【设计】专用镗孔机床的电气控制系统设计说明（精华版）

1、精品word学习资料可编辑下载可编辑目录一，课程设计的内容及目的 .2.专用镗孔机床的电气掌握系统设计 .2.二，系统总体方案设计 .4.2.1 掌握要求分析 .4.2.2 系统硬件配置及组成原理.5.2.3 系统变量定义及安排表 .6.三，掌握系统设计 .7.3.1 原理图 .7.3.1.1 主电路原理图 .7.3.1.2 掌握电路原理图 .9.3.2 plc 程序设计 .1.1.3.3 元件选型 .1.2.四，设计心得 .1.4.专业.整理.名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑一，课程设计的内容及目的专用镗孔机床的电气掌握系统设计机床概况 ：该设备用于大批量生产某零件的镗孔与铰孔

2、加工工序 ；机床主运动采纳动力头，由 y100l6 型(1.5kw-4a) 三相异步电动机拖动 ，单向运转；该设备能进行镗孔加工 ，当更换刀具和转变进给速度时 ，又能进行铰孔加工 (有镗孔与铰孔加工挑选)， 加工动作流程如图 2-1 所示；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑起动快进sq1工进 1快退快进起动sq3（停）原位快退sq2工进 2sq4（停）名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑原位sq5（手动操作 ）sq5（ 手动操作 ）名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑a 镗孔）b 铰孔）图 1加工动作流程图进给系统采纳液压掌握 ，为提高工效 ，进给速度分快进与工

3、进两种且自动变换；液压系统中的液压泵拖动电机为y801-2 型(750w，1.9a)，由电磁阀 (yvl yv4)掌握进给速度 ，动作要求如表 1 所示；表1液压掌握动作要求yv1yv2yv3yv4快进 工进 1（镗孔）名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑工进 2（铰名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑孔）停快退为提高加工精度 ，主轴采纳静压轴承 ，由 y801-2 型电动机拖动高压液压泵产生静压油膜；2设计要求1) 主轴为单向运转 ，停车要求制动(采纳能耗制动 )；2) 主轴电动机与静压电动机的联锁要求是 ：先开静压电动机 ， 静压建立后 (由油压继电器掌握 )才能起动主

4、轴电动机 ， 而停机时，要求先停主轴电动机 ，后停静压电动机；3) 主轴加工操作， 采纳两地掌握；加工终止自动停止 ，手动快退至原位 ；4) 依据加工动作流程要求 ，设置镗孔加工及铰孔加工挑选 ；5) 应有照明及工作状态显示 ；6) 有必要的电气爱护和联锁 ；本课程设计的目的是 ：通过对与同学所修专业有关的某一生产设备的电气掌握装置的实践 ，把握简洁电气掌握系统的设计过程 ，设计要求分析 ，应完成的工作内容及详细的设计方法；同时对平常所学专业课程学问进行复习，巩固和提高，达到敏捷应用的目的 ；电气设计必需满意现有生产设备和生产工艺需要的要求，此外， 设计前仍需明白该设备的结构 ，用途，操作要求

5、，在此过程中培育设计电气掌握系统工作的整体观念 ；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑下载可编辑二，系统总体方案设计2.1 掌握要求分析任务书中的掌握要求有 ：1) 主轴为单向运转 ，停车要求制动(采纳能耗制动 )；2) 主轴电动机与静压电动机的联锁要求是 ：先开静压电动机 ， 静压建立后 (由油压继电器掌握 )才能起动主轴电动机 ， 而停机时，要求先停主轴电动机 ，后停静压电动机；3) 主轴加工操作， 采纳两地掌握；加工终止自动停止 ，手动快退至原位 ；4) 依据加工动作流程要求 ，设置镗孔加工及铰孔加工挑选 ；5) 应有照明及工作状态显示 ；6) 有必要的电气爱护和联锁 ；由此，

6、可以简洁分析出 ：1） ）不需对主轴进行正反转掌握 ， 而只需要对主电机进行启动和停止掌握设计；2） 主轴电动机和静压电动机的启动和停止次序有要求 ，因此要进行联锁掌握和爱护：3 ）液压回路应添加油压继电器 ， 并在液压掌握回路的首端加入该压力继电器的常开触点，以实现满意油压后才能进行其他掌握的要求 ；4 ）照明用灯泡可添加帮助回路 ；5 ） 在每个电动机的连接处 ，均接入一个适合的热继电器 ， 以实现过热爱护，在主回路中各个支路与主电源相连接处均接入一个适合的熔断器， 以实现过.专业.整理.名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑下载可编辑流爱护（短路爱护 ）， 而在掌握回路与变压器相

7、连处也应接入适合的熔断器，同样实现过流爱护；2.2 系统硬件配置及组成原理1，plc的选型；2，i/o 点数的确定；3，plc储备容量的确定 ；4，输入接口电路形式的挑选 ；5，输出接口电路形式的挑选 ；6，plc拓展模块的挑选 ；7，plc的 i/o 地址安排表， 依据实际所需安排地址 ；1) 本设计中，输入输出点数较少 ，可以选用小型 plc，型号 fx2n；2） plc 输入/ 输出点确定：i/o 点数挑选时要留出适当余量 ；由掌握要求可知有 8 个输入口， 就输入的点数可挑选 8 点或 16 点；掌握对象可知有 8 个，就输出点数可挑选 8 点；综合以上两点，挑选输入输出点数 16 点

8、；3 ） plc 储备容量：系统有模拟量信号存在或进行大量数据处理时容量应挑选大一些；专用镗孔机床 plc掌握程序设计步骤 200 步之内储备容量小于 20k，挑选8k 即可；4 ） 输入接口用来完成输入信号的引入 ，滤波及电平转换 ；输入接口电路的主要器件是光电耦合器 ；光电耦合器可以提高 plc 的抗干扰才能和安全性能 ，进行高低电平(24v5v)转换；.专业.整理.名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑5 ）输出类型：通常由于专用镗孔机床由沟通 220v 三相异步电机拖动 ，就挑选继电器输出型继电器输出 mr（有触点，可带交直流负载或沟通 ）或双向晶闸管输出型 ms(无触点， 响

9、应速度快，动作频率高， 只能用于驱动沟通负载 )都可；6 ）主体 cpu已足够设计所需 ，无需拓展模块；2.3 系统变量定义及安排表本设计中 ， 系统变量有电磁阀 （ yv1-yv4） 所掌握的机床的工进 ,铰或镗 ， 快退， 显示灯的切换 ， 压力继电器所掌握的静压电机和主轴电机开启和关闭的次序等， 其中， 显示灯和电磁阀用 plc 来掌握， 而两电机的次序用的是外部继电器，不在程序范畴之内 ；表 2 专用镗孔机床 plc掌握 i/o 安排表i 口接线端o 口接线端x000启动按钮 sb1y001电磁阀 yv1x001行程开关 sq1y002电磁阀 yv2x002行程开关 sq2y003电磁

10、阀 yv3x003行程开关 sq3y004电磁阀 yv4x004行程开关 sq4y005快进显示灯 l1x005手动操作按钮 sb2y006工进显示灯 l2（铰）x006行程开关 sq5y007工进显示灯 l3名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑（镗）x007镗孔挑选开关 say008快退显示灯 l4三，掌握系统设计3.1 原理图3.1.1 主电路原理图主电路的设计中主要应满意一下几点要求：1) 动力头电机应实现能耗制动 ；2) 动力头电机 ，液泵电机两者应分开接向主电源， 并由不同的接触器控制；3） 两种电机均应实现短路爱护 （过流爱护 ） 与过热爱护中间加一个继电器与熔断器 ；4

11、） 电源处应有一个总闸掌握电源的关断 ，设置为刀开关 ；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑对于要求 （ 1）， 动力头的电机接在一个接触器上进行掌握， 然后在接触器的首位接上一个可控的直流电源 （由变压器和整流桥组成 ）来实现；对于要求（ 2）， 选用二个接触器来掌握二种不同功率的电动机， 并分开二个回路来掌握即可；对于要求 （3）， 选用合适的熔断器 ，在三个回路接向电源出接上相应的熔断器来实现短路爱护 ； 再选用合适的热继电器 ，在接向电动机处接如相应热继电器来实现过热爱护 ；对于要求 （4）， 在电源处 ，添加一个刀开关 qg；名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑3

12、.1.2 掌握电路原理图（1） 电机掌握回路在掌握电机时 ，为满意动力头电机的能耗制动 ，利用时间继电器来掌握直流电源的延时断开 ；在二种电机的启停掌握上 ，利用接触器的 “起保停 ”电路来掌握，分别加入启停按钮 ；而在动力头电机的停止上 ， 利用联动开关来掌握 ， 以其常闭触点为停止 ，常开触点为直流电源的接入 ；这样，保证了动力头电机的停止， 同时也接入了能耗制动 ；（2） 液压掌握回路在液压掌握回路中 ， 应分为自动掌握和手动掌握两部分 ；在自动掌握中 ，主要由行程开关 （ sq1 到 sq4），和按钮 sb1 来共同掌握电磁阀（ yv1 到 yv4） 来实现整个动作 ；在手动掌握中有启

13、动和复位按钮；其动作表如表 3 所示：表 3 液压掌握动作表yv1yv2yv3yv4快进（sb1）工进 1 (sq1 镗孔旋钮 ）工进 2（sq2 铰孔旋钮 ）停止(sq3， sq4)名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑快退(sb2)由上表可知 ，在设计液压掌握回路时 ；在表中，sq1,sq2 为工进信号 ，sq3，sq4 为工进停止信号 ；就只要有一个行程开关的信号 ， 就应当立刻动作；然后自动终止 ；在手动掌握中 ，利用挑选开关 sa的转换掌握机床镗孔铰孔动作 ；另外， 在掌握plc上加入 sb2来手动复位 ；图4plc程序框图名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑3.2

14、 plc 程序设计名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑3.3 元件选型（1）电动机的选型依据任务书要求 ，动力头电动机 m1 为 y100l6 型(1.5kw-4a) 三相异步拖动，单向运转；液泵电动机 m2 为 y801-2 型(750w，1.9a)；(2)熔断器的选型依据挑选出的电机型号 ，可大致运算该电机工作时的最大电流 ：p11500u380p27 5 0u3 8 0i14 ai 21.9 a依据体会公式 ，运算熔断器的最大答应电流值 ：名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑单支路： 多支路：ir =(1.52.5)i ni r =(1.52.5)i maxi n名师

15、归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑故运算得 ：i n 1 = 8a i n 2 = 4 a由体会可知 ，掌握回路中的电流最大不会超过 5a ，故查取设计手册 ，并选择熔断器结果如下 ：fu0： rl-60/25, 最大熔断电流 25a ； fu1： rl-160/25, 最大熔断电流 25a； fu2： rl-160/25, 最大熔断电流 25a；（3） 热继电器的选型依据前面算出的电动机工作电流 ，查手册可直接选出热继电器 ，得如下结果：名师归纳总结欢迎下载精品word学习资料可编辑下载可编辑fr1： jr20-10， 整定电流范畴 3 5a； fr2： jr20-10， 整定电流范

16、畴 3 5a；（4） 沟通接触器选型依据前面运算出的电动机工作电流值 ，可知沟通接触器的工作电流应在 4a 以内，而由设计的原理图知沟通接触器所需要的主触点为 4 对帮助触点不超过 3 常开 2 常闭，再依据 380v 三相沟通电的要求 ，查手册， 可选出沟通接触器为 ： km1 km5 型号为 cj0 20， 线圈电压为 110v ；（5） ） 压力继电器与电磁阀的选型在整个过程中 ，压力继电器起到一个传感器的作用 ，它将静压电机开启后建立的静压达到肯定程度传给主轴电机掌握回路，无特别要求 ；电磁阀在 220v 电压下工作 ，应选其电磁线圈电压应为 220v ，查手册可得 ：压力继电器 ：p

17、s6 439 ，额定电压 110v电磁阀 kp ： 2w-250-25 ， ac220v dc24v dc12v（7） 照明与显示灯的选型一般照明灯使用的是 36v 沟通电，手工掌握闭启 ；查手册得 ， 选照明灯型号为：pz22060 ；在设计的系统中 ，由于在每一个指示灯的地方都有标注 ， 所以统一选为灰色，即 h1 h4， 型号：ad1 22/212电压 6v；（8） 变压器的选型由于设计的系统中 ， 需要将 380v 三相沟通电转换成 110v ，36v ，24v 等三种不同压值的沟通电 ，故挑选变压器时应同时考虑考虑变压器的容量与接处的.专业.整理.名师归纳总结欢迎下载精品word学习

18、资料可编辑下载可编辑点数；查手册， 挑选变压器结果如下 ：tc： jbk3-2500，4 变压接出头 ；（9） 按钮及刀开关的选型在电路掌握中 sb7,sb8为手动开关 ，sb1,sb2,sb6为电机启动按钮 ，sb3,sb4,sb5 为电机停止按钮 ；电路中照明电路开关为旋钮开关， 查手册得 ：qs：dz20-100/3 ，； 而总电源开关挑选的是一个刀开关qg.sq1sq5 为行程开关 ， 在电路中的功能几乎相同 ，故挑选型号也相同 ，查手册可得 ：型号为jw2 11z；四，设计心得为期一周的机械设备掌握课程设计终止了，在这一周中我收成到的比预想 的要多许多 ；在课程设计中 ， 我们依据题目依据机床运动的过程设计镗床机床掌握系统的 plc 的设计；从刚开头手忙脚乱的处处翻书 ，无厘头的乱画图 ；到后来的娴熟检查分析 ， 以及修改以前的图纸 ；直到最终 ， 学会了如何去设计一个电路系统 ， 它的步骤 ，参考，工具和设计思路都了然于胸 ；我觉得这是我们最应当学习的地方， 理所当然也是我们收成最大的地方；分开设计各部分功能，然后渐渐的有机结合起来 ， 这个方法特别的重要 ；在这一周中我收成到的本预想的要多许多；在课程设计中 ， 我们依据题目依据机床运动的过程设计镗床机床掌握系统的rlc 和 plc 的设计；我们要分清他全部的运动过程 ， 并依据所学习的机电设