《機(jī)電傳動(dòng)控制》設(shè)計(jì)作業(yè)

1、機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)機(jī)電傳動(dòng)控制課程設(shè)計(jì)說明書院系班級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 目錄1、 任務(wù)書 3（1） 課程設(shè)計(jì)目的 3（2） 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 32、 正文 41. 課程設(shè)計(jì)主要目的 42. 機(jī)電傳動(dòng)控制概述 43. 控制要求 54. 繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 54.1原理圖 54.1.1主電路 64.1.2控制電路 64.1.3照明顯示 74.2接線圖 85. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10三、個(gè)人小結(jié) 1113一任務(wù)書（1） 、課程設(shè)計(jì)目的M7120型平面磨床的電氣線路設(shè)計(jì)，掌握機(jī)械設(shè)備的控制電路和控制技術(shù)。1 M7120型平面磨床電氣原理圖的設(shè)計(jì)。2 M7120型平面磨床電氣布置圖的設(shè)計(jì)。

2、3 M7120型平面磨床電氣安裝接線圖的設(shè)計(jì)。4 電動(dòng)機(jī)的選擇和電氣控制方案的確定。5 編制目錄明細(xì)表和編寫說明書。（2） 、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（含技術(shù)指標(biāo)）1.M7120型磨床的型號及含義型號：M7120含義：M 磨床 7 平面磨床 1 臥軸矩臺式 20 工作臺的工作面寬200mm2.M7120型磨床的主要結(jié)構(gòu) M7120型平面磨床主要由床身、工作臺、電磁吸盤、砂輪架（又稱磨頭）、滑座、立柱等部分組成。它的外型如圖所示：磨床的主運(yùn)動(dòng)是砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輔助運(yùn)動(dòng)是工作臺的左右往返運(yùn)動(dòng)和砂輪架的前后上下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工作臺的往返運(yùn)動(dòng)采用液壓傳動(dòng)，能保證加工精度。砂輪升降電動(dòng)機(jī)使砂輪在立柱導(dǎo)軌上作垂直運(yùn)動(dòng)，用

3、以調(diào)整砂輪與工件位置。二正文1.課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)電傳動(dòng)控制是機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)必修課，本課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，課程設(shè)計(jì)是本課程必不可少的環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)在于使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)備電器控制的基本知識、基本原理和基本方法,以培養(yǎng)學(xué)生對電氣控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)的基本能力。加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，驗(yàn)證理論和鞏固、擴(kuò)大所學(xué)的基本理論知識。2.機(jī)電傳動(dòng)控制概述機(jī)電傳動(dòng)是指以電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)之總稱。它的目的是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動(dòng)、停止以及速度調(diào)節(jié)，滿足各種生產(chǎn)工藝過程的要求，保證生產(chǎn)過程正常進(jìn)行。在現(xiàn)代工業(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的要求，機(jī)電傳動(dòng)

4、不僅包括拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)，而且包括控制電動(dòng)機(jī)的一整套控制系統(tǒng)。也就是說，現(xiàn)代機(jī)電傳動(dòng)是和由各種控制元件組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)緊密地聯(lián)系在一起的，所以，稱之為機(jī)電傳動(dòng)控制。從現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求出發(fā)，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，從廣義上講，就是要使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線、車間甚至整個(gè)工廠都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；從狹義上講，則專指控制電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)量的增加、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、生產(chǎn)成本的降低、工人勞動(dòng)條件的改善以及能源的合理用。隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展，對機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)提出的要求愈來愈高。在近代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展過程中，機(jī)電傳動(dòng)的發(fā)展，經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的過程：（1）電機(jī)的拖動(dòng)的發(fā)展過程如下：多電機(jī)拖動(dòng)（不同

5、電機(jī)成組拖動(dòng)、單電機(jī)拖動(dòng)、由單獨(dú)電機(jī)拖動(dòng)）。（2）控制系統(tǒng)的發(fā)展過程如下：繼電器控制、接觸器控制、電機(jī)放大機(jī)控制、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（PLC）、電力功率晶體管控制、磁放大器控制。由整個(gè)發(fā)展過程，不難看出，隨著機(jī)械加工要求不斷提高，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜度也在不斷增加。本課程的重點(diǎn)在與控制部分，如何利用電氣元件或計(jì)算機(jī)控制電氣來拖動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)所要求的功能。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，就要求設(shè)計(jì)人員對執(zhí)行元件（電動(dòng)機(jī)）、控制元件的熟練掌握與運(yùn)用，同時(shí)也要求對控要求進(jìn)行了解。3.控制要求根據(jù)磨床的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及工藝要求，對電力拖動(dòng)及控制有如下要求：1) 由于砂輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)一般不要求調(diào)速，由一臺三相交流異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)即可

6、。且砂輪電動(dòng)機(jī)、液壓泵電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)都只要求單方向旋轉(zhuǎn)；2) 砂輪升降電動(dòng)機(jī)要求能正反轉(zhuǎn)；3) 冷卻泵電動(dòng)機(jī)應(yīng)在砂輪電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后才運(yùn)轉(zhuǎn)；4) 保護(hù)環(huán)節(jié)應(yīng)包括短路保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)、零壓保護(hù)、電磁吸盤欠壓保護(hù)；5) 電磁吸盤應(yīng)有去磁控制、必要的指示信號及照明燈。4.繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在局部設(shè)計(jì)中，主要完成三部分內(nèi)容：原理圖、設(shè)計(jì)元器件選型、接線圖的設(shè)計(jì)。4.1原理圖在原理圖的設(shè)計(jì)部分，將其分為3大模塊進(jìn)行分工設(shè)計(jì)。其中包括有主電路模塊的設(shè)計(jì)、控制電路模塊的設(shè)計(jì)與照明電路模塊的設(shè)計(jì)三部分。而在控制電路模塊中，將其又分為電機(jī)控制電路與液壓控制回路兩部分。照明回路中主要包括有照明與顯示電

7、路部分。4.1.1主電路主電路分析:主電路共有四臺電動(dòng)機(jī)，其中M1液壓泵電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)工作臺的往復(fù)遠(yuǎn)動(dòng)；M2是砂輪電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)磨削加工工件；M3是冷卻電動(dòng)機(jī)，為砂輪磨削工件時(shí)輸送冷卻液；M4是砂輪升降電動(dòng)機(jī)，用以調(diào)整砂輪與工件的位置。其中砂輪M4可以正反轉(zhuǎn)。四臺電動(dòng)機(jī)的工作要求是：M1、M2和M3只需正轉(zhuǎn)控制；M4需要正反轉(zhuǎn)控制；冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3卻需在M2正轉(zhuǎn)后才能運(yùn)轉(zhuǎn)四臺電動(dòng)機(jī)的具有短路、 電壓和失電壓保護(hù)，分別由熔斷器FUI和接觸器KM1、km3、和km4來執(zhí)行除M4外，其余三臺電動(dòng)機(jī)分別由熱繼電器FR1、FR2和FR3進(jìn)行過載保護(hù)具體電路圖如下：圖1.電路原理設(shè)計(jì)圖4.1.2控制電路

8、（1）液壓電動(dòng)機(jī)的控制 合上電源總開關(guān)QS,18壓繼電器KVT通電閉合，7區(qū)電壓繼電器KV常開觸點(diǎn)閉合接通控制電路的電源當(dāng)按下液壓泵M1啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)接觸器KM1通電閉合并自鎖，液壓電動(dòng)機(jī)KM1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的停止按鈕SB1時(shí)，液壓泵電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。（2）砂輪電動(dòng)機(jī)M2的控制 當(dāng)按下砂輪電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕SB4時(shí)，接觸器KM2通電閉合并自鎖，砂輪電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下砂輪電動(dòng)機(jī)M2停止按鈕sb3時(shí)，砂輪電機(jī)M2停止運(yùn)轉(zhuǎn)（3）冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制是在砂輪M2啟動(dòng)運(yùn)行后，通過插件XS2的插入和拔出控制其運(yùn)行停止的。（4）砂輪升降機(jī)的控制 砂輪升降電

9、動(dòng)機(jī)M4由按鈕SB5和SB1電動(dòng)控制其正反轉(zhuǎn)。（5）電磁吸盤YH的控制 電磁吸盤YH按鈕SB7.SB8.SB9控制其充磁和去磁，按下按鈕SB8，接觸器KM5閉合。電磁吸盤YH充磁。按下按鈕SB7電磁吸盤YH停止吸磁，按下按鈕SB9。接觸器KM6閉合，電磁吸盤YH點(diǎn)動(dòng)去磁。具體電路圖如下：圖2.電機(jī)控制回路設(shè)計(jì)圖4.1.3 照明顯示在輔助回路中，主要包含有照明燈的控制與顯示燈的控制。照明燈所需電源為36V交流電，而顯示燈所需電源為6V交流電。故將它們分別有變壓器TC的不同變壓接口引出即可。照明燈用一個(gè)刀閘開關(guān)SA1控制，在需要照明時(shí)就開啟，不需要照明時(shí)就關(guān)閉，是手動(dòng)控制！顯示燈在相應(yīng)的地方有標(biāo)志

10、，每一個(gè)燈代表著不同的運(yùn)行過程?？梢钥聪旅娴臉?biāo)志與燈的亮滅來判斷程序。用HL2HL5標(biāo)識?？刂苹芈返钠鹗级耍从勺儔浩鱐C引出的3端110V、36V、6V）應(yīng)設(shè)置短路保護(hù)。故在該處分別接上相合適的熔斷器FU3。具體電路圖如下： 圖4.照明與顯示設(shè)計(jì)圖4.2接線圖在接線圖的設(shè)計(jì)上，首先對箱體內(nèi)元器件進(jìn)行排版：第一排為總閘、變壓器與熔斷器；第二排為時(shí)間繼電器、交流接觸器；第三排為整流橋與熱繼電器；第四排為中間繼電器?？偣?排，并在每排間安排走線槽，便于安裝與維修。然后，在箱蓋上按功能將按鈕與指示燈排列出來。另外對于放置在其他設(shè)備上的器件，也一同畫在了接線圖的左端。在以上兩部分的中間，選用一個(gè)接線端

11、子來將其進(jìn)行連接。該接線端子的作用主要是將電柜箱體內(nèi)的線走出來，防止因?qū)Ь€雜亂而造成的事故發(fā)生。在接線圖的下部分，放置了萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)與接地銅板，它同樣是放在箱體內(nèi)部的。這樣排版是為了方便接線工人識圖。最后將原理圖中各線編號，以該編號對應(yīng)在接線圖上進(jìn)行連線。另外，在萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的編號中，由于該開關(guān)有外線與內(nèi)線之分，故以4位數(shù)將其編號，前兩位為外線號，后兩位為內(nèi)線號。5.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮到控制功能，經(jīng)濟(jì)性，可靠性等方面，PLC選擇三菱FX1N-60MR-001 36點(diǎn)輸入，24點(diǎn)繼電器輸出，其外部接線圖參看附件。梯形圖如下：指令表如下：LD X2 ANI X0 LD Y2OR Y0 OUT

12、Y3 OR Y3AND X12 LDI X7 OUT Y11ANI X0 OR Y4 LD Y4ANI X1 ANI Y5 OUT Y12OUT Y0 ANI X10 ENDLD X4 ANI X0OR Y1 OUT Y4AND X12 LD X11AND X12 ANI Y4ANI X0 ANI X10ANI X3 OUT Y5OUT Y1 LD X13LD X5 OUT Y13ANI Y3 OUT Y6ANI X0 LD Y0OUT Y2 OUT Y7LD X6 LD Y1ANI Y2 OUT Y10三個(gè)人小結(jié)轉(zhuǎn)眼之間兩個(gè)星期就過去了，在老師的精心指導(dǎo)下，我的課程設(shè)計(jì)完成了，回顧整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程，雖然做的挺苦挺累，但從課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到了好多東西，真是讓我受益匪淺！課程設(shè)計(jì)是我們在學(xué)校迎接的新的培訓(xùn)，也是一次考驗(yàn)我們在校學(xué)的理論知識是否扎實(shí)，從中提高我們的設(shè)計(jì)、掌握技術(shù)知識的能力，為我們以前學(xué)的知識一次升華，一次總結(jié)，讓我們對自己的專業(yè)有了更系統(tǒng)的認(rèn)識。學(xué)校安排我們做這次課程設(shè)計(jì)，首先是讓我們了解到做課程設(shè)計(jì)的格式與要求情況。剛開始我們拿到設(shè)計(jì)課題時(shí)不知如何下手，但在老師精心的指導(dǎo)下，我們慢慢地一步一步完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，其次讓我們知道做課程設(shè)計(jì)光靠我們所學(xué)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要我們上網(wǎng)查找更多的資料，在做設(shè)計(jì)的同時(shí)，可以