MMB1320B型外圆磨床液压系统的PLC控制

成型磨床PLC控制系统设计一、成型磨床电气控制系统设计任务书1．设备概况介绍本机床用于各种特殊要求型面的磨削加工，机床有四台电动机拖动，及磨头电动机拖动砂轮高速旋转，采用JW11—4(0.6kw),单向连续工作。

液压泵电动机拖动油泵向液压系统供油，采用Y802—4(0.75kw) 单向连续工作。

磨头升降电动机带动砂轮架上下移动，采用JW11—4正反转工作。

吸尘电动机供磨削加工中吸尘用，采用JW11—4驱动。

加工时，工件置于电磁吸盘（36V/1.2A）上，加工完毕退磁取下工件。

2．设计要求1) 为调整砂轮位置，磨头升降采用点动控制。

为了停位准确，应有制动控制（采用能耗制动）。

上下极限位置应有位置保护。

在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。

2)磨头砂轮运转与电磁吸盘之间，应有电气连锁环节，其要求是：只有在电磁吸盘通电并处于充磁吸着工件时，才能启动砂轮电动机。

磨削中，一旦发生失磁，砂轮电动机应自动停止运转，以确保安全。

为了修整砂轮，在吸盘不通电时，应能单独启动砂轮电动机。

3)要有照明和必要的灯光显示。

4) 设置必要电气保护与联锁。

二、成型磨床PLC电气控制系统总体设计过程1．总体方案说明1) 油泵电动机、磨头电动机、磨头升降电动机、吸尘电动机分别由电动机M1、M2、M3、MA4拖动。

2)砂轮位置调整，磨头升降采用点动控制。

为了停位准确，应有采用能耗制动。

3) 上下极限位置应有位置保护。

在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。

4)采用热继电器实现过载保护，用以完成各个电动机系统的过载保护。

5) 主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。

6) 电控箱设置在控制室内。

控制面板与电控箱内的电器板用BVR型铜导线连接，电控箱与执行装置之间采用端子板连接。

7) PLC选用继电器输出型。

8) PLC自身配有24V直流电源，外接负载时考虑其供电容量。

PLC接地提高抗干扰能力。

2．PLC成型磨床电气控制原理图设计(1) 主电路设计成型磨床电气控制系统主电路如图1-2所示。

MK1320B型数控外圆磨床（GSK986)使用说明书(电气分册）最大磨削直径200mm最大磨削长度500mm中华人民共和国上海第三机床厂注意事项1开箱验收用户开箱验收时，如发现产品及附件与装箱单不符，请及时与制造厂经销部门联系。

2安装使用注：安装使用产品前，必须仔细阅读说明书！3输入电源要求a)电源电压为0.9〜1.1倍额定电压。

b)频率为0.99〜1.01倍额定频率（连续工作）。

频率为0.98〜1.02倍额定频率（短时工作）。

4 机床安全防护和报警等安全措施，尤须注意。

注：安装使用产品前，必须仔细阅读机械分册中的“安全说明”部分!本文件版本号：2017年5月目录―、雛 (2)二、通电前的检 査2三、通电步.......................................................骤2四、关机步 骤2五、机床操 作 (3)附录：电路图（MK1320B-90-8)ー、概述本机床数控装置采用广州数控设备有限公司的GSK986Gs外圆磨床数控系统及驱动、电机。

X、2轴电机均为130S J T-M100B(A4I),额定扭矩为10Nm。

驱动器均为G R2045T-L A1。

机床输入电源为3相交流380V-3%--380V+5%;环境温度为0℃~45℃，机床总功率大约10KVA, 进线为2.5mm2 ,空气开关40A。

二、通电前检查为保证机床安全、可靠运行，减少故障发生率，在用户第ー次开机前，必须检查以下各项。

1.。

检查数控系统、驱动器、伺服电机等所有电器元器件经运输后是否完好。

2。

检査所有螺钉、螺帽、压接端子、接线端子、插头等是否松动。

3.检查所有接地保护是否紧固，是否与车间地线可靠连接。

4.面板上的紧停按钮是否在复位状态。

5.检查所有行程开关是否紧固，工作台是否处于有效工作范围‘内。

6.检查导轨集中润滑装置润滑油是否加满。

7.检查进线电源及相序。

进线电源三相四线，380V-3%--380V+5%;检查冷却电机旋转是否与电机尾盖箭头方向相 符，否则需要调相。

机械JIXIE1999年 第26卷 第5期 Vol.26 No.5 1999基于PLC的磨床控制系统设计邢建国摘要　介绍了开发设计的经济型平面磨床数控系统，其控制核心采用了可编程控制器。

关键词　磨床　数控系统　可编程控制器Abstract　This paper introduces economic NC system developped by us for surface grinder, and the PLC controller is used in its control core of system .Keywords　Grinder　NC system　PLC1　系统组成 随着对零件加工精度要求的提高，磨床作为高精加工设备在工件精加工中起着重要的作用，其中数控平面磨床占有较大的比例，开发设计平面磨床数控系统有较大的应用价值和前景。

磨床数控系统虽然不象数控铣床那样控制算法复杂，但有自己的控制特点：要求控制精度高，逻辑关系复杂。

我们研制开发的平面磨床数控系统采用步进电机作驱动元件，砂轮上下、工作台前后运动两轴联动，步进电机带有光电编码盘以精确控制进给步数。

图1为控制系统组成框图。

图中箭头表示控制信号传递方向。

本文主要介绍磨床控制的特点及可编程控制器在磨床控制系统设计中的应用。

图1　磨床控制系统组成框图2　PLC的软件设计 我们设计开发的磨床数控系统除控制进行平面磨削外，还可控制磨削沟槽及曲面，图2为加工工件类型示意图。

机床具有手动、自动工作方式，自动工作方式可自动完成粗磨、精磨、光磨等工作循环。

工作方式、加工类型、磨削参数(每次粗、精磨量，光磨次数)、工作台进给方式和进给间距、砂轮转速、砂轮切入方式等通过操作面板预选，加工过程中可变更磨削参数，工作台的进给速度以及移动间距经A/D转换输入单片机系统。

信息及数据显示由80C196KC单片机完成。

图3表示出了平面自动磨削过程砂轮的工作路线，图4为控制过程的流程图。

用PLC改造M型平面磨床的电气控制系统在现代工业生产中，PLC (Programmable Logical Controller) 已经成为最常见的电气控制系统之一。

PLC系统可以被广泛应用于许多领域，包括机械和制造行业中的许多设备和系统。

在这篇文章中，我们将探讨如何使用PLC改造M型平面磨床的电气控制系统。

M型平面磨床是一种广泛应用于金属加工和制造行业的设备，也是电气控制系统一个重要的应用领域。

传统的M型平面磨床电气控制系统通常使用电磁接触器控制设备的轴动和停止。

然而，这种控制方式存在一些问题，例如在启动和停止过程中会产生大量噪音和振动，另外需要定期更换电磁接触器，增加了维护成本。

因此，PLC系统需要被引入到M型平面磨床电气控制系统中，来优化其性能并解决以前的问题。

首先，可以使用PLC控制设备启动和停止过程，确保平稳的运动，并减少噪音和振动。

此外，PLC系统还可以自动监控设备的运行状态，以便在必要时进行修理和维护。

这有助于提高设备的可靠性和减少维护成本。

为了实现这些功能，需要进行一些实际工作。

首先，PLC需要连接到设备的控制电路中，可以使用标准的数字IO模块连接到设备的传感器和执行器。

例如，使用PLC控制设备的启动按钮和紧急停止按钮，可以确保设备在必要情况下快速停止运行和保护工作人员的安全。

其次，需要编写PLC程序，以确保设备实现预期的控制，例如自动启停、设定好的运行时间和速度，并监控故障和运行状态。

在编写程序期间，需要进行测试确保系统的稳定性和可靠性。

如果发现问题，需要进行修复或调整。

最后，应该建立一个完善的维护计划，以便对设备进行必要的定期检查和维护。

这将有助于确保设备处于良好的工作状态，并解决问题而不需要经历长时间的停机时间或维护。

另外，也要定期对PLC系统进行升级，以适应不断变化的生产环境。

综上所述，使用PLC改造M型平面磨床的电气控制系统是一项有效的技术，可提高设备的性能和可靠性，减少维护成本，并为现代工业生产带来更多的便利。

磨床控制系统的PLC改造摘要 (3)一引言 (3)二磨床的概述 (4)2．1磨床的介绍 (4)2．2世界平面磨床发展趋势 (4)三可编程序控制器（PLC）的概况 (5)3．1PLC的产生和特点及其发展动向 (5)3．1．1PLC的产生 (5)3．1．2PLC的定义 (6)3．1．3 PLC的特点 (6)3．1．4PLC的发展趋势 (8)3．2 PLC的系统结构和基本工作原理 (8)3．2．1 PLC的系统结构 (8)3．2．2 PLC的基本工作原理 (10)3.2.3 PLC的主要功能 (11)3．3 PLC的应用设计步骤 (12)3.4 PLC的选型原则 (12)3．4．1 松下电工可编程序控制器产品---FP1-C24介绍 (13)四系统的总体设计 (14)4．1 改造平面磨床的步骤 (14)4．1．1改造方案的确定 (14)4．1．2改造的技术准备 (15)4．1．3改造的实施 (15)4．1．4验收及后期工作 (16)4．2 用PLC改造继电-接触式控制系统的步骤 (17)4．3控制线路控制改造要求 (17)4．4原设备电器的工作原理 (18)4．4．1 平面磨床主要结构和运动形式 (18)4．4．2电气控制线路分析 (18)4．5分析控制对象，进行系统的硬件设计 (22)4．6系统的软件设计 (22)五性能测试与分析 (24)5．1 测试的环境与条件 (24)5．1．1磨床改造后的调试 (24)六结束语致谢参考文献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。

目录引言 (1)M1432A万能外圆磨床电气系统的PLC改造 (2)第一章 M1432A万能外圆磨床的介绍 (3)1.1 磨床的特点 (3)1.2、磨床的功能和主要部件结构 (3)1.3 磨床的工作原理 (4)第二章电气控制过程分析 (9)2.1 主电路的分析 (9)2.2 M1432A型万能外圆磨床控制电路详细分析 (10)2.3 磨床存在的缺点 (12)第三章机床控制系统PLC硬件系统改造 (14)3.1 主电路的的分析 (14)3.2 PLC总体方案的确定 (15)3.3 PLC外部接线图 (16)3.4 人机界面的介绍 (17)第四章机床PLC软件系统的改造 (18)4.1 PLC设计方法的介绍 (18)4.2 PLC程序设计 (18)4.3 人机界面的设计 (21)结束语 (24)致谢 (25)参考文献 (26)引言为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。

这些磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上面加装磨头改制而成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件。

随着高精度、高硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造工艺的发展，磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。

磨床是各类金属切削机床中品种最多的一类，主要类型有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、工具磨床等。

外圆磨床是使用的最广泛的，它能加工各种圆柱形和圆锥形外表面及轴肩端面的磨床。

万能外圆磨床还带有内圆磨削附件，可磨削内孔和锥度较大的内、外锥面。

不过外圆磨床的自动化程度较低，但其工艺范围较宽，而现代磨床的主要发展趋势是：提高机床的加工效率，提高机床的自动化程度以及进一步提高机床的加工精度和减小表面粗糙值。

随着生产技术的不断发展和产品的不断更新，机器制造厂里的许多金属切削机床已经不能满足生产率和加工精度的要求，因此需要不断更新。

《机床电控及PLC》课程设计任务书适用于数控技术专业学时：一周（4天）系别机械工程系专业数控技术班级数控10-1、2姓名课程设计题目磨床电气控制系统及PLC设计一、课程设计的目的及要求(一) 设计目的本课程设计是一门专业实践课程，是在学习了本专业《机床电气控制与PLC控制技术》中一些典型机床控制线路、PLC基本控制指令及实验的基础上，通过课程设计的实践，系统地掌握在工业自动化控制系统中，机床电气控制线路设计、PLC控制设计和应用的知识。

为今后从事专业技术工作打下基础。

（二）．设计要求某磨床由3台电动机驱动。

在控制上满足下列要求：（1）M1，M2同时起动（2）M1，M2起动后，M3才能起动。

（4）停止时，M3必须先停，隔一段时间t后，M1和M2才能同时停止。

（5）M3可正反转，反接制动；（6）机床具有照明灯，照明电路电压为24V，由控制变压器TC提供；（7）机床具有信号灯，信号电路电压为6V，由控制变压器TC提供；（8）机床控制电路电压为110V，由控制变压器TC提供；二、设计内容及步骤1.总体方案的确定根据控制要求，确定总体方案。

2.正确选用电气控制元件并画出电气控制原理图。

3.选择合适的PLC根据选用的输入输出设备的数目和电气特性，选择合适的PLC。

4.分配I/O点，画出I/O连线图根据选用的输入输出设备，确定I/O端口。

依据输入输出设备和PLC的I/O端口分配关系，画出I/O连线图。

5.软件设计及调试设计简单、可靠的控制程序，并上机调试通过。

6.编写设计说明书根据设计题目及设计过程编写一份不少于15页的课程设计说明书。

设计说明书内容包括（论文装订次序）：题目、摘要、目录、正文、结论、致谢、参考文献等。

应阐述整个设计内容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。

三、进度安排按教学计划规定，机床电气控制及PLC课程设计总学时数为1周，其进度及时间大致分配如下：课程设计完成后的全部图纸及说明书应有设计者和指导教师的签名。

外圆磨床驱动工作台的电液控制系统及液压缸设计外圆磨床是一种常见的机械加工设备，可以对圆柱形工件进行外圆磨削。

磨床的工作台起到定位和支撑工件的作用，因此要求工作台能够平稳、准确地移动。

为了实现这个目标，需要设计一个电液控制系统和液压缸来驱动工作台。

电液控制系统是由电子控制器、液压泵、液压阀等组成的系统。

液压泵提供油液，液压阀控制油液的流动方向和压力，电子控制器则根据操作信号来控制液压阀的开关。

在外圆磨床的控制系统中，电液控制系统主要用于控制工作台的移动。

液压缸是电液控制系统的执行机构，它将液压系统提供的油液能量转化为机械能。

液压缸的设计应考虑工作台的载荷和精度要求。

液压缸需要能够承受工件的重量，同时保证工作台的移动稳定性和精度。

同时，液压缸的密封性和耐磨性也是需要考虑的因素。

为了满足外圆磨床对工作台移动的要求，可以采用双作用液压缸来驱动工作台，双作用液压缸可以通过液压系统的压力来实现收缩和伸展，这样可以实现工作台的前进和后退。

另外，工作台需要能够平稳地移动，因此液压缸的设计也要考虑阻尼器的安装，阻尼器可以减缓液压缸的移动速度，减少反弹现象，保证工作台的平稳移动。

在液压缸的设计中，还需要考虑材料的选择和加工精度。

液压缸的材料应具有强度高、耐腐蚀、耐磨损等特点，一般采用铸铁或钢材。

液压缸加工精度也很重要，加工过程中要保证密封性和精度的要求，避免出现泄油或漏料等情况。

总之，设计一个电液控制系统和液压缸来驱动外圆磨床工作台需要考虑很多因素，包括载荷、精度、平稳性、材料选择、加工精度等。

只有综合考虑这些因素，才能设计出符合要求和稳定性的电液控制系统和液压缸。

外圆磨床M1320、M1420使用说明书1.机床的用途M1320型外圆磨床，用于磨削各种中小型零件的圆柱，圆锥形外圆及端面。

M1420型万能外圆磨床,用于磨削各种中小型零件的圆柱，圆锥形内、外圆及端面。

本机床的加工精度达到国家标准(GB/T4685-94)本机床特别适用于中小批量生产的车间,以及工具机修车间使用。

2. 机床主要规格和参数2.1主要规格最大磨削直经 200毫米最大磨削长度 520毫米磨削孔径范围(M1320无此功能) 13~80毫米磨削孔径深度(M1320无此功能) 125毫米顶尖距 550毫米中心高 125毫米磨削工件最大重量 50公斤机床外形尺寸（长x宽 x高） 2000x1420x1600毫米机床重量约 2400公斤2.2工作台工作台最大移动量 600毫米工作台往复运动速度 100-4000毫米/分上工作台回转角度 -5~+9度2.3砂轮架砂轮尺寸 400x40x203毫米砂轮线速度 < 35米/秒砂轮轴转速 1780转/分砂轮架快速移动量 20毫米砂轮架最大移动量 150毫米手轮一转砂轮架移动量 1毫米微调捏手一格砂轮架移动量 0.001毫米2.4 头架主轴转速 60.85.230.120.170.460 转/分头架旋转 -30~90度主轴锥孔的莫氏锥度莫氏3号2.5 尾架顶尖套筒的最大移动量 25毫米顶尖套筒的莫氏锥度莫氏3号2.6 内圆磨具 (M1320无此部件)主轴转速 21000转/分2.7液压系统油泵流量 16升/分液压系统压力 0.8-1Mpa 2.8冷却系统冷却泵流量 25升/分2.9电动机容量砂轮架电动机功率 4 kw头架电动机功率 0.25/0.37kw油泵电动机功率 0.75kw冷却泵电动机功率 0.125kw。

机电综合实验重庆理工大学液压系统的PLC控制实验报告书姓名：王*班级：107040208学号：***********指导老师：张*实验时间：2011/2/22～2011/2/25目录一、实验目的与要求 (3)二、总体方案 (4)三、液压控制回路 (5)四、得失电状态表 (8)五、电气原理图 (9)六、I/O端口分配 (11)七、程序设计与系统流程图 (12)八、自我总结 (16)九、程序清单 (18)附录本组成员名单及任务分配 (23)一、实验目的与要求1、实验目的（1）能熟悉基于plc控制的液压系统开发流程，并设计一个具体的气动、液压系统。

（2）熟悉并掌握各种液压元件的技术参数和使用方法。

（3）熟练掌握plc编程方法。

（4）能熟练使用梯形图编写液压系统的控制软件。

（5）搭建具体硬件（含油、电路）连接，并完成软硬件的联调。

2、实验器材计算机、液压泵、各种液压阀、气动元件、油管、液压接头、plc实验板、导线。

3、实验要求根据本人在本次实验中学习到的相关知识作答。

（1）详细说明本次实验设计思路、方案，画出动作循环、系统油路、控制电路原理图，并文字说明。

（2）详细说明plc控制流程，确定输入/输出口，作I/O规划。

（3）画出plc控制梯形图，要求自锁、定时器。

（4）说明本次实验使用的传感器，与控制电路的接口。

（5）自我总结。

二、总体方案1、根据实验要求，本组最终确定的方案为能够在X-Y方向上铣削出工件的平面，机械本体如图（1）所示。

图（1）如图（1）是一个XY轴十字滑台，其上面有一个可以固定工件的平台。

此XY轴十字滑台是在铣平面的时候用的，采用液压缸控制。

其各个阶段的速度包括工进，快进，快退都是由液压回路里的调速阀控制。

由于铣床只要求铣完整个平面，而不要求其能够加工出各种图案。

故采用这样的方法来调速是可以的。

图中的ST1、ST2、ST3、ST4接近开关所在的位置是滑台整个的工作范围。

ST0是滑台的原点位置。

MK1320数控外圆磨床MK1320数控外圆磨床1、采⽤FANUC-0i数控系统或华中数控系统。

Equipped with FANUC-0i numerical control system2、砂轮架主轴系统可选⽤采⽤进⼝⾼精度主轴轴承（FAG）的主轴也可选⽤采⽤具有我公司⾃主知识产权的液体动静压轴承主轴（专利号:ZL 2011 2 0025461.6）。

The grinding wheel spindle system can choose the spindle with imported high-precision spindle bearings (FAG) and can also choose theliquid hybrid bearing spindle with independent intellectual property rights of our company (Patent No.: ZL 201120025461.6).3、头架：头架采⽤交流变频电机驱动，拨盘转速为5—500rpm，交流变频器由数控系统控制，能在磨削过程中根据磨削⼯艺⾃动变换转速。

Headstock: the headstock is driven by AC frequency conversion motor, the dial rotating speed is 5 - 500rpm, the AC frequency converteris controlled by CNC system, the rotating speed can be automaticly changed in the grinding process according to the grinding process.4、尾架：尾架主轴采⽤⾼精度密集滚珠轴承⽀承。

Taistockl: the tailstock spindle is equipped with the high precision condensed linear ball bearings.5、砂轮修整器：安装在头架或尾架上，前置式⾦刚⼑⽚修整砂轮，通过X轴与Z轴联动，能对砂轮实现外圆、端⾯、圆弧或多台阶的修整。