M7120平面磨床的PLC改造

目录目录.........................................................1摘要.........................................................2前言.........................................................4第一章M7120平面磨床简介........................................71.1M7120平面磨床控制原理图.................................................61.2M7120平面磨床的结构及功能..............................................71.3M7120平面磨床的电气控制系统分析........................................91.4M7120平面磨床电气控制特点与故障分析...................................11第二章PLC介绍................................................112.1PLC的发展.............................................................122.2德国西门子（SIEMENS）PLC介绍..........................................14第三章硬件设计...............................................143.1PLC的物理结构.........................................................143.2PLC型号的选择.........................................................163.3PLC电气控制系统I/O设备的选择.........................................173.4PLC的外部接线图.......................................................19第四章软件设计...............................................204.1功能介绍...............................................................204.2PLC控制程序分析.......................................................234.3程序梯形图.............................................................254.4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焦作大学毕业设计摘要摘要本次设计的内容主要是利用PLC（ProgrammableLogicController）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。关键词PLC改造电气控制M7120磨床焦作大学毕业设计摘要AbstractThisdesign'scontentismainly(ProgrammableLogicController)makesthetransformationusingPLCtotheM7120surfacegrindingmachine'scontrolsection.Ihavecarriedontheoverallponderandtheanalysisfirsttothistimedesign,enablesitselftotheM7120surfacegrindingmachine'sbasicstructure,themovementsituation,theprocessingtechnologicalrequirementandsoontohavecertainunderstanding.TheM7120surfacegrindingmachinemainlyhascompositionsandsoonautomobilebody,mainaxlegearbox,tailstockgearbox,guidescrew,feedrod,toolrestandapron.CarriesontheanalysistotheM7120surfacegrindingmachineelectriccontrolparttoobtainittoneedtocompleteopensthedoorthepowerfailurefunction,themainaxleelectricmotortoreversethecontrolfunction,toolrest'srapidtraversefunction,thecoolingpumpelectricmotor'scontrol.Thenaccordingtotheelectriccontrolelectriccircuit'scircuitdiagram,translatesPLCthetrapezoidalchart,translates,carriesontheexperimentsimulationusingthePLClaboratorybench.AsaresultofthePLCextremelyhighreliability,theextremelyrichsetofinstructions,easytograsp,convenientoperation,richbuilt-inintegratedfunction,real-timecharacteristic.ThereforecausestheM7120surfacegrindingmachinetocompleteoutsidetheoriginalfunctioncharacteristic,butalsohastheinstallmenttobesimple,thestabilitygood,easytoservice,theexpansionabilitystronglyandsooncharacteristics.英文关键词PLCtransformationElectriccontrolM7120grinder焦作大学毕业设计前言前言在制造工业（以改变几何形状和机械性能为特征）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，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或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，这种有触点的电器工作频率较低，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/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点~256点的占31%，合计占整个PLC销售额的78%。在我国应用的PLC，几乎涵盖了世界所有的品牌，呈现八国联军的态势，但从行业上分，有各自的势力范围。大中型集控系统采用欧美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（代理商）、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，使更易形成人焦作大学毕业设计前言机友好的控制系统，目前，PLC＋网络＋IPC＋CRT的模式被广泛应用。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。如罗克韦尔A－B公司主推的三层网络结构体系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet，西门子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS网络等。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，兼容性很差，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，形成了长时期妥协与竞争的过程，并且这一过程还在继续。开放的进程，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，但必竟是一个经过困难的争论与妥协的成果。标准推出后，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制订了基于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。这是以数字技术为基础的可编程序逻辑控制装置在高层次上走向开放性的标准化文件。虽然PLC开发上各工具仍不兼容，但基于这些标准的开发系统，使用户在应用过程中，可以较方便地适不同品牌的产品。（3）OPC基金会推出了OPC（OLEforProcessControl）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。目前，多数PLC软件产品和相当一部分仪表、执行机构及其它设备具有了OPC功能。OPC与现场总线技术的结合，是未来控制系统向FCS技术发展的趋势。（4）PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。PLC的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大大增强，不再局限于逻辑控