机电传动控制
课程设计说明书
院系班级 机械设计制造动化
姓 名
学 号
指导老师
目录
务书…………………………………………………………………… 2
二 正文……………………………………………………………………5
1课程设计目………………………………………………………… 5
2机电传动控制概述………………………………………………………… 5
3总体设计…………………………………………………………………… 6
31控制求分析…………………………………………………… 6
32液压控制回路中电磁阀控逻辑表达式……………………………6
33继电器接触器PLC控制解决方法………………………………7
4继电器接触器控制系统设计……………………………………………… 8
41原理图…………………………………………………………………8
411电路…………………………………………………………… 8
412控制电路…………………………………………………………9
(1)电机控制回路……………………………………………………
(2)液压控制回路……………………………………………………10
413明显示………………………………………………………… 11
42接线图…………………………………………………………………12
43元件选型………………………………………………………………13
(1) 电动机选型……………………………………………… 13
(2) 熔断器选型……………………………………………… 13
(3) 整流器选型……………………………………………… 14
(4) 热继电器选型…………………………………………… 14
(5) 交流接触器中间继电器时间继电器选型………… 14
(6) 压力继电器电磁阀选型……………………………… 15
(7) 明显示灯选型……………………………………… 15
(8) 变压器选型……………………………………………… 15
(9) 钮刀开关选型……………………………………… 16
5PLC控制系统设计……………………………………………………………16
三结…………………………………………………………………………19
.务书
课程设计务书
()课程设计目
课程机械设计制造动化专业专业必修课课程设计目务学生掌握机械设备电器控制基知识基原理基方法培养学生电气控制系统分析设计基力加深学生课程容理解验证理巩固扩学基理知识
(二) 课程设计容
专镗孔机床电气控制系统设计
1. 机床概况 该设备批量生产某零件镗孔铰孔加工工序机床运动采动力头Y100L—6型(15kW4A)三相异步电动机拖动单运转该设备进行镗孔加工更换刀具改变进速度时进行铰孔加工(镗孔铰孔加工选择)加工动作流程图21示
快进
快退
(手动操作)
原位
起动
SQ5
SQ1
工进1
SQ3
(停)
快进
快退
(手动操作)
原位
起动
SQ5
SQ2
工进2
SQ4
(停)
a镗孔) b铰孔)
图21 加工动作流程图
进系统采液压控制提高工效进速度分快进工进两种动变换液压系统中液压泵拖动电机Y8012型(750W19A)电磁阀(YVl~YV4)控制进速度作求表21示
表21 液压控制动作求
YV1
YV2
YV3
YV4
快进
+
-
-
+
工进1(镗孔)
+
-
-
-
工进2(铰孔)
+
+
-
-
停
-
-
-
-
快退
+
+
提高加工精度轴采静压轴承Y8012型电动机拖动高压液压泵产生静压油膜
2.设计求
1)轴单运转停车求制动(采耗制动)
2)轴电动机静压电动机联锁求:先开静压电动机静压建立(油压继电器控制)起动轴电动机停机时求先停轴电动机停静压电动机
3)轴加工操作采两控制加工结束动停止手动快退原位
4)根加工动作流程求设置镗孔加工铰孔加工选择
5)应明工作状态显示
6)必电气保护联锁
二.正文
1课程设计目
机电传动控制机械设计制造动化专业专业必修课课程门实践性强课程课程设计课程必少环节课程设计目务学生掌握机械设备电器控制基知识基原理基方法培养学生电气控制系统分析设计基力加深学生课程容理解验证理巩固扩学基理知识
2机电传动控制概述
机电传动指电动机原动机驱动生产机械系统总称目电转变机械实现生产机械启动停止速度调节满足种生产工艺程求保证生产程正常进行
现代工业中实现生产程动化求机电传动仅包括拖动生产机械电动机包括控制电动机整套控制系统说现代机电传动种控制元件组成动控制系统紧密联系起称机电传动控制
现代化生产求出发机电传动控制系统完成务广义讲生产机械设备生产线车间甚整工厂实现动化狭义讲专指控制电动机驱动生产机械实现产品数量增加产品质量提高生产成降低工劳动条件改善源合理着生产工艺发展机电传动控制系统提出求愈愈高
代机械工业发展程中机电传动发展历复杂程:(1)电机拖动发展程:电机拖动(电机成组拖动单电机拖动单独电机拖动)(2)控制系统发展程:继电器控制接触器控制电机放机控制计算机数字控制(PLC)电力功率晶体控制磁放器控制整发展程难出着机械加工求断提高机电传动控制系统复杂度断增加课程重点控制部分利电气元件计算机控制电气拖动机械实现求功设计控制系统时求设计员执行元件(电动机)控制元件熟练掌握运时求控求进行解
3总体设计
31控制求分析
务书中控制求:
1)轴单运转停车求制动(采耗制动)
2)轴电动机静压电动机联锁求:先开静压电动机静压建立(油压继电器控制)起动轴电动机停机时求先停轴电动机停静压电动机
3)轴加工操作采两控制加工结束动停止手动快退原位
4)根加工动作流程求设置镗孔加工铰孔加工选择
5)应明工作状态显示
6)必电气保护联锁
述控制求分析出点:
(1)回路中仅需电机启停进行控制动力头电机进行耗制动设计需控制正反转
(2)液压回路液压泵附处应添加压力继电器液压控制回路首端加入该压力继电器常开触点实现满足油压进行 控制求
(3)控制回路中添加辅助回路控制明
(4)电动机连接处均接入适合热继电器实现热保护回路中支路电源相连接处均接入适合熔断器实现流保护(短路保护)控制回路变压器相连处应接入适合熔断器样实现流保护
32继电器接触器PLC控制解决方法
继电器接触器控制系统:
1控制方式:继电器控制采硬件接线实现利继电器机械触点串联联极延时继电器滞动作等组合形成控制逻辑完成定逻辑控制
2控制速度:继电器控制逻辑触点机械动作实现控制工作频率低毫秒级机械触点抖动现象
3延时控制:时间继电器滞动作实现延时控制时间继电器定时精度高受环境影响调整时间困难
PLC控制系统:
1控制方式:PLC采存储逻辑控制逻辑程序方式存储存中改变控制逻辑需改变程序称软接线
2控制速度:PLC程序指令控制半导体电路实现控制速度快微秒级严格步抖动
3延时控制:PLC半导体集成电路作定时器时钟脉晶体振荡器产生精度高调整时间方便受环境影响
综述:采继电器接触器控制价格低检修调整方便简单设备质量相安装空间适控制系统简单时间控制求高场合采PLC控制价格贵接线简单结构紧凑体积适控制结构复杂安装空间控制速度高时间控制求精确场合
4继电器接触器控制系统设计
局部设计中完成三部分容:原理图设计元器件选型接线图设计
三部分容整设计核心部分通部分出整设计结果:两张A3图纸张元器件明细表(见附录图表)
41原理图
原理图设计部分分2模块进行分工设计中包括电路模块设计控制电路模块设计二部分(图号1)
控制电路模块中分电机控制电路液压控制回路两部分(图号2)
411电路
电路设计中应满足点求:
1)动力头电机应实现耗制动
2)动力头电机液泵电机两者应分开接电源接触器控制
3)两种电机均应实现短路保护(流保护) 热保护中间加继电器熔断器
4)电源处应总闸控制电源关断设置刀开关
求(1)动力头电机接接触器进行控制然接触器首位接控直流电源(变压器整流桥组成)实现求(2)选二接触器控制二种功率电动机分开二回路控制求(3)选合适熔断器三回路接电源出接相应熔断器实现短路保护选合适热继电器接电动机处接相应热继电器实现热保护求(4)电源处添加刀开关QG
具体电路图:
图1回路电路设计图
412控制电路
控制回路中两部分:电机控制回路液压控制回路电机控制回路接110V交流电压该回路回路相连接时应电源电压变压器降压提供110V两相交流电液压控制回路采PLC控制
(1)电机控制回路
控制电机时满足动力头电机耗制动利时间继电器控制直流电源延时断开二种电机启停控制利接触器起保停电路控制分加入启停钮动力头电机停止利联动开关控制常闭触点停止常开触点直流电源接入样保证动力头电机停止时接入耗制动
具体电路图:
图2电机控制回路设计图
(2)液压控制回路
液压控制回路中应分动控制手动控制两部分
动控制中行程开关(SQ1SQ3)钮SB1控制电磁阀(YV1YV4)实现整动作手动控制中启动复位钮
动作表:
YV1
YV2
YV3
YV4
快进(SB7)
+
-
-
+
工进1 (SQ1镗孔旋钮)
+
-
-
-
工进2(SQ2铰孔旋钮)
+
+
-
-
停起(SQ3SQ4)
-
-
-
-
快退(SB8)
+
+
表知设计液压控制回路时表中SQ1SQ2工进信号SQ3SQ4工进停止信号行程开关信号应该立动作然动结束
手动控制中利旋钮转换控制镗孔铰孔外控制PLC加入SB8手动复位
413 明显示
明灯需电源36V交流电通直流变压器接入回路
明灯刀旋钮开关控制需明时开启需明时关闭手动控制
显示灯直接接PLC控制电路中(图纸编号2)
42接线图
接线图设计首先箱体元器件进行排版:第排总闸变压器熔断器第二排时间继电器交流接触器第三排整流桥热继电器第四排中间继电器总4排排间安排走线槽便安装维修
然箱盖功钮指示灯排列出外放置设备器件画接线图左端
两部分中间选接线端子进行连接该接线端子作电柜箱体线走出防止导线杂乱造成事发生
接线图部分放置万转换开关接铜板样放箱体部样排版方便接线工识图
原理图中线编号该编号应接线图进行连线外万转换开关编号中该开关外线线分4位数编号前两位外线号两位线号具体图纸见附件
43元件选型
(1)电动机选型
根务书中求知动力头电动机功率15kw液泵电动机M1功率750W工业电般380V三相交流电查手册选择功率相电动机结果:
M1:Y100L2—4
M2:Y8012
中M1功率15kW转速1500rminM3功率075kW转速1400rmin
(注:实际设计中应时考虑工况班制等选择素)
(2)熔断器选型
根选择出电机型号致计算该电机工作时电流:
I≈4A
I≈19
根验公式计算出需熔断器允许电流值:
计算:
I 8A
I 4A
外根验控制回路中电流会超5A查手册选择熔断器结果:
FU0:RL6025熔断电流25A
FU1:RL16025熔断电流25A
FU2:RL16025熔断电流25A
FU3:RL154熔断电流4A
FU4:RL154熔断电流4A
(3)热继电器选型
根前面算出电动机工作电流查手册直接选出热继电器结果:
FR1:JR2010整定电流范围3~5A
FR2:JR2010整定电流范围3~5A
(5)交流接触器中间继电器时间继电器选型
根前面计算出电动机工作电流值知交流接触器工作电流应4A设计原理图知交流接触器需触点4辅助触点超3常开2常闭根380V三相交流电求查手册选出交流接触器:KM1~KM5型号CJ0—20线圈电压110V
控制回路中电压110V交流电根控制回路设计图知中间继电器需触点超5常开2常闭查手册选择中间继电器:
JZ86动合2动断
根求开两求触点意外余中间继电器皆选择型号查手册选择:
JZX5—42动合2动断
动力头电动机耗制动时间较短确定04~60s范围根110V交流电查手册选择时间继电器:
KT1:JS1001110V吸引线圈电压定时时间调节范围04~60s
(6)压力继电器电磁阀选型
整程中压力继电器起传感器作电磁阀110V电压工作选电磁线圈电压应110V查手册:
压力继电器:PS6—439额定电压110V
电磁阀 KP :W220—50110V 50Hz
(7)明显示灯选型
根验般明灯36V交流电查手册明灯选择型号:PZ220—60
设计系统中指示灯方标注统选灰色H1~H4型号定:AD1—22212 电压6V灰色
(8)变压器选型
设计系统中需380V三相交流电转换成110V36V24V等三种压值交流电选择变压器时应时考虑考虑变压器容量接处点数查手册选择变压器结果:
TC:JBK325004变压接出头
(9)钮刀开关选型
电路控制中SB7SB8手动开关选择黄色SB1SB2SB4SB6电机启动停止钮选择绿色SB3SB4SB5 电机停止钮选红色
电路中明电路开关旋钮开关查手册:QS:DZ201003蓝色
总电源开关选择刀开关QG
SQ1~SQ5行程开关电路中功相选择型号相查手册:型号JW2—11Z
5PLC控制系统设计
考虑控制功济性性等方面PLC选择三菱FX2N8EYR 8点输入8点继电器输出外部接线图参附件
梯形图:(见附录图号2)
输入
名称
输出
名称
X000
油泵启动SB7
Y001
电磁阀线圈YV1
X001
工进镗SQ1
Y002
电磁阀线圈YV2
X002
工进铰SQ2
Y003
电磁阀线圈YV3
X003
停止镗SQ3
Y004
电磁阀线圈YV4
X004
停止铰SQ4
Y005
轴停止灯
X005
复位SB8
Y006
加工快进灯
X006
原位SQ5
Y007
工进快进灯
X007
镗孔铰孔旋钮
Y010
加工快退灯
三.结
二周努力课程设计工作慢慢接尾声回忆刚刚开始心情觉完成件初难完成事情意识件事情没开始时候想放弃学会点点摸索点点学力范围工作总天会完美完成
刚开始手忙脚乱处翻书厘头乱画图熟练检查分析修改前图纸直学会设计电路系统步骤参考工具设计思路然胸觉应该学方理然收获方分开设计部分功然慢慢机结合起方法格外重
课程设计明白发展方应该具备样理知识学会什样学工具时慢慢形成种良思维惯底设计知道应该具备什样技出色完成务整设计中懂许东西培养独立工作力树立工作力信心相信会学工作生活非常重影响
然课程设计毕竟局限理操作设计结果难切实评价力限验甚零电路系统实际工作情况般予考虑理知识设计校核点进行设计时候体会尤深刻然清醒意识果没丰富实践验想设计出件完美电路系统相困难学理知识余更丰富实践验全面发展
通次课程设计明白学长期积累程知识真正会时候真学会 相信次课程设计影响积极工作信心
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