横梁自动升降控制电路设计课程设计.doc

摘要本文设计的是横梁升降自动控制线路设计（不考虑回升）。主要工作集中在：根据工艺要求绘制电气原理图（包括主电路设计和控制电路的设计），选择电气元件，编制元件明细表，设计操作台，电气柜和绘制电器板布线图、总接线图等工作。其中主电路的设计又包括横梁上升控制的设计过程和横梁下降控制的设计过程。采用短时工作的点动控制；为保证零件的加工精度，当横梁移动到位后就通过夹紧机构将在门立柱上等。根据要求解决出现的所有问题。关键词：放松，夹紧、上升，下降digestIs designed in this paper the beam lifting automatic control circuit design (recovery). Main work is in: drawing according to the technical requirement of electrical schematic diagram (including the design of main circuit and control circuit design), electrical components, prepare the component list, work station design, electrical cabinets and draw electrical board wiring diagram, total wiring diagram, etc. One of the main circuit design, including the beams up control design process and the beam down control design process. Use of the short-time dynamic control point; In order to guarantee the machining precision of the parts, when moving beam in place and then through the clamping mechanism will be in the door waiting for the post. According to requirements to solve all the problems.Keywords: relax, clamping, rising and falling目录1.基本要求31.1横梁升降自动控制的基本情况介绍31.2设计要求32.横梁升降自动控制主电路设计42.1设计主电路4升降与夹紧分别由两台电机拖动，且能正反转42.2设计控制电路的基本功能54电气元件的选择74.1选择电气元件71电源引入开关QS74.2制定电气元件明细表85 控制柜和接线图的设计95.1设计操作台、电气柜96主要参考文献：10致 谢111.基本要求1.1横梁升降自动控制的基本情况介绍基本控制要求：横梁放松，夹紧采用两台电动机驱动一台用于配合夹紧装置实现横梁夹紧与放松，另一台电动机来完成横梁的上下移动。对控制的要求为：横梁移动只有在工作台停止工作才允许运行。可以通过在控制放松的接触器线圈带你路中串联控制工作台的接触器动断触点来实现；横梁上升或下降的操作应为点动控制，以保证调整的准确性；横梁的升降应有上下极限保护拖动电机参数横梁升降拖动电机：三相交流异步电动机，2JH614型，Pn=13KW，Un=380V，In=27.6A, Nn=1330r/min放松、夹紧装置拖动电机：三相交流异电动，JD424型，Pn=2.8KW，Un=380V，In=6.1A, Nn=1430r/min1.2设计要求1充分研究加工工艺过程，做出工作循环图或工作示意图。2按工作循环图做检测元件状态表。3上下运动升降运动要求准确定位，上下，升降之间有联锁作用。横梁的上升、下降调整由一台三相交流异步电动机拖动，要求能正反转；夹紧机构的夹紧和放松动作由另一台三相交流异步电动机传动，也要求能正反转。还要求能够检测夹紧、放松的程度，给出信号。4电源和横梁运行有相应的指示灯。 5有极限位置保护和其它必要的电气保护措施(过载保护，短路保护，极限保护，失压保护等)。6根据工艺要求绘制电气原理图，选择电气元件，编制元件明细表。7设计操作台，电气柜等。电气控制装置通常都需要制作单独的电气控制柜、箱。8绘制电器板布线图、总接线图等。2.横梁升降自动控制主电路设计1.根据工艺要求作出工作循环图或工作示意图。并列出主令元件，检测元件以及执行元件的状态表，写出各状态（或程序）的特征码（或特征数）。2.为区分所有状态（程序）而增设必要的中间记忆元件（中间继电器）。3.根据已区分的各种状态的特征码，写出各执行元件（输出）与中间继电器主令元件几检测元件（逻辑变量）间的逻辑关系式，以及中间记忆元件的函数表达式。4.化简逻辑表达式，据此绘出相应控制线路。5.检查并完善设计线路。6.电力拖动方式及其控制要求2.1设计主电路 升降与夹紧分别由两台电机拖动，且能正反转 升降机M1：正转，KM1控制，横梁上升；反转，KM2控制，横梁下降。夹紧电机M2：正转，KM4控制，横梁放松；反转，KM3控制，横梁夹紧。两个点动按钮：上升，SB1，K1按下，上升（松开，停止）：下降，SB2,K2按下，下降（松开，停止）2.2设计控制电路的基本功能按下SB1K1得电KM4得电，放松：KM1得电，上升。松SB1K1断电KM3得电，夹紧：KM1断电，上升停止。按下SB2K2得电KM4得电，放松：KM2得电，下降。松SB2K2断电KM3得电，夹紧：KM2断电，下降停止。2.3设计控制电路的特殊部分1） 放松的程度：行程开关SQ1控制放松到极限SQ1动作LM4断电：KM1或KM2得电。2） 上升停止：SB1控制上升到极限松开SB1KM1断电：KM3得电。3） 夹紧程度：电流继电器KA控制夹紧到极限KA动作KM3断电4） 下降停止：SB2控制下降到极限松开SB2KM2断电；KM3得电；KM1得电。5） 回升极限位置停止：KT控制。6） 上升限位保护：SQ2控制。下降限位保护：SQ3控制。2.4设计联锁保护环节互锁：上升，下降：放松，夹紧K1，K2互锁保护：短路保护FU1，FU2，FU3。4电气元件的选择4.1选择电气元件1电源引入开关QSQS主要作为电源隔离开关使用，并不用它来直接起停电动机，可按电动机额定电流来选。中小型机床常用组合开关，选用HZ10-10/3，三级组合开关。考虑到操作方便，在操作板上设置启动和停止按钮SBH、SBL进行操纵。2继电器KT、KB、KS横梁升降拖动电机M1额定电流27.6A，时间继电器KT选JS7-2 380过流继电器KS选T16，中间继电器选JZ7-44.3熔断器FUFU是对两台电动机进行保护的熔断器，熔体电流为：IR=IM/2.5=54A可选用RL1-60型熔断器.4接触器KM-1、KM-2、KM-3、KM-4接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用元件之一，是接通和断开交直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。它适用于频繁操作，远距离控制强电流电路，并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长和体积小等优点。KM-1、KM-2根据横梁升降拖动电机M1的额定电流为27.6，需主触点3对，动合辅助触点两对，根据上述情况，选用CJ20-40型接触器。适用于长期及间断长期工作制，也适用于短时和重复短时工作制。KM-3、KM-4根据横梁放松夹紧拖动电机M2的额定电流为6.1A，额定电流很小，选用CJ20-10型的接触器可完全满足要求。对小容量的电动机常用中间继电器充任接触器。5断路器QF在进行工程设计时，应根据不同的负载对象来选择不同保护特性(如上所述)的断路器，以免 因选用不当造成严重后果。选用时只要符合断路器的极限短路分断能力线路预期短路电流就能满足要求了. 低压断路器旧称低压自动开关或空气开关。它既能带负电荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压（或失压）时自动跳闸，其功能与高压断路器类似当线路上出现短路故障时，其过流脱扣器动作，使开关跳闸；如出现过负荷，其串联在一次线路的加热电阻丝加热，使双金属片弯曲，也使开关跳闸；当线路电压严重下降或电压消失时，其失压脱扣器动作，同样使开关跳闸；如果按下按钮脱扣按钮，使分励脱扣器通电或使失压脱扣器失压，则可使开关远距离跳闸。三段保护为瞬时、短延时与长延时特性三段。4.2制定电气元件明细表电气元件明细表注明各元器件的型号、规格及数量等，见下表。4-1 元件明细表序号代号名称型号数量备注1QS 电源开关HZ10-10/31SBH上升按钮LA4-2H1SBL下降按钮LA4-2H1SA行程开关LXK2-1312HL0总电源开关指示灯AD111HL1横梁运行指示灯AD111QF断路器DZ20Y-100/4028M1三相交流异步电动机2JH61-41上升、下降M2三相交流异步电动机JD42-41放松、夹紧10FU熔断器RL1-60311KM-1，KM-2接触器CJ20-402上升、下降12KM-3，KM-4接触器CJ20-102放松、夹紧5 控制柜和接线图的设计5.1设计操作台、电气柜电气控制装置需要制作单独的电气控制柜、箱，根据操作需要，这里选择电气柜的尺寸为高80cm，宽60cm。柜子外形结构如5.1所示,根据现场安装位置、维修方便，接线排列安全等要求， KB， KS， KT设置在柜门内侧，如5.2,5.3为电气柜接线图.5.2绘制电气接线图电气接线图是根据电气原理图及各电气设备安装的布置图来绘制的。安装电气设备或检查线路故障都要依据电气接线图。接线图要表示出各电气元件的相对位置及各元件相互接线关系，因此要求接线图中各电气元件的相对位置与实际安装的位置一致。与电气原理图不同，在接线图中同一电器元件的各个部分（触头、线圈等）必须画在一起。还要求各电气元件的文字符号和原理图一致.我们这里采用间接标注接线法，电器元件较多，不直接画出两元件之间的连线。根据线号连接各元件即可。如图5.5所示.6主要参考文献：1. 陈伯时主编电力施动自动控制系统北京：机械工业出版社19922. 朱英韬主编工厂电气控制技术北京工业大学出版社，19913. 张用，杨定亚编著机床电气控制上海，上海科学技术文献出版社，19834. 陈伯时主编自动控制系统一电力传动控制北京中央广播电视大学出版社，19885. 张明达主编电力拖动自动控制系统北京： 冶金工业出版社1983致 谢课程设计是作者对所学知识理论的检验与总结，能够培养和提高设计者独立分析问题和解决问题的能力，使学生学习并掌握科学研究、工程设计和撰写技术报告的基本方法。总结这次设计,自己还是受益匪浅的.首先，这是对以往所学知识的一次综合应用。在机械机构的设计方面时，我不仅重新温习了学习课程，重新调节和检查了所掌握的知识结构体系，及早地发现了许多漏洞和缺点；而且在这过程中间，我了解和学习到了许多新型的机构，开阔了自己的视野，以积极的态度探索未及领域，敢于创新才能真正在工程领域有所提高。在毕业临近之际完成这次毕业设计，使我有信心向机械行业迈出新的一步，在更高更深的领域实现自己的人生价值。本文的工作是在学校提供场地、环境，以及汪明珠老师的精心指导与严格要求下