plc的内圆磨床控制系统设计(附件)
M224内圆磨床是一款半自动内圆磨床，其控制方式是通过液压系统、机械系统和电气系统进行控制的。因为其结构、接线复杂，容易老化等问题，所以对M224内圆磨床进行PLC控制系统改造升级。在本次设计中，选用三菱PLC来进行改造采用FX2N-32MR作为控制系统的核心，将PLC系统控制设计分为硬件和软件两方面来进行分析、设计。从硬件上对头架电动机、砂轮主轴电动机和冷却泵的改造以及增加伺服驱动器，变频器设备的添加。从软件上,指定出I/O分配表，然后画出PLC的主电路图和控制电路图，进行PLC编程。经过一系列的改造之后，简化了控制电路，提高了M224内圆磨床的加工精度和生产效率，降低维修成本，为操作员工提供便利，延长磨床使用寿命。关键词 内圆磨床，PLC，伺服系统，变频器
目 录
1 绪论 1
1.1 内圆磨床概述 1
1.2 内圆磨床发展现状 1
1.3 课题研究的背景和意义 2
2 PLC简介 4
2.1 PLC概述 4
2.2 PLC分类 4
2.3 PLC的基本结构 6
2.4 PLC的工作原理 7
2.5 PLC的编辑语言 8
3 控制系统的硬件设计 9
3.1 器件组成与控制要求 9
3.2 设计电气原理图及硬件接线图 11
3.3 确定PLC的类型 14
3.4 确定I/0分配表 14
3.5 设计PLC控制系统操作面板 16
4 控制系统的软件设计 17
4.1 FX2N32MR系列PLC的软件组成 17
4.2 梯形图的设计 17
5 程序仿真调试 23
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
附录1 主电路控制图 30
附录2 辅助电路控制图 31
附录3 梯形图 33
1 绪论
1.1 内圆磨床概述
内圆磨床是通过使用磨具或者磨料将工件材料表面进行切削，将工件表面磨削成各种内孔 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
，其中包括圆柱形内孔、阶梯孔、盲孔等。其中某些内圆磨床还带有磨削工件材料端面的磨头。在许多行业中，我们可以发现内圆磨床无处不在，尤其是在能源、农业机械、资源、制造等行业。在一些生产高精度、高集成度产品的企业中，内圆磨床也被要求用来磨削加工成高精密零件。随着市场需求的不断扩大，对于内圆磨床的精度、自动化程度、性能等方面的要求也越来越高。通过内圆磨床磨削而生产的工件也有了相对完善的行业标准。
内圆磨床主要是由头架、砂轮架、床身、工作台、尾座等部件组成。内圆磨床的头架和内圆磨头能够自由旋转，为可以通过多个角度对零件进行加工的操作提供了便利。随着工艺生产日趋完善，在内圆磨床的性能、精度等方面逐步提高的前提下，内圆磨床的样式也有了各种各样的变化。
1.2 内圆磨床发展现状
目前，内圆磨床的研究升级和生产工艺已经打下了牢固的基础，现在越来越多的行业都开始使用内圆磨床。为了适应生产规模的逐步扩大，内圆磨床逐渐开始改造创新，在生产效率，工艺需求、产品质量、设备运行特性得到了显著的提高。由于内圆磨床的性能逐步提高，企业开始建立自动化生产线，实现机电一体化和智能化，不仅如此，内圆磨床磨削工件的精度也提高了一定的水准，大大提高了内圆磨床生产效率和产品的质量。内圆磨床的运用已经涵盖了很多领域，不仅在航空航天进行不断的广泛运用，而且在汽车制造领域也得到了普遍的应用。随着改革开放的不断深入，国家在工业机械设备领域发生了前所未有的变化，生产技术创新，生产效率提高，产品质量也得到了一定的保障。在科学技术的不断创新下，内圆磨床的性能显著提高，成功引起了各行各业专家的眼球。但是，我国的内圆磨床设备还在一些关键技术存在一些空缺，需要不断地拓展发现。
国外对于内圆磨床的研究与改造升级与国内对内圆磨床的研究形成了一定的差距和竞争力，所以需要将内圆磨床的核心技术提高一个新的层次。这就需要积极地学习国外关于这方面的知识，然后通过自己不断地努力实践改造升级内圆磨床，提高内圆磨床的质量性能和生产效率，要让国内的机械制造企业提高自己的知名度，努力打造好本国机械制造业的品牌形象。
如今，越来越多的机械制造企业使用可编程控制器，几乎在每一个领域都能够看见它。内圆磨床利用自身的机械电子技术，通过可编辑控制器，将硬件取消换成通过软件来进行控制，同时还优化了内圆磨床在传动过程中的一些繁琐的机械操作。所以，这就是可编辑控制器在很多企业中越来越受欢迎的原因。可编程控制器有许多的有点，比如它的抗干扰能力比较强，不需要被环境所限制，它的适应范围也比较广，所以，可编辑控制逐步取代了传统继电器的地位，占领了在工业控制系统上的领先地位。因为，继电器由于自身的缺陷，难以满足生产力的发展，逐步被市场所淘汰。
在控制系统中，继电器控制系统，因为需要用大量的继电器来组成，所以它的接线繁琐而且易出现故障。如果需要维修或者增加一些功能的话，相比于PLC，它需要的维修成本和改造时间将大大地增加。PLC是专门为工业控制而诞生的产物，无论是在抗干扰性、可靠性还是通用性、适用性，都远强于继电器控制系统，正是由于这些优点，才能让PLC成为众多企业选择控制工业生产的不二选择。
1.3 课题研究的背景和意义
1.3.1 课题研究的背景
随着科学技术不断进步，内圆磨床的磨削技术不断提高，我国通过使用内圆磨床加工工件的频率逐年上升，对内圆磨床的需求和种类也不断地提高，对加工精度、生产效率、技术性能也提出了很多的要求。于是经过多年的研究，研发出了各种各样专门为生产加工需求的内圆磨床。目前，内圆磨床主要还是通过继电器控制系统来进行使用，虽然它能为企业减少一定的成本，但是由于自身的许多缺陷，比如它灵活性差，可靠性不高等缺点使得它开始逐渐失去在工业控制系统领域的主导地位，由PLC替代它对工业生产进行控制。
1.3.2 课题研究的意义
通过使用PLC对内圆磨床液压系统进行控制，可以提高设备生产工作效率，改善设备运行性能，能源自动循环使用从而能够节约能源，减少维修成本，有利实现内圆磨床自动化控制，给企业的自动化程度和经济效益带到一个更高的层次。同时，采用PLC对内圆磨床进行控制，只需要输入少量的程序就能够完成一套工艺流程，简单、便捷、经济实惠，使用的控制方式，对于企业来说，是一种非常不错的选择。所以，使用PLC对内圆磨床液压系统进行控制，设备性能大大提高，操作内圆磨床更加简单、便捷，这就是为什么PLC越来越来受机床设备欢迎的原因。
目 录
1 绪论 1
1.1 内圆磨床概述 1
1.2 内圆磨床发展现状 1
1.3 课题研究的背景和意义 2
2 PLC简介 4
2.1 PLC概述 4
2.2 PLC分类 4
2.3 PLC的基本结构 6
2.4 PLC的工作原理 7
2.5 PLC的编辑语言 8
3 控制系统的硬件设计 9
3.1 器件组成与控制要求 9
3.2 设计电气原理图及硬件接线图 11
3.3 确定PLC的类型 14
3.4 确定I/0分配表 14
3.5 设计PLC控制系统操作面板 16
4 控制系统的软件设计 17
4.1 FX2N32MR系列PLC的软件组成 17
4.2 梯形图的设计 17
5 程序仿真调试 23
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
附录1 主电路控制图 30
附录2 辅助电路控制图 31
附录3 梯形图 33
1 绪论
1.1 内圆磨床概述
内圆磨床是通过使用磨具或者磨料将工件材料表面进行切削，将工件表面磨削成各种内孔 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
，其中包括圆柱形内孔、阶梯孔、盲孔等。其中某些内圆磨床还带有磨削工件材料端面的磨头。在许多行业中，我们可以发现内圆磨床无处不在，尤其是在能源、农业机械、资源、制造等行业。在一些生产高精度、高集成度产品的企业中，内圆磨床也被要求用来磨削加工成高精密零件。随着市场需求的不断扩大，对于内圆磨床的精度、自动化程度、性能等方面的要求也越来越高。通过内圆磨床磨削而生产的工件也有了相对完善的行业标准。
内圆磨床主要是由头架、砂轮架、床身、工作台、尾座等部件组成。内圆磨床的头架和内圆磨头能够自由旋转，为可以通过多个角度对零件进行加工的操作提供了便利。随着工艺生产日趋完善，在内圆磨床的性能、精度等方面逐步提高的前提下，内圆磨床的样式也有了各种各样的变化。
1.2 内圆磨床发展现状
目前，内圆磨床的研究升级和生产工艺已经打下了牢固的基础，现在越来越多的行业都开始使用内圆磨床。为了适应生产规模的逐步扩大，内圆磨床逐渐开始改造创新，在生产效率，工艺需求、产品质量、设备运行特性得到了显著的提高。由于内圆磨床的性能逐步提高，企业开始建立自动化生产线，实现机电一体化和智能化，不仅如此，内圆磨床磨削工件的精度也提高了一定的水准，大大提高了内圆磨床生产效率和产品的质量。内圆磨床的运用已经涵盖了很多领域，不仅在航空航天进行不断的广泛运用，而且在汽车制造领域也得到了普遍的应用。随着改革开放的不断深入，国家在工业机械设备领域发生了前所未有的变化，生产技术创新，生产效率提高，产品质量也得到了一定的保障。在科学技术的不断创新下，内圆磨床的性能显著提高，成功引起了各行各业专家的眼球。但是，我国的内圆磨床设备还在一些关键技术存在一些空缺，需要不断地拓展发现。
国外对于内圆磨床的研究与改造升级与国内对内圆磨床的研究形成了一定的差距和竞争力，所以需要将内圆磨床的核心技术提高一个新的层次。这就需要积极地学习国外关于这方面的知识，然后通过自己不断地努力实践改造升级内圆磨床，提高内圆磨床的质量性能和生产效率，要让国内的机械制造企业提高自己的知名度，努力打造好本国机械制造业的品牌形象。
如今，越来越多的机械制造企业使用可编程控制器，几乎在每一个领域都能够看见它。内圆磨床利用自身的机械电子技术，通过可编辑控制器，将硬件取消换成通过软件来进行控制，同时还优化了内圆磨床在传动过程中的一些繁琐的机械操作。所以，这就是可编辑控制器在很多企业中越来越受欢迎的原因。可编程控制器有许多的有点，比如它的抗干扰能力比较强，不需要被环境所限制，它的适应范围也比较广，所以，可编辑控制逐步取代了传统继电器的地位，占领了在工业控制系统上的领先地位。因为，继电器由于自身的缺陷，难以满足生产力的发展，逐步被市场所淘汰。
在控制系统中，继电器控制系统，因为需要用大量的继电器来组成，所以它的接线繁琐而且易出现故障。如果需要维修或者增加一些功能的话，相比于PLC，它需要的维修成本和改造时间将大大地增加。PLC是专门为工业控制而诞生的产物，无论是在抗干扰性、可靠性还是通用性、适用性，都远强于继电器控制系统，正是由于这些优点，才能让PLC成为众多企业选择控制工业生产的不二选择。
1.3 课题研究的背景和意义
1.3.1 课题研究的背景
随着科学技术不断进步，内圆磨床的磨削技术不断提高，我国通过使用内圆磨床加工工件的频率逐年上升，对内圆磨床的需求和种类也不断地提高，对加工精度、生产效率、技术性能也提出了很多的要求。于是经过多年的研究，研发出了各种各样专门为生产加工需求的内圆磨床。目前，内圆磨床主要还是通过继电器控制系统来进行使用，虽然它能为企业减少一定的成本，但是由于自身的许多缺陷，比如它灵活性差，可靠性不高等缺点使得它开始逐渐失去在工业控制系统领域的主导地位，由PLC替代它对工业生产进行控制。
1.3.2 课题研究的意义
通过使用PLC对内圆磨床液压系统进行控制，可以提高设备生产工作效率，改善设备运行性能，能源自动循环使用从而能够节约能源，减少维修成本，有利实现内圆磨床自动化控制，给企业的自动化程度和经济效益带到一个更高的层次。同时，采用PLC对内圆磨床进行控制，只需要输入少量的程序就能够完成一套工艺流程，简单、便捷、经济实惠，使用的控制方式，对于企业来说，是一种非常不错的选择。所以，使用PLC对内圆磨床液压系统进行控制，设备性能大大提高，操作内圆磨床更加简单、便捷，这就是为什么PLC越来越来受机床设备欢迎的原因。
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