用PLC改造M7120型平面磨床的电气控制系统(2)

为了解决传统继电器-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。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，实现特性。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、扩张能力强等特点。

仅供参考!

前言

在制造工业（以改变几何形态和机械性能为特征）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和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

种有触点得电器工作频率较低，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%。在我国应用的PLC，

几乎涵盖了世界所有的品牌，但从行业上分，有各自的势力范围。大中型控制系

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、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

仅供参考!

人机友好的控制系统，目前，PLC+网络+IPC+CRT的模式广泛应用。（工控机：

英文简称IPC，全称Industrial Personal Computer。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设

计的计算机。工控机有以下特点：1：机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能

力。2：机箱内有专用底版，底版上有PCI和ISA插槽。3：机箱内有专门电源，电源有较

强的抗干扰能力。）

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。

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，形成了长期妥协与竞争的

过程，并且这一过程还在继续。开放的过程，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，但毕竟是一个经过困难的争论与妥协的成果。标准堆出后，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制定了基于Windows的编程语言标准IEC61131-3，它规定了指令表

（IL）、梯形图（LD）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）

五种编程语言。

（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。

（4）PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。

（5）工业以太网的发展对PLC有重要影响。

仅供参考!

一、M7120型平面磨床的型号含义与概述

1.1.机床的型号含义

M7120——M：磨床；7：平面；1：卧轴柜台式；20：工作台工作面宽200mm

1.2.概述

M7120平面磨床共有四台电动机，即砂轮电动机、砂轮升降电动机、液压

泵电动机和冷却泵电动机。砂轮电动机直接带动砂轮旋转，对工件进行磨削加工，

在M7120型平面磨床中，砂轮并不要求调速，所以通常采用笼型异步电动机来

拖动，这是平面磨床的主运动；砂轮升降电动机使砂轮在立柱导轨上作垂直运动，

用以调整砂轮与工件位置。工作台和砂轮的往复运动是靠液压泵电动机进行液压

传动得，液压传动较平稳，能实现无级调整，换向平稳。M7120型平面磨床工

作台的往返运动采用液压传动，能保证加工精度。由液压电动机拖动液压泵，经

液压传动装置实现工作台的往复运动。冷却泵电动机带动冷却泵供给砂轮和工件

冷却液，同时利用冷却液带走磨削下来的铁屑。

仅供参考!

二、M7120磨床控制系统主要结构及运动形

式

M7120 平面磨床的结构如图所示，它由1床身、2工作台、3电磁吸盘、4

砂轮箱、5滑座、6立柱及7撞块等部分组成。

图3-1 M7120 平面磨床的结构如图

2.1.M7120磨床控制系统的主要结构

1、砂轮架——安装砂轮并带动砂轮作高速旋转，砂轮架可沿滑座的燕尾导

轨作手动或液动的横向间隙运动。

2、滑座——安装砂轮架并带动砂轮架沿立柱导轨作上下运动。

3、立柱——支承滑座及砂轮架。

仅供参考!

4、工作台——安装工件并由液压系统驱动作往复直线运动，有效工作面积

为630×200毫米。工作面及中央T型槽侧面经过精细的磨削，其精度和光洁度

很高，是安装工件或夹具的重要基面，应小心使用和加以保护。

5、床身——支承工作台、安装其它部件，用以安装立柱、工作台、液压系

统、电气元件和其它操纵机构。

6、冷却液系统——向磨削区提供冷却液（皂化油）。

7、液压传动系统——其组成有：

（1）动力元件——为油泵，供给液压传动系统压力油；

（2）执行元件——为油缸，带动工作台等部件运动；

（3）控制元件——为各种阀，控制压力、速度、方向等；

（4）辅助元件——如油箱、压力表等。

液压传动与机械传动相比具有传动平稳，能过载保护，可以在较大范围实现

无级调速等优点。

2.2 M7120型平面磨床在传统的继电器-接触器控制中的优

缺点

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。

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，也可以刃磨各种切削刀具。目前采用传统的继电器控制的

普通车床在中小型企业仍使用，由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，

同 …… 此处隐藏：2204字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……