用PLC和伺服装置对Y7150磨床电气系统改造
M7120平面磨床的PLC改造
目录目录 (3)摘要 (2)前言 (4)第一章M7120平面磨床简介 (7)1.1M7120平面磨床控制原理图 (6)1.2M7120平面磨床的结构及功能 (7)1.3M7120平面磨床的电气控制系统分析 (9)1.4M7120平面磨床电气控制特点与故障分析 (11)第二章 PLC介绍 (11)2.1PLC的发展 (12)2.2德国西门子（SIEMENS）PLC介绍 (14)第三章硬件设计 (14)3.1PLC的物理结构 (14)3.2PLC型号的选择 (16)3.3PLC电气控制系统I/O设备的选择 (17)3.4PLC的外部接线图 (19)第四章软件设计 (20)4.1功能介绍 (20)4.2PLC控制程序分析 (23)4.3程序梯形图 (25)4.4程序语句表..............................................错误！未定义书签。
4.5程序调试及遇到的问题分析................................错误！未定义书签。
致谢 (39)参考文献 (27)摘要本次设计的内容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）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、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。
M7120磨床电气控制系统的PLC改造
M7120磨床电气控制系统的PLC改造摘要：本次设计的内容主要是利用PLC对M7120磨床的电气控制部分进行改造。
先对本次的设计进行了总体的思考和分析，然后根据电气控制电路的原理图，编译PLC的梯形图。
关键词：M7120磨床，电气控制，PLC改造一、M7120磨床的改造原因目前采用继电器控制的M7120磨床设备仍在企业中广泛使用，由于这些设备使用多年后故障率高、维修量大、可靠性差；其精度、效率、自动化程度都已不能满足当前生产需要等原因，严重影响了正常的生产,但由于种种原因又不能马上淘汰.随着PLC技术的发展，使用PLC相对于使用继电器线路拥有无法比拟的优势，PLC具有通用性、适应性强，完善的故障自诊断能力且维修方便，可靠性高及柔性强，且小型PLC的价格也比较便宜等优点，非常适合于旧机床的改造。
因此，现考虑将其电气部分改为可编程控制，形成PLC控制普通车床的控制系统。
通过改进，既可以提高系统的可靠性，又可以通过编程，灵活改变其控制程序。
综上所述，可见用PLC改造M7120磨床电气控制系统，是非常现实的技术改造方案。
二、M7120磨床电气系统的PLC改造（一）M7120磨床控制系统改造方案的确定(1)、原车床的工艺加工方法不变；(2)、在保留主电路的原有元件的基础上，不改变原控制系统电气操作方法；(3)、电气控制系统控制元件包括(按钮、行程开关、热继电器、接触器)，作用与原电气线路相同；(4)、主轴和进给起动、制动、低速、高速和变速冲动的操作方法不变；(5)、改造原继电器控制中的硬件接线，改为PLC编程实现。
（二）PLC型号的选择日本三菱公司生产的可编程序控制器在我国的应用相当广泛，在工控、冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用，兼容性强。
在众多的PLC生产厂家中，三菱公司的PLC系列产品以其较高的性价比成为众多客户的首选。
因此我们选择三菱公司的PLC作为本次改造设计的可编程序控制器根据控制电路能得到I/O点数，包括16输入点，分别是12个钮、3个热继电器、1个电压继电器；还有由7个接触器组成的7个输出点。
用PLC改造M7120型平面磨床电气控制系统
柳州职业技术学院毕业设计（论文）题目：用PLC改造M7120型平面磨床的电气控制系统姓名***学号专业机电一体化技术年级指导教师完成时间柳州职业技术学院毕业设计（论文）任务书任务书的内容：磨床是用砂轮的周边或端面对工件进行磨削加工的精加工机床。
M7120型平面磨床是用砂轮来磨削工件的平面，它的磨削精度和粗糙度都比较高，是应用较普遍的一种机床。
M7120平面磨床外形图如图1所示。
1-液压换向开关；2-电磁吸盘；3-砂轮；4-砂轮箱；5-砂轮纵向进给手柄；6-立柱导轨；7-砂轮启动按钮；8-工作台；9-停止按钮；10-电磁吸盘按钮；11-液压泵电动机启停按钮；12-砂轮垂直进给手轮；13-工作台移动手轮图1 M7120平面磨床外形图1、运动形式⏹主运动：砂轮的旋转运动。
⏹纵向进给：工作台左右往返运动。
⏹横向进给：砂轮在床身导轨上的前后运动。
⏹垂直进给：砂轮箱在立柱导轨上的上下运动。
工作台每完成一次纵向进给，砂轮自动作一次横向进给。
当加工完整个平面后，手动砂轮箱作垂直进给。
2、控制要求⏹只有当电磁吸盘的吸力足够大时，才能启动液压泵电动机和砂轮电动机，以防吸力过小吸不住工件，砂轮使工件高速飞出的事故电磁吸盘需有欠压保护。
⏹砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机只需单向旋转，因容量不大，采用全压启动。
⏹砂轮箱电动机要求能正反转，也采用全压启动。
⏹砂轮电动机和冷却泵电动机应同时启动，保证砂轮磨削时能及时供给冷却液。
⏹电磁吸盘有去磁的控制环节。
⏹砂轮旋转、砂轮箱升降和冷却泵都不需要调速。
⏹工作台纵向进给时，砂轮对工件进行磨削，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，使工件整个加工面连续得到加工。
横向进给也可用横向进给手轮操纵。
当整个加工面加工完毕后，操纵砂轮垂直进给手轮，使砂轮垂直进给。
再次进行加工，完成磨削量。
设计要求：选用西门子7S-200系列的PLC对M7120型平面磨床的电气控制系统进行改造设计。
最新PLC磨床改造设计
M7120型平面磨床电控系统分析与改造1 引言在注重改变零部件外部几何形态和机械性能的制造工业和通过各种变化将原材料转化成产品为目的的过程工业中，通过大量的开关量顺序控制，按外部逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系控制连锁保护动作，及大量离散量生产数据的采集。
传统意义上，生产厂家都是通过气动和电气控制来实现这些顺序控制及数据采集功能的。
随着产品机型的更新换代，车间生产线对应的加工对象也随之发生改变，这就需要改变控制程序，使生产线的机械制造设备按照新的工艺要求进行加工，而传统的继电接触器控制系统是固定接线式控制器，很难适应随时更新生产工艺要求。
较大型自动生产线的控制系统使用了过多的继电器，这种触点式电器工作频率较低，在频繁动作的生产情况下寿命较短，从而容易引发系统故障，大大降低生产运行的可靠性。
现代生产工艺中，PLC的出现解决了这一问题。
PLC在数字运算能力、处理模拟数据量能力、人机接口能力和网络连接能力等方面较大幅度的提高了生产要求，PLC逐渐进入过程控制领域，在很多生产运行应用中取代了在过程控制领域处于主导地位的DCS 系统。
1.1国内外平面磨床的发展现状及趋势第23届日本国际机床展览会是继德国汉诺威、美国芝加哥之后的一个大型国际机床展览会，此次展览会主题定义为“Mono-Zukuri in-novation”（制造业的创新）。
此次展会展现出，平面磨床现今已不再局限于平面的磨削，已延拓到了表面的磨削，成形磨削方式大行其道，得到了制造商和用户的大力推崇、开发及认可，磨削精度也越来越高。
当今随着科技的高速发展高精度、超精度成形磨床应用范围越来越广，其机构布置形式以高刚性、T字布置为主。
立柱全移动式布局和工作台固定式布局，突破了传统的工作台移动形式，实现了平磨布局形式的一大创新。
未来平面磨床的发展将更加注重创新的应用，主要表现在以下几个方面：1、配合数控技术的发展和普及，各平磨生产厂也积极推广数控系统的二次开发应用。
M7120磨床的PLC改造设计
目录第一章绪论 (1)1.1课题简介 (1)1.2设计要求 (1)1.3改造方案 (2)第二章 M7120平面磨床简介 (3)2.1M7120磨床的主要结构 (3)2.2 M7120型平面磨床的工作特点 (3)2.3 M7120型平面磨床的电气控制 (4)第三章 M7120磨床的PLC改造 (7)3.1 PLC型号的选择 (7)3.2 I/O设备的选择 (7)3.3 PLC改造的硬件设计 (8)3.4 PLC改造的软件设计 (10)第四章运行调试 (12)第五章小结 (13)附录 (14)1.M7120磨床主电路图 (14)2.M7120磨床电气控制图 (15)3.PLC外部接线图 (16)4.元器件清单 (17)5.完整梯形图 (18)6.参考书 (19)第一章绪论1.1课题简介随着工业技术的不断完善，各种新型技术在工业生产中广泛应用，使劳动人员从劳动条件差、任务繁重、单一、重复、高温、危险等工作中得以解脱，并且提高工作效率。
传统的镗床控制系统采用继电接触器控制系统,不但接触触点多而且接线复杂,而且经常出现故障,可靠性较差，因此许多工厂应用PLC可编程控制器对现有的机械加工设备的电气控制系统进行改造。
本设计利用三菱公司FX系列PLC对T68型卧式镗床的改造, 其改造过程包括可编程控制器的机型选择、输入输出地址分配、输入输出端接线图及可编程控制器梯形图程序设计，分析了用可编程序控制器控制镗床的工作过程。
运用其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点，将机械加工设备的功能、效率、柔性提高到一个新的水平,改善产品的加工质量,降低设备故障率,提高生产效率,其经济效率显著。
1.2设计要求1.对M7120平面磨床原电气控制系统进行了解，能分析出M7120平面磨床的工作原理。
2.对PLC改造系统进行硬件设计，具体包括PLC的选型和外部接线设计。
3.对PLC改造系统进行软件设计，根据原继电接触器控制图和PLC外部接线图编写出程序梯形图。
PLC对机床电气调控改造
PLC对机床电气调控改造PLC具有比其他控制系统更多的优点,例如:稳定的性能、较强的抗干扰能力;较强的通用适应性;硬件齐全、编程简单、易于操作;功能完善、控制灵活;体积小重量轻、便于携带、能耗低、运行快、易维修等,这些优点导致了PLC在机床电气控制中的运用越来越安全稳定。
而我国目前采用继电器控制系统的普通机床仍然广泛运用在企业中,尤其在一些工业较落后的地区。
由于这些设备在多年使用后易发生故障、可靠性较差、维修困难;其准确度、工作效率、自动化程度已满足不了当前的生产需要,给正常的工业生产带来了严重的影响。
所以用PLC对这类普通机床控制系统进行改造是非常必要的。
1PLC与其他控制系统的比较1.1PLC与继电器控制系统相比较。
a.组成器件不同;b.控制方式不同;c.工作方式不同;d.经济上有差异。
1.2PLC与微机控制系统相比较。
a.PLC专门为恶劣的施工环境所设计,有体积小、方便携带、耐磨损等优点,更适用于施工现场环境;而且PLC性能稳定,在抗干扰能力方面比微机高。
b.PLC的逻辑语言针对整个控制过程,继电器的逻辑梯形图为它的主要表达方式,图表直观方便、编程操作简单易懂,能让工作人员迅速掌握。
c.PLC大都采用模块式的结构,在对不同对象和控制要求进行改善组合时,灵活性较强,且易于维修。
调试周期较短;能在短时间内培训出大量工作人员,而微机的操作维修方面需要专业的技术人员,且培训难度较大。
1.3PLC与单片机控制系统相比较。
a.单片机对设计人员有一定的技术要求,要具备一些计算机硬件和相关软件知识。
PLC只需操作人员熟悉相关指令和操作方法,就可以直接应用。
b.单片机用来做自动控制时,需要在输入和输出口做大量的工作;而PLC有设计好的I/O端口,可以直接与信号相连接,简单方便。
c.单片机在抗干扰措施上远没有PLC的可靠性高,PLC在硬件和软件上同时采用了控制抗干扰措施,安全稳定。
2PLC改造原理普通机床主要有两种运动方式:一种是安装在床身主轴箱内的主轴转动;另一种是安装在刀架上的刀具与滑板一起沿主轴轴线方向进给移动。
PLC在磨床自动控制系统改造应用
７ ． ６ ７ ．
Ｋ Ａ １ Ｋ 盎 ２
合 的方 式 。 自动 的 部 分 属 于顺 控 程 序 的 部 分 ，使 用 步控 制 器 、ｓ ｃ指 令 ，步 控 制 器 是 一 种 拥 有保 持 功 能 的 设 备 ，步 与 步 之 间会 相 互 连 锁 ，Ｓ Ａ ３则 作 为 仪 表 测 量 以及 定 程 测 量 ，这 两 者 的 选 择 按键 ， Ｓ Ａ ５与 Ｓ Ａ ３ 不 同 ，其 是 中间 修 整 与 计 数 修 整 的 选 择 按 键 。另 外 ，机 床 还 设 置 有 行 程 开 关 原 位 指 示 、失 磁 保 护 、互 锁 保 护 等 各 项 功 能 ，使 机 床 可 以 处 于一 个 安 全 的状态 中运 行 。 结语 通 过 使用 Ｐ Ｌ Ｃ改造 磨 床 自动 化控 制 系 统后 ， 不 仅使 机床故 障次 数大 大减 少 ， 减 轻 了维 修 人 员 的工 作 量 ，为准 确 判 断 故 障 的 发 生 部 位提 供 了方 便 ，而 且 提 高 了 自动 化 程 度 ，提 高 了产 品 的 质 量 ，增 全 面 了解 机 床 的加 工 工 加 了企业 经济 效率 。 序 ，从 而 正 确 的绘 制 出 参考 文献 电气懂 工作 循环 图 。 ［ １ 】 潘 辉 ，杨 树 军 ． 液 压 辙 叉 自动 磨 床 控 ２软件 的设计 制 系统 设计 卟 机 电工程技 术 ， ２ ０ ０ ６ （ １ １ ） ． ２ 】 王盛奎 ． 磨床 Ｐ Ｃ控 制 系统 的 设 计 与 根 据 动作 程 序 ，进 【 行Ｐ Ｌ Ｃ的 软 件 程 序设 计 实践 【 Ｉ １ ． 工程技 术 ，１ ９ ９ ３（ ０ ２ ）． 以及 调试 等 各 项 工 作 ， 从 而 使 机 床 可 以进 行 加 工 。 机 床 的工 作 方 式 有 三 种 ，一 种 是 调 整 式 、 自动 式 以及 半 自动 式 ， 结 合 实 际情 况 ，采 用 适
PLC对M7120磨床控制系统的改造
PLC对M7120磨床控制系统的改造[摘要]本文介绍利用S7-200系列PLC控制对M7120平面磨床控制线路的改造，旨在实现用弱信号来控制强电的电力系统。
解决传统继电器-接触器电气控制系统存在的线路复杂，故障诊断和排除困难等难题。
还有PLC电气控制系统与相同功能的继电器-接触器电气控制系统相比，具有很高的性能价格比，及故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。
因此，本论文对M7120磨床的电气控制系统进行改造，将把PLC可编程控制技术应用到改造方案中去，从中大大提高M7120磨床的工作性能，论文分析了M7120磨床的电气控制原理，绘制了PLC可编程控制器改造M7120磨床电气控制系统的设计方案，完成电气控制系统硬件和软件的设计，对PLC控制平面磨床系统改造作了详细的阐述，论述了采用PLC可编程控制器取代传统继电器-接触器电气系统的优势，及改造方案的确定，同时根据M7120磨床的控制要求和特点，确定PLC的输入输出分配。
在继电器控制线路的基础上，设计出梯形图并进行现场调试。
[关键词]可编程控制器；平面磨床；梯形图；电气控制系统。
1.绪论1.1.可编程控制器简介20世纪60年代，人们利用小型计算机来实行工业控制，代替传统的继电接触器控制，1969年美国数字设备公司研制出了世界上第一台可编程序控制器（PLC）。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都容易与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC控制是以计算机技术为技术核心的通用自动控制装置，随着电子技术的发展可编程控制器日益广泛的应用于机械、电子加工与设备电气改造中。
在各行各业中得到了广泛的应用。
尽管PLC的内部结构与计算机、微机相类似，但其接口电路不相同，编程语言也不一致。
毕业设计(论文)-基于PLC的M7120平面磨床电气控制系统改造(1)---副本
南通航运职业技术学院毕业设计（论文）班级专业题目基于PLC的M7120平面磨床电气控制系统改造学生姓名指导教师年月日摘要M7120平面磨床年代久远，其工作已远远达不到现代生产的要求。
本设计的内容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）对M7120平面磨床的电气控制系统进行改造。
本设计简述了由继电器控制的M7120平面磨床的工作原理及用PLC进行改造设计的方法和设计步骤，并给出PLC编程程序梯形图。
改造后的M7120平面磨床工作安全可靠，系统运行情况良好，磨削精度更高；利用PLC控制M7120平面磨床的运行，实现了M7120平面磨床启动、停止、故障停止、紧急停止的功能，并且有手动控制和自动控制两种控制方式，可根据运行要求灵活切换M7120平面磨床的控制方式；提供过载，轻载，断相和电压不平衡保护；现场显示运行状态，实现智能化监控。
并因所吸工件的不同灵活调节电磁吸盘的电流，并且显示数值大小。
从而实现了M7120平面磨床运行的自动化。
通过PLC控制使原M7120平面磨床控制大大的简单化,并且维修方便,易于检查。
节省大量的继电器元件,使M7120平面磨床的工作效率更高。
该项技术还可推广应用于其他辅机设备或其他领域的自动化控制改造中。
关键词：M7120磨床；可编程逻辑控制器(PLC)；电气改造目录目录摘要 (2)1 绪论 (4)1.1设计的目的 (4)1.2设计的要求 (4)1.3 设计的研究方法 (4)2 PLC概述 (6)2.1 PLC的定义及分类 (6)2.2 PLC的特点及应用 (6)2.3 PLC的基本结构 (7)2.4 PLC工作原理 (9)3 M7120平面磨床概述 (10)3.1 M7120型平面磨床的简介 (10)3.2 M7120型平面磨床的工作特点 (10)3.3 M7120平面磨床的电气控制系统分析 (11)3.3.1 M7120型平面磨床电器配置 (11)3.3.2 M7120型平面磨床控制电路原理图 (12)3.3.3 M7120型平面磨床控制电路的分析 (12)2.3.4 M7120型平面磨床电气控制特点 (13)4 硬件的设计 (14)4.1 硬件选型 (14)4.1.1 PLC的选型 (14)4.1.2 I/O设备的选择 (14)4.2 PLC的I/O分配 (16)4.3 设计外部接线图 (17)5 软件的设计 (18)5.1软件功能介绍 (18)5.2 程序梯形图 (20)5.3 PLC控制程序调试 (21)6 结论 (22)7 致谢 (23)参考文献 (24)基于PLC的M7120平面磨床电气控制系统改造1 绪论1.1设计的目的在制造工业和过程工业中，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，以及大量离散量的数据采集。
M7120型平面磨床电控系统分析与改造
目录摘要 ..................................................... 错误!未定义书签。
关键词 ................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ................................................. 错误!未定义书签。
Key words ................................................ 错误!未定义书签。
1 引言 ................................................... 错误!未定义书签。
1.1 国内外平面磨床的发展现状及趋势 ...................... 错误!未定义书签。
1.2 目前PLC控制系统的应用现状 .......................... 错误!未定义书签。
1.3 M7120型平面磨床中PLC应用的发展趋势................. 错误!未定义书签。
2 M7120型平面磨床的型号含义与基本概述................... 错误!未定义书签。
2.1机床的型号含义........................................ 错误!未定义书签。
2.2.基本概述 ............................................. 错误!未定义书签。
3 M7120型平面磨床的主要结构及功能........................ 错误!未定义书签。
3.1 M7120型平面磨床的结构示意............................ 错误!未定义书签。
3.2 M7120型平面磨床的主要结构及作用...................... 错误!未定义书签。
应用PLC改造M7120平面磨床控制系统
应用PLC改造M7120平面磨床控制系统作者：张丽来源：《电子技术与软件工程》2017年第20期摘要传统的继电-接触器控制系统弊端很多，PLC的应用领域越来越广，性价比越来越高，所以将继电-接触器控制系统改造为PLC控制系统是一种解决方案。
故本文尝试将应用广泛的M712O平面磨床改造为PLC控制，并以此为例让同学们学习到PLC的设计方法。
【关键词】M7120磨床 PLC 电气控制系统机床在运行过程中，其电气设备受到许多不利因素的影响，容易出现各种各样的故障。
而PLC的抗干扰能力强、可靠性高，编程简单易学，维护方便，故本设计将传统机床的继电-接触控制系统升级改造为PLC系统，不但可以继续发挥老设备的作用，并且大大减轻设备电气维修的工作量。
磨床是利用砂轮的周边或端面对工件的外圆、内孔、端面、螺纹及球面进行磨削加工的一种精密加工设备。
磨床的种类很多，其中M7120平面磨床的应用最为普遍。
为此，本系统采用西门子公司S7-200系列PLC改造7120平面磨床的电气控制系统。
1 M7120平面磨床控制要求M7120平面磨床的继电-接触器控制系统控制要求如下：（1）主电路中共有四台电动机，其中M1是液压泵电动机，实现工作台的往复运动；M2是砂轮电动机，带动砂轮旋转磨削加工工件；M3是冷却泵电动机，为砂轮磨削工件时输送冷却液；M4是砂轮升降电动机，用以调整砂轮与工件的位置。
（2）按下按钮SB1，整个系统停止工作。
（3）按下按钮SB3，液压泵电动机开始运转，按下按钮SB2，液压泵停止运转。
（4）按下按钮SB5，砂轮电动机和冷却泵电动机开始运转，按下按钮SB4，砂轮电动机和冷却泵电动机同时停止运转。
（5）按下按钮SB6，砂轮上升，按下按钮SB7，砂轮下降。
砂轮上升、下降需要互锁连接。
（6）按下按钮SB8，电磁吸盘充磁吸住工件，按下按钮SB10，电磁吸盘去磁放开工件；当电磁吸盘吸力不足时使机床停止工作。
电磁吸盘的充磁去磁需要互锁连接。
利用PLC对M7120平面磨床的改造论文
目录摘要 (5)Abstract (6)第一章绪论 (7)1.1课题简介 (7)1.2设计要求 (7)1.3改造方案 (8)第二章平面磨床的简介 (9)2.1M7120型平面磨床的简介 (9)2.2M7120型平面磨床电气原理图 (10)2.3M7120型平面磨床的工作特点及概述 (13)2.4M7120型平面磨床的电气控制系统分析 (15)第三章硬件设计 (17)3.1PLC的选择 (17)3.2PLC的I/O分配 (17)3. 2.1PLC I/O设备的选择 (19)3. 2.2PLC的I/O分配 (20)3.3设计外部接线图 (21)第四章软件的设计 (22)4.1程序梯形图及指令语句表 (22)4.2梯形程序功能说明 (28)附录 (30)结束语 (33)致谢 (34)摘要本次设计的内容主要是利用PLC(Programmable Logic Controller)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平面磨床的基本构造、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他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试验台进行试验仿真。
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。
因此事M7120平面磨床在完成原有功能的特点外，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改造，电气控制，M7120磨床AbstractThe main content of this design is to use PLC(Programmable LogicController)control part of M7120grinding machine retrofit.I first to this time design of the thinking and overall analysis,make their own basic structure,on the M7120surface grinding machine's movement,processing requirements have a certain understanding.The M7120 surface grinding machine main body,a main shaft gearbox,tailstock gear box,screw,light bars,turret and apron etc..To control the M7120surface grinding machineelectric control part analysis that he needs to complete the door the power failure function,spindle motor positive inversion control function,knife fast moving function,cooling pump motor.Then according to the electric controlcircuit of the circuit diagram,compile PLC ladder diagram,compile,testusing PLC simulation test bed.The reliability of PLC high,extremely rich set of instructions,easy control,convenient operation,integrated feature rich,real-time characteristic.If fetures complete M7120 surface grinding machine in the original functions,but also has the advantages of easy installation,good stability,sasy maintenance and expansion ability etc.....[Key words]:PLC transformation,Electric control,M7120grinder第一章绪论1.1课题简介由于工业生产要求的不断提高，用继电接触器控制的M7120平面磨床，存在较多问题，不仅工作频率低，而且使用寿命短，容易造成系统故障，使生产的运行可靠性降低。
基于plc的平面磨床自动控制系统的改造
摘要由于工厂企业中很多磨床年代久远，其工作已远远达不到现代生产的要求。
因此有必要对旧式的常规电动机控制系统进行技术改造，以可编程序控制器取代常规的继电器，以达到磨床的自动化控制。
本文介绍了用可编程序控制器来对平面磨床控制系统进行现代化改造，简要叙述了老式成型平面磨床的工作原理及用PLC进行改造设计的方法和设计步骤，并给出PLC编程程序梯形图。
改造后的磨床工作安全可靠，系统运行情况良好，磨削精度更高；利用PLC控制磨床运行，实现了磨床启动、停止、故障停止、紧急停止的功能，并且有手动控制和自动控制两种控制方式，可根据运行要求灵活切换磨床的控制方式；提供过载，轻载，断相和电压不平衡保护；现场显示运行状态，实现智能化监控。
并因所吸工件的不同灵活调节电磁吸盘的电流，并且显示数值大小。
从而实现了磨床运行的自动化。
PLC控制的特点使原机床控制大大的简单化,并且维修方便,易于检查。
节省大量的继电器元件,使机床的工作效率更高。
该项技术还可推广应用于其他辅机设备或其他领域的自动化控制改造中。
关键词：可编程序控制器平面磨床改造Based on PLC Surface Grinding Machine Automatic ControlSystem's TransformationAbstractMany factories and enterprises as a result of old grinder, the work has been far below the requirements of modern production. So it is necessary to the old conventional motor control system technology to replace the conventional programmable logic controller of the relay in order to achieve automatic control grinder.This paper introduces the programmable logic controller to use on surface grinding machine control system modernization, a brief description of the old surface grinder forming the working principle and use of PLC to carry out the transformation design method and design steps and procedures are given PLC ladder programming . Modified the work of safe and reliable machine, the system is running in good condition, a higher precision grinding PLC to control the use of grinder operation, the achievement of the grinding machine to start, stop, failure to stop, emergency stop function, and there are two types of manual control and automatic control mode, can be flexible according to operational requirements of the control switch grinder; provided on the light load , Open-phase protection and voltage imbalance; show running at the scene, the realization of intelligent monitoring.And due to the different parts of the absorption of electromagnetic sucker the flexible adjustment of the current, and show numerical size. In order to achieve the automation of the grinding operation. PLC-controlled machine tool control features to allow greatly simplified, and easy maintenance, easy to check. Save a lot of relay components, so that the efficiency of the higher machine. The technology can also be applied to other auxiliary equipment or other areas of the transformation of automatic control.Key words:Progammable Logic Controller, Surface Grinder Machine, Transformation1目录1 绪论 (3)2磨床的概述 (4)2.1 磨床的介绍 (4)2.2 世界平面磨床发展趋势 (4)2.2.1 现代平面磨床的主要特点 (4)2.2.2 磨床发展呈现四大变化 (5)2.3 M7120平面磨床的简介 (5)2.3.1 平面磨床主要结构和运动形式 (5)2.3.2 电气控制线路分析 (6)3 基于PLC改造平面磨床控制系统 (11)3.1 用PLC改造继电-接触式控制系统的步骤 (11)3.2 控制线路改造要求 (11)3.3 系统的硬件设计 (12)3.3.1 PLC的特点 (12)3.3.2 PLC的选型原则 (14)3.4 系统的软件设计 (15)3.4.1 PLC的应用设计步骤 (15)3.4.2 系统的具体设计 (16)4 磨床改造后的调试 (19)5 结束语 (20)致谢 (20)参考文献 (20)附录 (21)21 绪论现代工业生产中，中、小批量零件的生产占产品数量的比例越来越高，零件的复杂性和精度要求迅速提高，传统的普通磨床已经越来越难以适应现代化生产的要求，制造业的竞争已从早期降低劳动力成本、产品成本，提高企业整体效率和质量的竟争，发展到全面满足顾客要求、积极开发新产品的竟争，将面临知识——技术——产品的更新周期越来越短，产品批量越来越小，而对质量、性能的要求更高，同时社会对环境保护、绿色制造的意识不断加强。
学习活动3：M7120型平面磨床电气控制线路plc改造施工前准备
学习活动3：M7120型平面磨床电气控制线路plc改造施工前准备学习目标：1、通过现场观察、教师讲解及查阅相关资料，能说出M7120平面磨床的运动形，能明确磨床的控制要求及控制原理。
2、合理分工，能制定出完整的工作计划。
3、能根据改造需要列出所需元器件的材料清单。
4、会计算出改造所需的输入及输出点数。
5、能根据输入、输出点数选择型号合适的PLC。
6、以小组的形式设计出PLC控制电路设计图、外部接线图、PLC控制梯形图。
建议学时：30学时学习过程：一、认识M7120型平面磨床通过现场参观、教师讲解及自行查阅资料，以回答问题形式学习：问题1：简述磨床型号M7120的含义。
问题2：磨床的种类有哪几种？M7120平面磨床的组成是有哪些部分构成？问题3：M7120平面磨床的主运动和进给运动分别是什么？问题4：M7120磨床共由几台电动机拖动？分别起什么作用？问题5：M7120磨床电气原理图由哪几部分组成？问题6：M7120磨床主电路、控制电路中都有哪些保护功能？问题7：M7120磨床电气控制电路中常用的信号指示电路的电压为多少，照明电路的电压为多少？控制电路的电压是多少？问题8：说出M7120磨床电气控制原理（过程）。
问题9：根据电气控制原理图及现场调查，参照M7120磨床电气位置图和接线图，熟悉磨床电器元器件的实际位置和走线情况，为下一步改造工作做好必要的标注，请记录勘察情况，填写电气元器件材料表。
电气元器件材料表姓名：小组：日期：二、填写改造工作计划表三、根据实际工作情况选择合适的电工工具、仪表、材料，填写工具材料领取表领料单表7-7四、请写出实施该项任务的安全防护措施五、PLC控制系统硬件电路设计1、根据输入、输出点数及加装报警电路和故障显示电路，你准备选用哪种型号的PLC。
小提示根据控制电路能得到I/O点数，包括16输入点，分别是12个钮、3个热继电器、1个电压继电器；还有由7个接触器组成的7个输出点。
学习任务七 M7120型平面磨床电气控制线路plc改造
学习任务七M7120型平面磨床电气控制线路plc改造
1. 能通过阅读设备改造任务单和现场勘查，明确本次改造的具体工作任务。
2．能根据用户要求，以小组的形式制定工作计划，合理设计改造方案。
3．能通过现场勘察、教师讲解及查阅资料等方式，学习M7120磨床的电气控制原理。
4．能利用学过的plc编程方法，正确编写M7120磨床改造的PLC程序，并进行系统的运行与调试。
5．能根据施工现场，按照图纸要求、工艺要求、安全规程和设备技术要求，布置安装元器件并正确接线，能正确使用仪表对线路进行检查。
6．能够根据管理规程在施工完成后清理现场、清点整理工具，收集剩余材料，清理工程垃圾，拆除防护措施，填写工作记录并交付验收。
7.在施工中能发现问题及时处理问题，总结经验并对自己和他人的工作作出评价。
78学时
东方机械修造厂机加工车间有2台M7120型平面磨床因线路严重老化无法正常使用，影响了生产进度。
为了尽快恢复生产，东方机械厂委托维修电工高级技工班进行磨床的改造，要求磨床改造后，即可实现加工的自动化，效率可比传统机床提高3～7倍。
对复杂零件而言，难度越高，功效提高得越多。
且可以减少导线回路和电气元器件，不仅节约了费用，而且可以缩短生产准备周期。
提高产品质量，降低废品率，零件的加工精度高，尺寸分散度小，使装配方便灵活。
并且具备运行可靠、操作简单、维护方便等特点。
要求在3周内完成对M7120型平面磨床电气控制线路的改造及调试工作。
学习活动1：明确工作任务
学习活动2：勘查施工现场
学习活动3：现场前准备
学习活动4：现场施工
学习活动5：施工项目验收学习活动6：工作总结与评价。
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Ｐ Ｃ控 制 ，采用 电位 器无 级调速 ，转速 由数 显表 显 Ｌ
不 。
伺 服部 分线 路 图如 图 ２所 示 。
置 的控 制模式 可 以分 为位 置 、 速度 、 转矩三 种模 式 ，
图 ２ 伺服部分线路 图
其中 Ｋ Ａ２由 Ｐ Ｃ 的输 出点控制 ，ＫＡ 、ＫＡ Ｌ ３ ４ 的输 出触 点则 接于 Ｐ Ｃ 的输 入 点上 作 为运 行 的判 Ｌ 定条件 。 ３ Ｐ Ｃ和伺 服 的安装 ） Ｌ Ｐ Ｃ 和伺 服 的安装温 度 为一Ｏ Ｌ ｌ ℃至 ５ ℃。对此 ０
足要 求 ，所 以选用 了交 流伺服 系统 来替 代直流 调速 器 。事实证 明这个 选 择是 正确 的 。下面 先介 绍系统
的硬 件设 计 。
所有 行程 开 关 （ Ｑ１ Ｑ３ ， 表 触 点 （ ｃ１ ， Ｓ ～Ｓ ） 仪 Ｐ ） 控 制 按 钮 （Ｂ１ Ｂ８ 等 为系 统 的输 入信 号 ；而 电磁 Ｓ ～Ｓ ） 阀触 点 ，接 触器 触 点，计数 器 ，伺 服起 动信 号等为 系 统 的输 出信 号 。 系统 的硬件 构 成如 图 １ 示 ， 所
小型 Ｐ Ｃ。Ｎ 系列 是集小 型化 、高速度 、高性 能等 Ｌ
众 多特 点 于一 身 的小型 Ｐ Ｃ。考虑 到工 艺和设 备 的 Ｌ 改 动 ， 或 ＩＯ 点 的 损 坏 、 故 障 等 ， 最 终 选 ／
择 了 Ｎ Ｏ ３ Ｒ ３ 。原 Ｙ７ ５ Ｗ Ｐ ０ 一１ １ ０磨床 的 电气 系统 ，
也可 以选择 位置／ 速度 、速 度／ 转矩 、转矩 ／ 置切 位
目前 主要 伺服 品牌 大致有 ： 日本 安川 ∑ Ｉ系 Ｉ 列 、三 菱 ＪＳ ３系列 以及埃 斯顿 Ｅ Ｂ、Ｅ ２ 、Ｊ Ｄ ＤＣ 系 列交流 伺服 等 。 由于 国 内磨 削加 工工 况 比较恶 劣 ， 例如 电压不 稳 、高温 高湿 、高污染 等 ，众 多厂 家 一 直选用 日本 伺服 系统 。 考 虑 到进 口产 品价格 很 高 ， 售后服 务很 难满足 用 户要求 ，因此选 用 国产 的埃斯
制 回路产 生误 动作 ，需要在 这 种干扰 源 的线 圈 ，触 点两端 加装 浪 涌吸 收 电路 。 Ｐ Ｃ和 伺服 安装 于 高湿度 的场 所 ，常 发 生绝缘 劣化 Ｌ
和 金属 部分 腐蚀 。如果 受场所 限制 ，不得 已用 于高
湿 度场 所 ，必 须加 装除 湿装 置 ，防止 Ｐ Ｃ和 伺服 停 Ｌ
止 工作 时 的结露 。 在 有振 动 的场所 安装 时 ，在振 源侧 需采 取减 少
以数字 电路 为主构 成 的 Ｐ Ｃ和 伺服 来说 ， 作灵敏 Ｌ 工
度高， 很容 易 受到各 种外 来 电磁干扰 ，引起 误 动作 。
１ 电气 系统 的硬件 设计
１ Ｐ Ｃ选 型 ） Ｌ
任何 一种 继 电器 系统 都有 三个 部分 组成 ，即输
入部 分 ，逻 辑部 分和 输 出部分 。系统输 入部 分 由所
图 １ 系统 的硬件构成
屈敏娟
用 Ｐ Ｃ和伺服 装 置对 Ｙ １０磨床 电气 系 统改造 Ｌ ７５
２ ）伺 服选 型
精密制 造与 自动化
２１ ０ ０年第 ４期
用 Ｐ Ｃ和 伺 服 装 置对 Ｙ７ Ｌ ０磨床 电气 系 统 改造 １ ５
屈 敏 娟 上 海机床 厂有 限公 司 （ ０ ０ ３ ２０９）
摘 要 详 细 地 介 绍 了用 Ｐ Ｃ － 服装 ￣ Ｊ １０ Ｌ ￣伺 ｌ ｆ ＇ ５ 磨床 电气 系 统 改造 的设 计 与 调 试 ， 化 了原 有 的 线 路 ，完 善 了 故 Ｙ７ 简
有行 程开 关 、仪表 触 点 、方 式选择 开关 、控 制按 钮 等组 成 。逻辑 部分 是指 由各种 继 电一 接触器 及其 触
点组 成 的，用来 实现一 定逻 辑功 能的控 制线路 ，输 出部 分包 括 电磁 阀线 圈 ，指示 灯和接 通各种 负载 的 接触 器线 圈 。 在控 制系统 中使 用 Ｐ Ｃ 就 是代替 继 电器 控制 Ｌ 系统 中 的逻辑线 路部 分 。 由于 Ｐ Ｃ在工业 领域 的推 Ｌ 广， 选 择 Ｐ 在 ＬＣ 时 主 要 结 合 控 制 系 统 输 入 ／ 出 （ ０） 输 Ｉ 点的需 求 以及 性价 比等 多方面 因素来 考 ／
虑。
样可 大大 简化 设计和 接线 ，更 可大 大提 高可靠 性和
抗干 扰性 。另一 是用 于冲程 的调速 系统 ，原系 统 中
通过 综合 比较 以后 ， 用 了富士 公司 的 Ｎ 系列 选
采用 了直流调速器 时 间要 短 ，因此变 频器不 能满
顿Ｅ ＤＢ系列 伺服 ，型 号为 ：Ｅ 一０ — １ 。该装 ＤＢ ３ ＭＳＦ ９
换 控制 。埃 斯顿 伺服 也可 以实现高 精度 定位 和平滑 的速度控 制 ，实 时 的 自动调 整功 能 ，可 以根 据机械
自动调 整伺 服 的增 益 。在 本机 中我 们采 用速 度控制
模 式 ，外部 线路 由继 电器 Ｋ ，Ｋ ，Ｋ ４通过 Ａ２ Ａ３ Ａ
障诊断功能，从而提 高了可维修性 ，同时通过对电气系统 的硬件设计 ，提高了系统的可靠性和抗干扰性能 。
关键词 控 制 Ｐ Ｃ 调 速 伺 服 驱 动 参 数 设 置 调试 Ｌ
Ｙ７５ 床是 上海机 床厂 上世 纪 ８ １０磨 ０年代初
生产 的中型磨床 ，因限于 当时 的技术条 件 ，其 电气 部 分全部 采用 了继 电一 接 触器 控制 ，电路复杂 故 障 率 高且不 宜维 修 ，不仅耽 误 了生产还 浪 费 了人 力 ， 经过 仔细 的考 虑研 究决 定在机 床大修 的 同时 ，对 电 气部 分进 行彻底 的改造 。 根据 Ｙ７ ５ １０磨 床 的工作 原理可 知 ， 主要要 解决 二个 问题 ：一是 用可 编程序 控制 器 （ Ｌ Ｐ Ｃ）来 替代 继 电一 接 触器控 制 ，以软件 编程 来替代 硬接 线 ，这