。当接触器KM2或KM3闭合时，也就是头架电动机M2不论低速或高速运转，接触器KM6都会通电闭合，冷却泵电动机M5启动运转。FU1作为线路总的短路保护，FU2作为M1和M2电动机的短路保护，FU3作为M3和M5电动机的短路保护。5台电动机均有过载保护2.4 M1432型万能外圆磨床接触器继电器控制电路分析合上电源开关QS1 指示灯HL灯亮 合上QS2 照

8、明灯EL亮（1）油泵电动机M1的控制启动按钮SB2 KM1线圈得电 KM1自锁触头闭合自锁 后面电路才能得电实现顺序控制KM1主触头闭合 油泵电动机M1启动供给压力油（2）头架电动机M2的控制低速：SA1是头架电动机的转速选择开关，分“低” 、“停” 、“高”三档位置，如将SA1扳到“低”档位置，按下油泵电动机M1的启动按钮SB2，M1启动，通过液压传动使砂轮架快速前进，当接近工件时，便压合位置开关SQ1 SQ1常开闭合 KM2线圈得电 KM2联锁触头分断对KM3联锁 KM2主触头闭合 电动机M2接成形低速运行 KM2辅助常开闭合 KM6线圈得电 KM6主触头闭合 电动机M5得电运转提供冷却液

9、。高速：将转速开关SA1扳到“高”挡位置，砂轮架快速前进当接近工件压合位置开关SQ1 SQ1常开闭合 KM3线圈得电 KM3联锁触头分断对KM3 联锁 KM3主触头闭合 电动机M2接成YY形高速运行KM3辅助常开闭合 KM6线圈得电 KM6主触头闭合 电动机M5得电运转提供冷却液SB3是点动控制按钮，以便对工件进行校正和调试。磨削完毕，砂轮架退回原位，位置开关SQ1复位断开，电动机M2自动停转。（3） 外圆砂轮电动机M3和M4控制内、外圆砂轮电动机不能同时启动，由位置开关SQ2对它们实际联锁。当外圆磨削时，把砂轮架上的内圆磨具往上翻，它的后侧压住位置开关SQ2 SQ2常闭分断对KM4联锁 SQ

10、2常开闭合 KM5线圈得电 KM5联锁触头分断对KM4联锁KM5自锁触头闭合KM5主触头闭合 电动机M4得电 KM5联锁触头复位闭合停止:只需按下SB5 KM5线圈失电 KM5自锁触头分断 KM5主触头分断 电动机M4失电停转。当内圆磨削时：将内圆磨具翻下，原被内圆磨具压下的位置开关SQ2复位，SQ2常开恢复分断SQ2常闭恢复闭合 电磁铁YA线圈得电 按下SB4 KM4线圈得电 衔铁被吸下，砂轮架快速进退的操纵手柄锁住液压回路，使砂轮架不能快速退回 KM4联锁触头分断对KM5联锁 KM4自锁触头闭合自锁 KM4主触头闭合 内圆砂轮电动机M3启动运行内圆砂轮磨削时，砂轮架是不允许快速退回的，因为

11、此时圆磨头在工件内孔，砂轮架若快速移动，易造成损坏磨及工件报废的严重事故。（4）冷却泵电动机M5的控制： 当KM2或KM3线圈得电吸合时，利用KM 2或KM3辅助常开触头闭合，使KM6线圈得电吸合 冷却泵电动机M5自动启动。修整砂轮时，不需要启动头架电动机M2，但要启动冷却泵电动机M5。为此，备有转换开关SA2，在修整砂轮时用来控制冷却泵电动机。（5）停止：按下SB1 KM1线圈失电 KM1主触头分断 电动机M1失电停转KM1自锁触头分断 后面电路不能得电其余接触器所需的电源都从接触器KM1自锁触头后面接出，所以当油泵电动机停止后其余电动机才能停止。（6）照明及指示灯线路由变压器TC降压为36

12、V电压供照明，6.3伏供指示灯（7）切断电源开关QS1 断开QS2 照明灯EL灭 指示灯HL灯灭三、M1432A型万能外圆磨床的PLC控制3.1PLC选型与简介 采用PLC控制M1432A开型万能外圆磨床可以减少控制电路的接线，提高系统的可靠性，同时也方便于控制系统的自动化改装。 此控制系统有11个输入点与8个输入点，为获得较高的性价比，故采用三菱生产的FX1s-30MR-001。此款PLC集成有16个输入口，14个输出口，220V交流供电，24V直流输入，继电器220V交流输出。3.2.PLC输入输出点分配PLC输入点分配SB1SB2SA2低速SA2高速SB3SB5SB4SA3SA1SQ1S

13、Q2X000X001X002X003X004X005X006X007X010X011X012PLC输出点分配KM1KM2KM3KM5KM4KM6YA缺省ELY000Y001Y002Y003Y004Y005Y006Y007Y0103.3PLC程序3.4PLC接线4.小结M1432A型万能外圆磨床可以磨削圆柱形或圆锥形（包括阶梯形）的外圆表面和内孔，有较好的尺寸精度和表面光洁度，常用于实验室等需要小批量加工的场合，功能较简单，可以进行一定程度的自动运行，控制电路接线也较简单。此种磨床设计时间早，多采用接触器继电器式控制，虽然能满足其功能要求，但是接线稍显复杂，故障率较高，出现故障不易定位与排除。所

14、以此次在设计了传统的接触器继电器控制系统后，亦进行了基于PLC的改装，简化了接线，使得电路更加清晰明了。并且可以通过对PLC程序的更改来增强其功能。对于传统控制系统的PLC改装要注意以下情况：. 传统控制电路与PLC控制电路中哪些电气设备是通用的. 设计PLC控制电路的时候要以传统控制电路为基础，保证功能可以在新控制系统上完整重现。. 在保证功能的同时，应尽量追求少使用电气元件与设备。. 在设计PLC控制电路时应保证I/O点与其它编程资源有一定的裕量。. 不能过于依赖PLC的软件控制，为了保证控制电路与主电路的安全，应在主回路上加入保护设备（如互锁、紧急停止按钮）等。. 在对控制电路进行PLC

15、改装的同，可以不拆除原有电路，在PLC出现故障时可以作为备份控制电路来使用。5.参考文献1.秦绪平 张成忠西门子S7系列可编程控制器应用技术化学工业出版社，20112.廖常初FX系列PLC编程及应用机械工业出版社，20053.黄海平 黄鑫. 低压380V电动机控制电路.科学出版社，20104.史国生. 电气控制与可编程控制器技术. 化学工业出版社，20105.赵秉衡. 工厂电气控制设备. 冶金工业出版社. 20016.辜承 陈乔夫电机学华中科技大学出版社，20107.白公 悦英高级电工技术与技能自学读本北京；机械工业出版社，20048.陈远龄机床电气自动控制重庆：重庆大学出版社，19999.陈本孝电器与控制武汉：华中理工大学出版社，1996