等静压磨削机自动控制系统的设计(附件)【字数：7049】
摘 要等静压磨削机是生产汽车用火花塞的专业设备；是火花塞制造行业不可缺少的专业性极强设备。随着时代的发展，新技术不断的出现，以前的旧设备还依旧保持着原样，控制部分为早期的继电器逻辑控制系统，设备陈旧老化，运行可靠性能低，故障率偏高，大部分电气部件依赖进口，维修费用高，维修周期长，维修难度大。从而给流水线式的生产带来很大的影响。此课题的意义在于对该设备进行技术设计，提高自动化水平，以保证系统的功能达到进口同类设备的水平。设计后PLC控制系统不仅能够满足设备的技术要求，并在原基础上增加了故障指示，为操作及维修指出了故障范围，以便能够尽快排除故障。控制系统还设有安全门保护程序，用来保护操作人员的人身安全。数字显示压力仪表精度准确、直观。整个控制系统控制能力显著提高，故障检测程序把设备运行的每一个步骤都用了内部时间继电器进行监视，如果在规定的时间内动作没有完成，系统就会报警，显示某一步运行异常。PLC系统具有的优良的灵活性，改动非常方便，并能够联网控制，为企业的现代化管理创造了条件。
目 录
第一章 等静压磨削机概述 1
1.1等静压磨削机的组成 2
1.1.1压机部分 2
1.1.2磨削部分 5
1.2 主电路控制 5
第二章 等静压磨削机PLC控制系统 6
2.1 PLC可编程序控制器简介 6
2.2 PLC控制系统 7
2.3电气设计的要求 11
2.4等静压磨削机PLC控制I/O分配表 11
2.5等静压磨削机控制系统电气线路图 14
2.6 等静压磨削机机PLC总控制梯形图 15
2.7 PLC程序在电脑上的模拟 16
第三章 系统调试 19
3.1调试前准备 19
3.2电气柜检查 19
3.3设备功能的调试 19
3.3.1压机部分 19
3.3.2磨削部分 20
3.3.3安全门检查 20
3.3.4故障信号指示 20
3.4设备调试过程中出现问题的解决 20
3.5设备调试后的结果 21
结束语 22
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
致 谢 23
参考文件 24
附录1：等静压磨削机PLC控制线路接线图 25
附录2：等静压磨削机PLC总控制梯形图 37
第一章 等静压磨削机概述
六头等静压磨削机系统的控制部分原来为早期的继电器逻辑控制系统。由于机器的机械工作频率较高（约每十秒循环工作一次），所以继电器连续长时间的工作损坏严重，造成系统不能可靠运行，工作效率下降，维修投入费用加大。这些问题一直成为困扰生产的难题。在这次设计中的主要工作是采用国际先进的可编程序控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）控制技术，解决设备原有的继电器逻辑控制系统改为可编程控制器控制系统；输出驱动继电器采用固态继电器以提高可编程控制器寿命及工作频率。根据设备的情况，控制系统的核心部件，选用了三菱FX2N系列一体化小型可编程序控制器。
1.1等静压磨削机的组成
1.1.1压机部分
该部分由油压机、增压缸、加粉机构、脱坯机构组成，其作用是将六个膜腔内的瓷粉经油压机压力的作用，形成具有一定机械强度的毛坯，送到下一磨削部分进行加工。油压机循环运行见表1。油路压力控制采用一只压力变送器送入SWP数显仪表，通过仪表数据设置，可以直观地反映油压机的工作压力，并将满足工艺要求的信号送入PLC主机，较好地解决了过去指针表头不能长时间大范围跳变频繁工作的缺点。
表11 油压机循环运行
动作过程
电磁阀动作
SV1
SV2
a位置
b位置
a位置
b位置
快下
√
√
慢下
√
√
保压
√
√
释压
返回
√
√
图11 油压机
图12 增压缸
1.1.2磨削部分
该部分由一个十八工位转盘（为机箱体内的分配凸轮控制）、磨削砂轮、磨削速度控制轮、倒角机构、吸尘系统组成。其作用是将经过压机成型的毛坯由传送带分别导入十八工位转盘，等待下部工序进行磨削，用两台变频器分别控制十八工位转盘转位箱和磨削速度控制轮。整个磨削部分为机械系统，该部分不作详细介绍。
1.2 主电路控制
电气主电路控制部分主要控制油泵、磨削、倒角、磨削速度控制轮、转盘及吸尘风机的电机启动与停止。采用的是继电器控制电路，该电路比较简单，保护装置直接用自动空气开关，替代了传统的热继电器，省去了熔丝保护元件（附主电路图）。继电器的一副常开触点，作为控制回路故障信号送入PLC主机，主机可根据输入的信号报警并控制系统运行。自动空气开关也使用了一副常开触点，同样输入PLC主机，作过载报警，同样可以控制系统运行。
图13 油压机主电路图
第二章 等静压磨削机PLC控制系统
2.1 PLC可编程序控制器简介
可编程逻辑控制器在现代工业控制中占有重要地位。可编程逻辑控制器是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术、微处理器技术的飞速发展，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。
目前，可编程逻辑控制器在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的可编程逻辑控制器从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理等功能的现代可编程逻辑控制器。等静压机的控制系统是典型的顺序控制，采用可编程逻辑控制器实现其控制，无论从发挥可编程逻辑控制器的优势，还是从满足等静压系统控制的要求都是最佳方案。
可编程逻辑控制器组成：中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出单元（I/O单元）、电源、编程器等；
目 录
第一章 等静压磨削机概述 1
1.1等静压磨削机的组成 2
1.1.1压机部分 2
1.1.2磨削部分 5
1.2 主电路控制 5
第二章 等静压磨削机PLC控制系统 6
2.1 PLC可编程序控制器简介 6
2.2 PLC控制系统 7
2.3电气设计的要求 11
2.4等静压磨削机PLC控制I/O分配表 11
2.5等静压磨削机控制系统电气线路图 14
2.6 等静压磨削机机PLC总控制梯形图 15
2.7 PLC程序在电脑上的模拟 16
第三章 系统调试 19
3.1调试前准备 19
3.2电气柜检查 19
3.3设备功能的调试 19
3.3.1压机部分 19
3.3.2磨削部分 20
3.3.3安全门检查 20
3.3.4故障信号指示 20
3.4设备调试过程中出现问题的解决 20
3.5设备调试后的结果 21
结束语 22
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致 谢 23
参考文件 24
附录1：等静压磨削机PLC控制线路接线图 25
附录2：等静压磨削机PLC总控制梯形图 37
第一章 等静压磨削机概述
六头等静压磨削机系统的控制部分原来为早期的继电器逻辑控制系统。由于机器的机械工作频率较高（约每十秒循环工作一次），所以继电器连续长时间的工作损坏严重，造成系统不能可靠运行，工作效率下降，维修投入费用加大。这些问题一直成为困扰生产的难题。在这次设计中的主要工作是采用国际先进的可编程序控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）控制技术，解决设备原有的继电器逻辑控制系统改为可编程控制器控制系统；输出驱动继电器采用固态继电器以提高可编程控制器寿命及工作频率。根据设备的情况，控制系统的核心部件，选用了三菱FX2N系列一体化小型可编程序控制器。
1.1等静压磨削机的组成
1.1.1压机部分
该部分由油压机、增压缸、加粉机构、脱坯机构组成，其作用是将六个膜腔内的瓷粉经油压机压力的作用，形成具有一定机械强度的毛坯，送到下一磨削部分进行加工。油压机循环运行见表1。油路压力控制采用一只压力变送器送入SWP数显仪表，通过仪表数据设置，可以直观地反映油压机的工作压力，并将满足工艺要求的信号送入PLC主机，较好地解决了过去指针表头不能长时间大范围跳变频繁工作的缺点。
表11 油压机循环运行
动作过程
电磁阀动作
SV1
SV2
a位置
b位置
a位置
b位置
快下
√
√
慢下
√
√
保压
√
√
释压
返回
√
√
图11 油压机
图12 增压缸
1.1.2磨削部分
该部分由一个十八工位转盘（为机箱体内的分配凸轮控制）、磨削砂轮、磨削速度控制轮、倒角机构、吸尘系统组成。其作用是将经过压机成型的毛坯由传送带分别导入十八工位转盘，等待下部工序进行磨削，用两台变频器分别控制十八工位转盘转位箱和磨削速度控制轮。整个磨削部分为机械系统，该部分不作详细介绍。
1.2 主电路控制
电气主电路控制部分主要控制油泵、磨削、倒角、磨削速度控制轮、转盘及吸尘风机的电机启动与停止。采用的是继电器控制电路，该电路比较简单，保护装置直接用自动空气开关，替代了传统的热继电器，省去了熔丝保护元件（附主电路图）。继电器的一副常开触点，作为控制回路故障信号送入PLC主机，主机可根据输入的信号报警并控制系统运行。自动空气开关也使用了一副常开触点，同样输入PLC主机，作过载报警，同样可以控制系统运行。
图13 油压机主电路图
第二章 等静压磨削机PLC控制系统
2.1 PLC可编程序控制器简介
可编程逻辑控制器在现代工业控制中占有重要地位。可编程逻辑控制器是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术、微处理器技术的飞速发展，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。
目前，可编程逻辑控制器在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的可编程逻辑控制器从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理等功能的现代可编程逻辑控制器。等静压机的控制系统是典型的顺序控制，采用可编程逻辑控制器实现其控制，无论从发挥可编程逻辑控制器的优势，还是从满足等静压系统控制的要求都是最佳方案。
可编程逻辑控制器组成：中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出单元（I/O单元）、电源、编程器等；
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