成型磨床PLC控制系统设计1.doc

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。 图1-2 成型磨床电气控制系统主电路 1) 主回路中交流接触器KM1、KM2、分别控制油泵电动机M1、砂轮电动机M2和吸尘电动机M3；交流接触器KM3、KM4控制、磨头电动机M4升降。 2) 电动机M1、M2、M3、M4由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现过载保护。 3) QG为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。 4) 熔断器FU1、FU2、FU3分别实现各负载回路的短路保护。FU4、FU5分别完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保护。 (2) 主要参数计算 1) 断路器QG为供电系统电源开关，其主回路控制对象为电感性负载交流电动机，断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。成型磨床有0.8kW负载电动机一台，起动电流较大，其余三台为0.6kW，起动电流较小，而且工艺要求4台电动机单独起动运行，因此可根据0.8kW电动机选择自动开关QG脱扣电流IQG： IQG＝1.7IN，选用IQG的断路器。 2) 熔断器FU熔体额定电流IFU。以曝气风机为例，IFU≥2IN，选用IFU的熔体。其余熔体额定电流的选择。 3) 热继电器的选择请参考有关技术手册，负载额定电流的1.2倍。 4)能耗制动参数计算 制动电流ID＝1.5IN 直流电压UD＝RID 整流变压器二次侧交流电流I2 ＝ID /0.9 电压U2＝UD/0.9 整流变压器容量S= I2 U2 (3) PLC控制电路设计 包括PLC硬件结构配置及PLC控制原理电路设计。 1) 硬件结构设计。了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的等级、负载的性质等；分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（I/O）数量；确定所控制参数的精度及类型，如：对开关量、模拟量的控制、用户程序存储器的存储容量等，选择适合的PLC机型及外设，完成PLC硬件结构配置。 1.1控制系统的I/O点及地址分配 表1-1和表1-2分别为成型磨床电气控制系统PLC输入和输出接口功能表。 表1-1 成型磨床电气控制系统PLC输入接口功能表 序号 名称 文字符号 输入口 1 油泵电动机启动按钮 SB1 X0 2 油泵电动机停止按钮 SB2 X1 3 磨头砂轮电动机启动按钮 SB3 X2 4 修整砂轮启动按钮 SB4 X3 5 磨头砂轮电动机停止按钮 SB5 X4 6 磨头上升点动按钮 SB6 X5 7 磨头下降点动按钮 SB7 X6 8 磨头上升极限位置行程开关 SQ1 X7 9 磨头下降极限位置行程开关 SQ2 X10 10 电磁吸盘断电按钮 SB8 X11 11 电磁吸盘充磁按钮 SB9 X12