机电传动课设报告

机电传动控制 课程设计说明书 题目 CW6163 卧式车床电气控制线路及 PLC 控制软件设 计 班级 机械 1401 学号 姓名 李强 指导老师 朱兴龙 日期 2017 年 6 月 26 日 至 2017 年 7 月 7 日 扬州大学机械工程学院 目录 一 任务书 二 机床电气传动的特点及控制要求 三 电气电路的设计 3 1 主电路的设计 3 2 控制电路的设计 3 3 信号指示与照明电路的设计 3 4 控制电路的电源 3 5 绘制电气原理图 四 电器元件选择 4 1 电源引入开关型号选择 4 2 热继电器型号选择 4 3 熔断器型号选择 4 4 接触器型号选择 4 5 控制变压器型号选择 4 6 制定电器元件明细表 五 绘制电气接线图 六 绘制 PLC 接线图 七 控制程序设计 八 指令表 九 参考书籍 一 任务书一 任务书 一 课程设计任务及要求 1 机床电气传动的特点及控制要求 1 机床主运动和进给运动由电动机 M1 集中传动 主轴运动的正 反向 满足螺纹加工要求 是靠两组摩擦片离合器完成的 2 主轴采用直接启动 两处启动和两处停止方式 制动采用反接制动 3 冷却泵由电动机 M2 拖动 4 刀架快速移动由单独的快速移动电动机 M3 拖动 5 进给运动的纵向 左右 运动 横向 前后 运动以及快速移动 都 集中由一个手柄操纵 电动机型号 主电动机 M1 Y60M 4 11kW 380V 23 0A 1460rpm 冷却泵电动机 M2 JCB 22 0 15kW 380V 0 43A 2790rpm 快速运动电动机 M3 Y90S 4 1 1kW 380V 2 8A 1400rpm 2 电气电路的设计 1 主电路的设计 2 控制电路的设计 3 信号指示与照明电路的设计 4 控制电路的电源 5 绘制电气原理图 以上设计必须满足机床电气传动的控制要求 同时考虑安全保护措施 电 气原理图采用 A3 图纸绘制 手工绘制或 CAD 绘制都可以 3 电器元件选择 1 电源引入开关型号选择 2 热继电器型号选择 3 熔断器型号选择 4 接触器型号选择 5 控制变压器型号选择 4 制定电器元件明细表 注明符号 名称 型号 规格和数量 5 绘制电气接线图 电气接线图采用 A2 图纸绘制 手工绘制或 CAD 绘制都可以 6 绘制 PLC 接线图 针对电气原理图 采用 S200 PLC 作为控制器 绘制 PLC 接线图 进行输入 输出地址分配 填写输入输出地址分配分配表 输入输出地址分配分配表 输入输出 器件元件号功能说 明 器件元件 号 功能说明 7 控制程序设计 完成梯形图设计 并绘制梯形图 对梯形图中使用的元件作简要说明 对于 设计的控制程序 上机调试 直至实现全部功能 8 指令表 根据梯形图 写出语句表 二 课程设计说明书 根据以上设计内容 撰写设计说明书 说明书撰写提纲如下 封面 目录 一 任务书 二 机床电气传动的特点及控制要求 三 电气电路的设计 3 1 主电路的设计 3 2 控制电路的设计 3 3 信号指示与照明电路的设计 3 4 控制电路的电源 3 5 绘制电气原理图 四 电器元件选择 4 1 电源引入开关型号选择 4 2 热继电器型号选择 4 3 熔断器型号选择 4 4 接触器型号选择 4 5 控制变压器型号选择 4 6 制定电器元件明细表 五 绘制电气接线图 六 绘制 PLC 接线图 七 控制程序设计 八 指令表 九 参考书籍 三 进度安排 序号时间 天 设计工作进度 10 5 指导老师介绍课程设计注意事项 21 5 设计电气原理图 31 设计电气接线图 40 5 设计 PLC 接线图 52 设计 PLC 控制程序 63 上机调试程序 进行答辩考核 71 撰写课程设计说明书 80 5 上交课程设计说明书 四 评价标准 课程目标的评分标准 毕业 要求 指标 点 课程目 标 满分 值 考 核 方 式 满分 的 100 9 0 满分 的 89 80 满分 的 79 70 满分 的 69 60 满分 的 60 以 下 1 根据 机电传动 课程设计 题目要求 能够确定 设计方案 且合理 可行 30 分 有两 种以上 的设计 方案 方案选 择有比 较 选 优 且 合理 可行 有两 种以上 的设计 方案 方案选 择有比 较 且 合理 可行 只有 一种设 计方案 且合理 可行 只有 一种设 计方案 且可行 但存在 不合理 的地方 经修改 完善可 以实施 只有 一种设 计方案 且不可 行 需 要重新 设计 毕业 要求指 标点 3 4 2 设计 方案满足 人生安全 和特殊环 境要求 1 撰写设 计计算 说明书 2 绘制机 电传动 控制系 统原理 图和接 线图 3 设计梯 形图 4 设计 方案满 足人生 安全和 特殊环 设计 方案满 足人生 安全 成本适 设计 方案满 足人生 安全 元器件 设计 方案满 足人生 安全 元器件 设计 方案不 满足人 生安全 且成本适 中 30 分 境要求 且成本 适中 中但特 殊环境 要求考 虑不到 位 成本昂 贵 特 殊环境 要求考 虑不到 位 成本昂 贵 特 殊环境 要求未 考虑 3 能 够用图纸 设计说明 书说明控 制原理 阐述设计 结果 20 分 设计 图纸正 确 设 计说明 书规范 完整 阐述设 计结果 正确 设计 图纸正 确 设 计说明 书较规 范完整 阐述设 计结果 正确 设计 图纸基 本正确 设计说 明书较 规范完 整 阐 述设计 结果较 正确 设计 图纸存 在错误 设计说 明书较 差 阐 述设计 结果较 正确 设计 图纸不 正确 设计说 明书不 规范完 整 阐 述设计 结果不 正确 毕业 要求指 标点 5 3 4 会查 阅相关手 册和文献 获取设计 过程中所 需的设计 信息 20 分 调试 5 答辩 查阅 了课本 和指定 的设计 手册以 外 5 本 以上的 设计手 册 并 能获取 正确 完整的 设计信 息 查阅 了课本 和指定 的设计 手册以 外 3 本 以上的 设计手 册 并 能获取 较多正 确的设 计信息 查阅 了课本 和指定 的设计 手册以 外 1 本 以上的 设计手 册 并 能获取 正确设 计信息 仅查 阅了课 本和指 定的设 计手册 获取有 关设计 信息 没有 仔细仅 查阅了 本和指 定的设 计手册 二 机床电气传动的特点及控制要求 机床电气传动的特点及控制要求 1 1 机床主运动和进给运动由电动机 M1 集中传动 主轴运动的正 反向 满 足螺纹加工要求 是靠两组摩擦片离合器完成的 2 主轴采用直接启动 两处启动和两处停止方式 制动采用反接制动 3 冷却泵由电动机 M2 拖动 4 刀架快速移动由单独的快速移动电动机 M3 拖动 5 进给运动的纵向 左右 运动 横向 前后 运动以及快速移动 都集中 由一个手柄操纵 电动机型号 主电动机 M1 Y60M 4 11kW 380V 23 0A 1460rpm 冷却泵电动机 M2 JCB 22 0 15kW 380V 0 43A 2790rpm 快速运动电动机 M3 Y90S 4 1 1kW 380V 2 8A 1400rpm 三 电气电路的设计三 电气电路的设计 1 主电路的设计 根据电气传动的要求 由接触器 KM1 与 KM2 KM3 KM4 分别控制电动机 M1 M2 M3 机床的三相电源由电源引入开关 Q 引入 主电动机 M1 的过载保护 由热 继电器 FR1 实现 它的短路保护可由机床的前一级配电箱中的熔断器充任 冷 却泵电动机 M2 的过载保护由热继电器 FR2 实现 快速移动电动机 M3 由于是短 时工作 不设过载保护 电动机 M1 设短路保护 FU2 电动机 M2 M3 共同设短 路保护 熔断器 FU1 2 控制电路的设计 考虑到操作方便 主电动机 M1 可在床头操作板上和刀架拖板上分别设启动 和停止按钮 SB1 SB2 SB3 SB4 进行操纵 接触器 KM1 与控制按钮组成带自锁 的起动控制电路 接触器 KM2 与按钮组成带延时断开的制动控制电路 冷却泵电动机 M2 由 SB5 SB6 控制接触器 KM3 进行启停操作 装在床头板 上 快速移动电动机 M3 工作时间短 为了操作灵活由按钮 SB7 与接触器 KM4 组 成点动控制电路 3 信号指示与照明电路的设计 可设电源指示灯 HL2 绿色 在电源开关 Q 接通后 立即发光显示 表 示机床电气电路已处于供电状态 设指示灯 HL1 红色 显示主电动机是否运 行 这两个指示灯可由接触器 KM1 的动合和动断两对辅助触电进行切换显示 设照明灯 EL 为安全照明 36V 安全电压 4 控制电路的电源 考虑安全可靠及满足照明和指示灯的要求 采用变压器供电 控制电路 127V 照明 36V 指示灯 6 3V 5 绘制电气原理图 以上设计必须满足机床电气传动的控制要求 同时考虑安全保护措施 电气 原理图采用 A3 图纸 CAD 绘制 见附录 1 四 电器元件选择四 电器元件选择 1 电源引入开关型号选择 Q 主要作为电源隔离开关 并不用它来直接起停电动机 可按照电动机的 额定电流来选 显然应该根据三台电动机来选 中小型机床常用组合开关 选 用 HZ10 25 3 型 额定电流为 25A 3 极组合开关 2 热继电器型号选择 主电动机 M1 的额定电流为 23 0A FR1 可选用 JR80 40 型的热继电器 热 元件电流为 25A 其电流整定范围是 0 40 0 64A 整定在 0 43A 3 熔断器型号选择 FU1 是对 M2 M3 两台电动机进行保护的熔断器 根据公式 熔断器电流为 7 6A A 2 5 0 43 72 67 IR 可选用 RL1 15 型熔断器 配用 10A 的熔体 FU2 同样选择 10A 的熔体 FU3 FU4 选用 RL1 15 型熔断器 配用最小等级的熔体 2A 4 接触器型号选择 对于接触器 KM1 根据主电动机 M1 的额定电流 Ie 23 0A 控制电路电源为 127V 需主触点三对 动合辅助触点两对 动断辅助触点两对 根据上述情况 选用 CT0 40 型接触器 电磁线圈电压为 127V 由于电动机 M2 M3 的额定电流很小 KM3 KM4 可选用 JZ7 44 型交流中间 继电器 线圈电压为 127V 触点电流为 5A 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 控制变压器型号选择 变压器最大负载时是 KM1 KM2 及 KM3 同时工作 可得 VAVAPKPXCTT 4 68 33212 2 1 即 VAVAPPPXCT 2 52 125 1 33212 6 0 5 16 0sT 可知变压器的容量应大于 68 4VA 考虑到照明灯等其他电路容量 可选用 BK 100 型变压器或 BK 150 型变压器 电压等级为 380V 127 36 6 3V 可满足 辅助电路等各种电压需要 6 制定电器元件明细表 注明符号 名称 型号 规格和数量 符号名称型号规格数量 M1 主电动机 Y 160 M 411kW 380V 1460r min 1 M2 冷却泵电动机 JCB 220 125kW 380V 2790r min 1 M3 快速移动电动机 J02 21 41 1kW 380V 1410r min 1 Q1 组合开关HZ10 25 133 极 500V 25A 1 KM1 交流接触器 CJ0 40 40A 线圈电压 127V 1 KM2 KM3交流中间继电器 JZ7 44 5A 线圈电压 127V 2 FR1 热继电器 JR0 40 额定电流 25A 整定 电流 19 9A 1 FR2 热继电器 JR10 10 热元件 1 号 整定电 流 0 43A 1 FU1 FU2熔断器 RL1 15 500V 熔体 10A 3 FU3 FU4熔断器 RL1 15 500V 熔体 2A 2 TC 控制变压器 BK 100 100VA 380V 127V 36V 6 3V 1 SB3 SB4 S B6 控制按钮 LA10 黑色 3 SB1 SB2 S B5 控制按钮 LA10 红色 3 SB7 控制按钮 LA91 HL1 HL2指示信号灯 ZSD 0 6 3V 绿色 1 红色 1 2 KT 延时继电器 1 五 绘制电气接线图五 绘制电气接线图 电气接线图采用 A2 图纸 CAD 绘制 见附录 2 六 绘制六 绘制 PLCPLC 接线图接线图 针对电气原理图 采用 S200 PLC 作为控制器 绘制 PLC 接线图 进行输入 输出地址分配 填写输入输出地址分配分配表 图纸见附录 3 输入输出地址分配分配表输入输出地址分配分配表 输入输出 器件元件号功能说明器件元件号功能说明 Q I0 0 照明电路开关 HL1 Q0 6 主电动机指示灯 SB1 I1 0 制动开关 1 HL2 Q0 7 电路通电指示灯 SB2 I1 1 制动开关 2 KM1 Q0 1 主电动机启动开关 SB3 I1 2 启动开关 1 KM2 Q0 2 冷却泵电动机开关 S