目錄1緒論.12設計要求.23磨床的概述.23.1磨床介紹.23.2世界平面磨床發展趨勢.23.2.1現代平面磨床的主要特點.23.2.2發展呈現四大變化.33.2.3根本在于設計創新.44可編程序控制器（PLC）的概況.44.1PLC的系統結構和基本工作原理.44.1.1PLC的系統結構.44.1.2PLC的基本工作原理.54.1.3PLC的主要功能.64.2PLC的應用設計步驟.74.3PLC的選型原則.84.3.1松下電工可編程序控制器產品-FP1-C24介紹.95系統的總體設計.115.1改造平面磨床的步驟.115.1.1改造方案的確定.115.1.2改造的技術準備.115.1.3改造的實施.125.2用PLC改造繼電-接觸式控制系統的步驟.135.3控制線路控制改造要求.145.4原設備電器的工作原理.145.4.1平面磨床主要結構和運動形式.145.4.2電氣控制線路分析.155.5分析控制對象，進行系統的硬件設計.195.6系統的軟件設計.206磨床改造后的調試.227結束語.23致謝.23參考文獻.23附錄.2511緒論現代工業生產中，中、小批量零件的生產占產品數量的比例越來越高，零件的復雜性和精度要求迅速提高，傳統的普通磨床已經越來越難以適應現代化生產的要求，制造業的競爭已從早期降低勞動力成本、產品成本，提高企業整體效率和質量的竟爭，發展到全面滿足顧客要求、積極開發新產品的竟爭，將面臨知識技術產品的更新周期越來越短，產品批量越來越小，而對質量、性能的要求更高，同時社會對環境保護、綠色制造的意識不斷加強。因此敏捷先進的制造技術將成為企業贏得竟爭和生存、發展的主要手段。計算機信息技術和制造自動化技術的結合越來越緊密，作為自動化柔性生產重要基礎的數控機床在生產機床中所占比例將越來越多。但新機床購置費用高，且生產準備周期長。因此對原有機床的現代化改造顯得尤為重要。而用PLC改造老機床有很多優點：節省資金，減少投資額，交貨期短機床的PLC改造，可大大減少資金的投入，同購置新機床相比，一般可節省60%80%的費用，改造費用低。特別是大型、特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造，只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結構進行徹底改造升級，也只需花費購買新機床60%的價格。性能穩定可靠因原機床各基礎件經過長期時效，幾乎不會產生應力變形而影響精度，且各部件已經長期磨合，使改造后的機床性能穩定可靠，質量好，可作為新設備繼續長期使用。可充分體現企業自身的意愿企業與改造人員可依照實際需要和機床長期使用的情況，在改造中提出對機床性能、操作與維修等方面的改進意見，有權選擇機械零部件、數控系統、電器設備等的規格、型號、性能等。可根據技術革新的發展速度，及時地提高生產設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將機床改造成具有當今水平的設備。更有利于使用和維護由于改造前機床已使用多年，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓時間短、見效快。改造的機床一經安裝好，就可實現全負荷運轉。可以采用最新的控制技術，提高生產效率。可根據技術革新的發展速度，及時地提高生產設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。機床經改造后，即可實現加工的自動化，效率可比傳統機床提高37倍。對復雜零件而言，難度越高，功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節約了費用，而且可以縮短生產準備周期。提高產品質量，降低廢品率，零件的加工精度高，尺寸分散度小，使裝配方便靈活。因此,繼電器本身固有的缺陷,給床的安全和經濟運行帶來了不利影響,用PLC對磨床的繼電器式控制系統進行改造已是大勢所趨1。所以我們就以平面磨床改造來介紹一下。22設計要求（1）PLC容量和性能要與任務相適應，PLC運行速度要滿足實時控制的要求；（2）要有原平面磨床控制原理圖、PLC硬件接線圖和梯形圖（3）要有PLC的I/O接口地址分配表；（4）系統具有手動/自動轉換、在線監控及在現場調試、驅動通風機的電機過熱保護，故障報警等功能。3磨床的概述3.1磨床介紹磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工，少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工，如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。磨床能加工硬度較高的材料，如淬硬鋼、硬質合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能進行高效率的磨削，如強力磨削等。隨著高精度、高硬度機械零件數量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發展，磨床的性能、品種和產量都在不斷的提高和增長。磨床是各類金屬切削機床中品種最多的一類，主要類型有外圓磨床、內圓磨床、平面磨床、無心磨床、工具磨床等。3.2世界平面磨床發展趨勢當今平磨的發展趨勢是轉向成形、臺階、切入、快速抖動、三維空間曲線表面磨削加工。可以說，平磨是磨床類機床中演變潛力最大的一種機型。我國平磨制造廠應跳出傳統的平面磨削的思維，轉到曲線或輪廓等非平面磨削加工的思路上進一步發展，以形成我們自己特色的技術和產品.據不完全統計，不久前在美國芝加哥舉行的國際制造技術展覽會（IMTS）上有20多家平磨專業生產廠的60多臺平面磨床以平磨實物形式參展，包括了歐、美、日及我國的主要平磨制造廠。有關專家分析了此次參展的平面磨床的主要特點并預測今后平面磨床的發展趨勢3。3.2.1現代平面磨床的主要特點（1）從規格上看，以小型平磨為主。臺面寬200mm以下的幾乎占50%，小規格機床的運輸及布展比較方便；國外平磨不分普通、精密、高精度的精3度等級，相對小規格機床，精度容易做得很高；在國際市場上，中、小規格平磨的潛在需求很大。（2）從控制上看，70%以上的為數控型，有單軸、雙軸及三軸數控，最多達五軸控制，尤其是400以上的大規格機型，全為數控型。由于技術水平的發展導致功能變化，平磨已從傳統的平面磨向成形磨轉變，常規控制已難以實現功能的要求。數控平磨已形成一個市場潮流。（3）從功能上看，50%以上的平磨不僅僅用于水平平面加工，而且轉向成形、臺階、切入、快速抖動、三維空間曲線等表面磨削加工，如ELB、BLM公司以平磨為基礎變化而成的五軸聯動磨削中心，可實現非平面型復雜曲面的磨削；Unison、Trutech公司的柔性磨削系統，可實現成形、無心、外圓、工具、輪廓等磨削工藝；還有裕福、Parker公司等的快速抖動磨等，反映出平磨是磨床類機床中演變潛力最大的一種機型。3.2.2發展呈現四大變化（1）高速、復合、高精度、高剛性仍是金切機床的發展主調，但又有新的變化。復合，已從原來的為復合而復合轉為從實用高效考慮為主，如車、銑復合，車、銑、鉆的復合，銑床和電火花的復合；從功能上看，復合型機床的針對性很強，針對某類零件考慮；從精度上看，定位精度2m，重復定位精度1m的機床已比比皆是；從主軸轉速來看，8.2kW主軸達60000r/min，13kW達42000r/min，高速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現可加工60HRC硬度材料的加工中心。（2）模塊化的設計在機床制造中已應用得爐火純青。橫向系列、縱向系列、全系列、跨系列的模塊化設計，無論是大隈、牧野等為代表的日本機床，還是Haas、Cincinnati等為代表的美國機床，外形上看好象完全一樣，但功能則完全不同，所構成的模塊很多則是通用的。（3）全自動的概念已發生變化。傳統的全自動機床是用一只氣動或液動的機械手實現工件的自動上、下料，而現在采用真正意義的多