M7120平面磨床的PLC改造-毕业论文

1、 M7120平面磨床的PLC改造 李正强 焦 作 大 学毕业论文 毕业设计中图分类号：TD528M7120平面磨床的PLC改造 专业名称：计算机辅助设计与制造学生姓名：李正强导师姓名：范彩霞 职称：讲师 焦作大学机电工程系2008年 5 月 中图分类号：TD528 密级：公开UDC： 单位代码：11522M7120平面磨床的PLC改造M7120 Surface Grinding Machines PLC Transformation 姓 名李正强学制三年专 业计算机辅助设计研究方向电气控制导 师范彩霞职称讲师论文提交日期2008/05/25论文答辩日期2008/06/02 焦作大学机电工程系目

2、 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc154663268 目 录 PAGEREF _Toc154663268 h 3 HYPERLINK l _Toc154663269 摘 要2 HYPERLINK l _Toc154663270 前 言4 HYPERLINK l _Toc154663271 第一章M7120平面磨床简介7 HYPERLINK l _Toc154663272 M7120平面磨床控制原理图 PAGEREF _Toc154663271 h 6 HYPERLINK l _Toc154663273 1.2 M7120平面磨床的结构及功能 PAGEREF

3、_Toc154663273 h 7 HYPERLINK l _Toc154663274 1.3 M7120平面磨床的电气控制系统分析 PAGEREF _Toc154663274 h 9 HYPERLINK l _Toc154663275 1.4 M7120平面磨床电气控制特点与故障分析 PAGEREF _Toc154663275 h 11 HYPERLINK l _Toc154663276 第二章 PLC介绍 PAGEREF _Toc154663276 h 11 HYPERLINK l _Toc154663277 2.1 PLC的发展 PAGEREF _Toc154663277 h 12 HY

4、PERLINK l _Toc154663278 德国西门子（SIEMENS）PLC介绍 PAGEREF _Toc154663278 h 14 HYPERLINK l _Toc154663279 第三章 硬件设计 PAGEREF _Toc154663279 h 14 HYPERLINK l _Toc154663280 3.1 PLC的物理结构 PAGEREF _Toc154663280 h 14 HYPERLINK l _Toc154663281 3.2 PLC型号的选择 PAGEREF _Toc154663281 h 16 HYPERLINK l _Toc154663282 3.3 PLC电气

5、控制系统I/O设备的选择 PAGEREF _Toc154663282 h 17 HYPERLINK l _Toc154663283 3.4 PLC的外部接线图 PAGEREF _Toc154663283 h 19 HYPERLINK l _Toc154663284 第四章 软件设计 PAGEREF _Toc154663284 h 20 HYPERLINK l _Toc154663285 功能介绍 PAGEREF _Toc154663285 h 20 HYPERLINK l _Toc154663286 4.2 PLC控制程序分析 PAGEREF _Toc154663286 h 23 HYPERL

6、INK l _Toc154663287 4.3 程序梯形图 PAGEREF _Toc154663287 h 25 HYPERLINK l _Toc154663288 4.4 程序语句表 PAGEREF _Toc154663288 h 错误！未定义书签。 HYPERLINK l _Toc154663289 4.5程序调试及遇到的问题分析 PAGEREF _Toc154663289 h 错误！未定义书签。 HYPERLINK l _Toc154663290 致 谢39 HYPERLINK l _Toc154663291 参考文献 PAGEREF _Toc154663291 h 27摘 要本次设计的

7、内容主要是利用PLC（Programmable Logic Controller）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

8、 ，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AbstractThis designs content is mainly (Programmable Logic Controller) makes the transformation using PLC to the M7120 surface grinding machines control section. I have carried on the overall ponder and

9、the analysis first to this time design, enables itself to the M7120 surface grinding machines basic structure, the movement situation, the processing technological requirement and so on to have certain understanding. The M7120 surface grinding machine mainly has compositions and so on automobile bod

10、y, main axle gear box, tailstock gear box, guide screw, feed rod, tool rest and apron. Carries on the analysis to the M7120 surface grinding machine electric control part to obtain it to need to complete opens the door the power failure function, the main axle electric motor to reverse the control f

11、unction, tool rests rapid traverse function, the cooling pump electric motors control. Then according to the electric control electric circuits circuit diagram, translates PLC the trapezoidal chart, translates, carries on the experiment simulation using the PLC laboratory bench. As a result of the P

12、LC extremely high reliability, the extremely rich set of instructions, easy to grasp, convenient operation, rich built-in integrated function, real-time characteristic. Therefore causes the M7120 surface grinding machine to complete outside the original function characteristic, but also has the inst

13、allment to be simple, the stability good, easy to service, the expansion ability strongly and so on characteristics.英文关键词PLC transformation Electric control M7120 grinder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

14、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/O 64点以下PLC销售额占整个PLC的47

15、%，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

16、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，使更易形成人机友好的控制系统，目前，PLC网络IPCCRT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AB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

17、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）

18、、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（OLE for Process Control）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

19、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，不再局限于逻辑控制的应用，而越来越应用于过程控制方面，有人统计，除石化过程等个别领域，PLC均有成功能应用，PLC在相当多的应用取代了昂贵的DCS，从而使原来PLC（顺序控制）DCS（过程控制）的模式变成PLCIPC模式。（5）工业以太网的发展对PLC有重要影响。以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引进控制领域。目前的挑战在于硬件上如合适应工业恶劣环境；通讯机制如何提高其可靠。以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。但以太网在工控系统的应用却日益增多，

20、适应这一过程，各PLC厂商纷纷推出适应以太网的产品或中间产品。 M7120型平面磨床是一种中型磨床，能够完成外圆.孔.平面以及齿轮.螺纹等成形表面的精加工，也可刃磨各种切削刀具。目前采用传统的继电器控制的普通车床在中小型企业仍量使用，由于继电器系统接线复杂，故障诊断与排除困难，并存在：触点易被电弧烧坏而导致接触不良， 机械方式实现的触点控制反映速度慢，继电器的控制功能被固定在线路中，功能单一、灵活性差等缺点，从而影响正常生产。因此，选用一种较为合理，经济耐用的器件来开发、改造，才能使我们的这次设计有意义。PLC的性能比较稳定些，它的搞干扰能力比较突出，可以用在环境比较恶劣的工作环境中。但，PL

21、C与单片机比起来价格要高一点，PLC不像单片机那样，可以根据工程的需要，灵活的开发。PLC是一个成品，只能使用，而单片机可以灵活改动。但单片机的程序设计没有PLC那么简单易学。因此我们选用PLC作为本次设计的控制器。 M7120型平面磨床的结构及功能M7120型平面磨床主要由它由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、滑座、立柱等部分组成。平面磨床是用砂轮磨削加工各种零件平面的机床，M7120型平面磨床是平面磨床中使用较为普遍的一种，它的磨削精度高和表面较光洁，操作方便，适于磨削精密零件和各种工具， M7120型平面磨床共有四台电动机，即砂轮电动机、砂轮升降电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机。砂轮电动

22、机直接带动砂轮旋转，对工件进行磨削加工，在M7120型平面磨床中，砂轮并不要求调速，所以通常采用笼型异步电动机来拖动，这是平面磨床的主运动；砂轮升降电动机使砂轮在立柱导轨上作垂直运动，用以调整砂轮与工件位置。工作台和砂轮的往复运动是靠液压泵电动机进行液压传动的，液压传动较平稳，能实现无级调速，换向时惯性小，换向平稳。M7120型平面磨床工作台的往返运动采用液压传动，能保证加工精度。由液压电动机拖动液压泵，经液压传动装置实现工作台的往复运动。冷却泵电动机带动冷却泵供给砂轮和工件冷却液，同时利用冷却液带走磨削下来的铁屑。M7120型平面磨床电器配置：代号元件名称件数用途M1液压泵电动机1液压泵传动

23、M2砂轮电动机1砂轮传动M3冷却泵电动机1供给浍液M4砂轮升降电动机1砂轮升降传动QS1开关1总开关FU1熔断器1电源保险FU2熔断器1FU3熔断器1FU4熔断器1FU5熔断器1FU6熔断器1FR热继电器1M1过载保护T变压器1整流、降压、照明电源KM1接触器1控制液压泵电动机M1KM2接触器1控制砂轮电动机M2KM3接触器1点动控制砂轮升降电动机（上升）KM4接触器1点动控制砂轮升降电动机（下降)KM5接触器1控制电磁吸盘充磁KM6接触器1点动控制电磁阀去磁VC硅整流器1整流KA欠电压继电器1欠电压保护FR1热继电器1M1过载保护FR2热继电器1M2过载保护FR3热继电器1M3过载保护SB1

24、按钮1总停主要技术参数：1、输入电源：AC380V%（三相四线）50HZ2、故障考核13项3、工作环境：温度-100C400C4、功1.3 M7120平面磨床的电气控制系统分析图1.1 M7120型平面磨床控制电路原理图二、电气控制线路分析 M7120型平面磨床的电气控制线路分为主电路、控制电路、电磁工作台控制电路及照明与指示灯电路四部分。如图1.1。 主电路分析 主电路中共有四台电动机，其中M1是液压泵电动机，实现工作台的往复运动；M2是砂轮电动机，带动砂轮旋转磨削加工工件；M3是冷却泵电动机，为砂轮磨削工件时输送冷却液;M4是砂轮升降电动机，用以调整砂轮与工件的位置。其中砂轮M4可正反转。

25、 四台电动机的工作要求是：M1、M2和M3只需正转控制；M4需要正反转控制，冷却泵电动机M3却需要在M2运转后才能运转. 四台电动机具有短路、欠电压和失电压保护，分别由熔断器和接触器KM1、KM、KM3和KM4来执行，除M4之外，其余三台电动机分别由热继电器FR1、FR2和FR3进行过载保护。 控制电路分析 （ ）液压泵电动机M1的控制合上电源总开关QS，电压继电器线圈KV通电闭合，接通控制电路的电源。当按下液压泵电动机M1的启动按钮SB3时，接触器KM1通电闭合并自锁，液压泵电动机M1启动运转；当按下液压泵电动机M1的停止按钮SB2时，液压泵电动机M1停止运转。 （）砂轮电动机M2及冷却泵电

26、动机M3的控制 按下砂轮电动机M2起动按扭SB5，接触器KM2线圈获电吸合并自锁，砂轮电动机M2起动运转。由于冷却泵电动机M3通过接插器XP和M2联动控制，所以M3与M2同时起动运转。当按下停止按钮SB4时，接触器KM2线圈断电释放，M2与M3同时断电停转。热继电器FR2和FR3分别为电动机M2和M3的过载保护。 （3）砂轮升降电动机M4的控制 因为砂轮升降是短时运转，所以采用点动控制。当按下点动按钮SB4，接触器KM3线圈获电吸合，电动机M4起动正转，砂轮上升，上升到所需的位置，松开SB6，KM3线圈断电释放，电动机M4SB7，接触器KM4线圈获电吸合，电动机M4起动反转，砂轮下降，当砂轮下

27、降到所需位置，松开SB7，KM4线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮下降。为了防止电动机M4的正反转线路同时接通，故在控制电路中采用接触器联锁。（4）其他部件控制 砂轮升降电动机M4由图1-4 冷却泵电动机的控制流程 M7120型平面磨床电气控制特点1电气控制电路特点1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱的快速移动单由一台快速移动电动机M3拖动。2）主电动机MI不但有正、反向运转，还有单向低速点动的调整控制，MI正反向停车时均具有反接制动停车控制。3）设有检测主电动机工作电流的环节。4）具有完善的保护和联锁功能：主电动机MI正反转之间有互锁。熔断器FU1FU6可实现各电路的短路保护；热继电器F

28、R1、FR2实现M1、M2的过载保护；接触器KM1、KM2、KM4采用按钮与自锁环节，对M1、M2实现欠电压与零电压保护。M7120型平面磨床的控制系统由于采用早期的继电器-接触器控制和二极管组成的距阵控制，电气元件多，且可靠性差，电气故障频繁。故采用PLC进行控制改造。用可编程控制器改造旧机床电气系统，现有企业里是非常现实技术改造方案，具有投资省、见效快特点。使用PLC改造该系统后，使线路大大简化，由于PLC的高可靠性，输入输出部分还有信号指示，不仅使电气故障大大减少，而且还给判断电气故障和发生部位带来方便。第二章 PLC介绍2.0际电工委员会（IEC）PLC定义可编程控制器是一种数字运算操

29、作的电子系统。专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行内部逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出控制各类型的机械和生产活动。2.1 PLC的特点（1）可靠性高，抗干扰能力强。（2）编程直观，简单。（3）环境要求低，适应性好。（4）功能完善，接口功能强。（5）元件少，结构较简单。 PLC的分类及原理 PLC分类按INPUT和OUTPUT点数多少，分为超小型.小型.中型.大型和超大型。 按结构形式分：整体型和模块型2.3 PLC工作原理 PLC采用循环扫描的工作方式，包括内部处理.通讯操作.输入处理.程序执行.输出处理几个阶

30、段。全过程扫描所须的时间称为扫描周期。当处于RUN状态时，上述扫描周期为不断循环过程。 PLC的发展在制造工业（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。20世纪60年代末期,在技术改造的浪潮的冲击下，为使汽车结构及外型不断改进，品种不断增加,需要经常变更生产工艺.1969年,美国数字设备公司(DEC)首先研制出第一台符合要求的控制器,即可编程控制器,并在美国GE公司的汽车上试用成功.

31、我国从1976年开始研制，1977年应用于工业控制.上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。2.5德国西门子（SIEMENS）PLC选择德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在工控、冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。在众多的PLC生产厂家中，西门子公司的PLC系列产品以其较高的性价比成为众多客户的首选。因此我们选择西门子公司

32、的PLC作为本次设计的可编程序控制器第三章 硬件设计3.1 PLC的物理结构PLC采用典型的计算机结构，它的硬件电路由中央处理单元CPU，存储器（RAM，ROM，EEPROM，EPROM等）、基本I/O接口、外设接口、电源等五大部分组成.1.中央处理器（CPU）CPU是可编程控制器的控制中枢，在系统监控下工作，承担着将外部输入信号的状态写入映像寄存器区域，然后将结果送到输出映像寄存器区域。CPU常用的微处理器有通用型微处理器，单片机和位片式计算机等。小型PLC的CPU多采用单片机或CPU。大型PLC的CPU多用位片式结构，具有高速数据处理能力。2.存储器（Memory）可编程控制器的存储器由只

33、读储存器ROM和随机存储器RAM两大部分构成，只读存储器ROM用以存放系统程序，中间运算数据存放在随机存储器RAM中，用户程序也放在RAM中，掉电时，保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。（1）输入接口单元。PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的、符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光耦电路送至PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在0.1-15ms之间。多数PLC的输入接口单元都相同，通常有两种类型。一种是直流输入，另一种是交流输入。（2）输出接口单元。PLC输出电路用来将CPU运算的结

34、果变换成一定的形式的功率输出，驱动被控负载（电磁铁、继电器、接触器线圈等）。PLC输出电路结构形式分为继电器式、晶闸管式和晶体管输出型等三种。晶闸管输出型CPU通过光耦电路的驱动，使双向晶闸管通断，可以驱动交流负载；晶体管输出型CPU通过光耦电路的驱动，使晶体管通断，驱动直流负载；在继电器式输出中，CPU可以根据程序执行的结果，使PLC内设继电器线圈通电，带动触点闭合，通过继电器闭合的触点，由外部电源驱动交、直流负载。本设计选用继电器式输出，它的优点是过载能力强，交、直流负载皆宜。4. 接口电路PLC接口电路分为I/O扩展接口电路和外设通信接口电路两大类。1）I/O扩展接口电路I/O扩展接口电

35、路用于连接I/O扩展单元，可以用来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。I/O扩展接口电路采用并行接口和串行接口两种电路形式。2）外设通信接口电路通信接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆线或使用MPI卡通过RS-485接口和电缆与计算机连接，可以实现编程、监控、联网等功能。PLC内部配有一个专用开关式稳压电源，将交流、直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（5V直流）。当输入端子为非干接点结构时，为外部输入元件提供24V直流电源（仅供输入端点使用）。3.2 PLC型号的选择S7-200系列PLC有CPU21

36、X和CPU22X两代产品，其中CPU22X型PLC有CPU221，CPU222，CPU224，CPU226四种基本型号。选用PLC上，考虑到只是对M7120磨床做电器气部分的改造，输出端口需要16个，输入端口需要7个。而且并不通过网络或其他方式做远程控制。因此，考虑到经济，实用，稳定等方面因素。我们决定选用SIMATIC S7-200 系列的S7226 作为本次设计的PLC型号.3.3 PLC电气控制系统I/O设备的选择开关的选择目前一般有自动空气断路器；到开关和熔断器的组合；组合开关三种。根据电动机的容量(主轴电动机20KW、快速移动电动机0.75KW、冷却泵电动机0.125KW),选用三极

37、单投闸刀开关-100/3型100毫安用作机床电源的引入开关。控制变压器的选择在机床的控制电路中需要用到不同的电压，例如：PLC的外电路及电器元件，机床上的照明电路所需电压，接触器的电压，等。它们需要不同的电压等级，提高系统的安全性。选用控制变压器的型号为BK-50型500伏安。主轴电动机的额定功率为20KW，满载电流40A，选用交流接触器CJ2O-63来控制主轴电动机启动。交流接触器CJ2O-63额定电流63A，额定电压380V，可控电动机的最大功率30KW。交流接触器B9型线圈电压为380伏用来操作快速移动电动机启动，冷却泵电动机的启动和停止。接触器B9型的额定工作电压380V，额定工作电流

38、8.5A。熔断器是一种用于过载与短路保护的电器，当超出限定值的电流通过熔断器的熔体时将其熔化而分开电路。主轴电动机的满载电流是40A，所选的熔断器（FU1）型号是RT14-63，额定电压380V，熔断体额定工作电流50A。快速移动电动机满载时的电流是2.3A，冷却泵电动机满载时的电流是0.48A，所选的熔断器（FU2）型号是RT14-32，额定电压是380V，熔断体额定工作电流是4A。热继电器的作用是过载保护。根据主轴电动机的工作情况和技术参数，所选热机电器（KR1）的型号为TSA45，额定整定电流45A。根据快速移动电动机的工作情况及技术参数，所选热机电器（KR2）的型号为T45。速度继电器

39、常用于电动机的反接制动电路中。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种，其中JY1型可在7003600r/min范围内可靠地工作。JFZ0-1型适用于3001000r/min；JFZ0-2型适用于10003000r/min。主轴电动机满载时的转数1470转/分，因此选用JY1型的速度继电器。一般速度继电器转轴在130r/min左右即能动作，100r/min时触头即能恢复正常位置。主回路中导线截面积较大，不用考虑机械强度而只按允许载流量选择。机床上电源和住主电动机使用BVR10软线，快速移动电动机使用BVR2.5软线，其它的控制线路均采用BVR2.5软线。表3-2输出/输入端口对照表输入信号输

40、出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号电压继电器KV液压泵电动机M1接触器KM1总停止按钮SB1砂轮电动机M2接触器KM2液压泵电动机M1停止按钮SB2砂轮上升接触器KM3液压泵电动机M1启动按钮SB3砂轮下降接触器KM4砂轮电动机M2停止按钮SB4电磁吸盘充磁接触器KM5砂轮电动机M2启动按钮SB5电磁吸盘退磁接触器KM6砂轮升降机M4上升按钮SB6冷却泵电动机接触器KM7砂轮升降机M4下降按钮SB7电磁吸盘YH充磁按钮SB8电磁吸盘YH充磁停止按钮SB9电磁吸盘YH退磁按钮SB10冷却泵电动机M3启动按钮SB11冷却泵电动机M3停止按钮SB12液压泵电动机M1热继电器KR1砂轮电动机M

41、2热继电器KR2冷却泵电动机M3热继电器KR33.4 PLC的外部接线图图3-2 PLC的外部接线图第四章 软件设计S7-200可编程控制器使用STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件，功能强大，主要用于开发程序，也可用于适时监控用户程序的执行状态。加上汉化后的程序，可在全汉化的界面下进行操作。 STEP 7-Micro/WIN编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。1.基本功能STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200 PLC编程软件，

42、简单、易学，能够解决复杂的自动化任务。适用于所有SIMATIC S7-200 PLC机型软件编程。支持IL、LAD、FBD三种编程语言，可以在三者之间随时切换。具有密码保护功能。STEP 7-Micro/WIN提供软件工具帮助您调试和测试您的程序。这些特征包括：监视S7-200正在执行的用户程序状态，为S7-200指定运行程序的扫描次数，强制变量值等。 指令向导功能：PID自整定界面；PLC内置脉冲串输出(PTO)和脉宽调制(PWM)指令向导；数据记录向导；配方向导。 支持TD 200和TD 200C 文本显示界面 (TD 200向导)。（1）运动控制S7-200提供有开环运动控制的三种方式：

43、脉宽调制（PWM）-内置于S7-200，用于速度、位置或占空比控制。 脉冲串输出（PTO）-内置于S7-200，用于速度和位置控制。 EM253位控模块-用于速度和位置控制的附加模块。 为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP7-Micro/WIN提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO或位控模块的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。对于位控模块，STEP 7-Micro/WIN还提供了一个控制面板，可以控制、监视和测试您的运动操作。（2）创建调制解调模块程序使用EM241调制解调模块可以将S7-200直接连到一个模拟 线

44、上，并且支持S7-200与STEP 7-Micro/WIN的通讯。该调制解调模块还支持Modbus从站RTU协议，该模块与S7-200之间的通讯通过扩展I/O总线实现。STEP 7-Micro/WIN提供一个调制解调扩展向导，它可以帮助您设置一个远端的调制解调器，或者设置将S7-200连向远端设备的调制解调模块。（3）USS协议库STEP 7-Micro/WIN指令库，该指令库包括预先组态好的子程序和中断程序，这些子程序和中断程序都是专门为通过USS协议与驱动通讯而设计的。通过USS指令，您可以控制这个物理驱动，并读/写驱动参数。可以在STEP 7-Micro/WIN指令树的库文件夹中找到这些

45、指令。当您选择一个USS指令时，系统会自动增加一个或多个相关的子程序（USS1到USS7）。西门子库在一张单独的CD上出售，STEP 7-Micro/WIN附加件：指令库，订货号是6ES7 830-2BC00-0YX0。在定购和安装了1.1版本的西门子库后，任何后续STEP 7-Micro/WIN V3.2x和V4.0升级都会在不需要附加费用的情况下自动升级您的库（当增加或修改库时）。（）odbus从站协议指令STEP 7-Micro/WIN指令库包含有专门为Modbus通讯设计的预先定义的子程序和中断服务程序，使得与Modbus主站的通讯简单易行。使用Modbus从站协议指令，您可以将S7-

46、200组态作为Modbus RTU从站，与Modbus主站通讯。可以在STEP 7-Micro/WIN指令树的库文件夹中找到这些指令。通过这些新指令，可以将S7-200作为Modbus从站。当选择一个Modbus从站指令时，会有一个或多个相关的子程序自动添加到您的项目中。西门子库在一张单独的光盘上出售，STEP 7-Micro/WIN附加件：指令库，订货号为6ES7830-2BC00-0YX0。在定购和安装了1.1版本的西门子库后，任何后续的STEP 7-Micro/WINV3.2x和V4.0升级都会在不需要附加费用的情况下自动升级您的库（当增加或修改库时）。（5）使用配方STEP 7-Micro/Win软件中提供了配方向导程序来帮助您组织配方和定义配方。配方存在存储卡中，而不是PLC中。STEP 7-Micro/WIN软件和S7-200 PLC已经支持配方功能。STEP 7-Micro/Win软件中提供了配方向导程序来帮助您组织配方和定义配方。所有配方存在存储卡中。因此，为了使用配方功能，必须要在PLC中插入一块64K或者2