机电传动与控制课设

1、机电传动课程设计机电传动与控制课程设计三面铣组合机床机电控制系统的设计学 部：机械与电气工程学部专 业：12 机 电学 号：120302031105姓 名：指导 老师：时 间：2015.8.312015.9.12目 录一、课程设计的目的 4二、课程设计内容概述 41三面铣组合机床概述 41.1基本结构 41.2液压系统 51.3加工过程 61.4主要电器参数 72三面铣组合机床的控制要求 73设计任务及要求 74. PLC选型 7三、课程设计具体内容 81I/O分配表 81.1 PLC输入分配表81.2 PLC输出分配表92单循环自动工作 92.1单循环自动工作循环图 92.2单循环自动工作顺

2、序功能图 102.3单循环自动工作梯形图 113左铣单循环工作 123.1单循环自动工作循环图 123.2左铣单循环顺序功能图 133.3左铣单循环梯形图 144右二铣单循环工作154.1右二铣自动工作循环图154.2右二铣单循环顺序功能图154.3右二铣单循环梯形图 165公用程序 176回原位程序 177手动程序 188PLC梯形图总体结构图 189主电路及照明电路 19 10面板设计19 11.PLC外部接线图20四、使用元件型号规格一览表21五、操作注意事项说明22六、实验调试与体会22七、课程设计小结23八、参考资料23一、课程设计的目的1.进一步巩固本课程所学知识。2.掌握一般生产

3、机械PLC控制系统的设计与调试方法。3.掌握一般生产机械电气线路的施工设计。4.培养查阅图书资料、工具书的能力。5.培养工程绘图、书写技术报告的能力。二、课程设计内容概述1三面铣组合机床概述 1.1基本结构三面铣组合机床主要由底座、床身、铣削动力头、机械动力滑台、工件松紧油缸等组成。机床底座上安放有床身，床身上一头安装有动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。床身的两边各安装有铣销头，上方有立铣头。如下图所示:三面铣组合机床是用来对Z512W型台式钻床主轴箱的80、90孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备。加工工件的示意图如图下图所示：1.2液压系统 元 件 工序 YV1YV2BP1夹 紧

4、+松 开+ 1.2工件夹紧、松开由液压系统实现，如下图所示：1.3加工过程 ，如下图所示： 1.4主要电器参数（1）左、右2铣削头电动机：J02-41-4,4KW,1440r/min,380V,8.4A;（2）立、右1铣削头电动机：J02-32-4,3kW,1430r/min,380V,6.5A;（3）液压泵电动机：J02-22-4,1.5KW,1410r/min,380V,3.49A;（4）电磁阀:二位二通阀Z22 DO-25,直流24V,0.6A,14.4W;二位四通阀Z24 DW-25,直流24V,0.6A,14.4W；二位二通阀Z22 DO-25,直流24V,0.6A,14.4W。2三

5、面铣组合机床的控制要求（1）有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式。（2）单循环自动工作过程如图3所示，油泵电机在自动工作一个循环后不停机。（3）单铣头自动循环工作包括：左铣头单循环工作，右1铣头单循环工作，右2铣头单循环工作，立铣头单循环工作。单铣头自动循环工作时，要考虑各铣头的加工区间。（4）点动工作包括：四台主轴电动机均能点动对刀、滑台快速点动调整、松紧液压缸的调整。（5）五台电动机均能单向旋转。（6）要求有电源、液压泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。（7）要求有照明电路和必要的连锁环节与保护环节。3设计任务及要求根据要求，画出工作循环图、工作流程图；确定可编程控制器机型

6、，画出输入/ 输出分配表；绘制控制线路（主电路、控制电路、照明电路）；编制PLC梯形图（总体结构图、各功能表图、梯形图程序）；正确选择电器元件，列出电器元件、设备清单；绘制操作面板、电气接线图；整理技术资料，编写使用说明书。4. PLC选型根据所用到的输入输出点数以及所控制元件选择三菱FX2N-48MR.三、课程设计具体内容1I/O分配表 1.1 PLC输入分配表 PLC地址符号设备功能X00SB1启动X01SA1-1手动模式X02SA1-2自动模式X03SA2-1单循环开始X04SA2-1左铣头工作循环X05SA2-3立铣头工作循环X06SA2-4右一铣头工作循环X07SA2-5右二铣头工作

7、循环X10SB2油泵启动X11SB3油泵停止X12SB4复位X13SB5左铣头电机启动X14SB6立铣头电机启动X15SB7右一铣头电机启动X16SB8右二铣头电机启动X17SB9快进电机点动X20SB10快退电机点动X21SB11装夹紧X22SB12装夹松X23SQ1原位行程开关X24SQ2加工原点行程开关X25SQ3立铣头启动行程开关X26SQ4右一停右二启行程开关X27SQ5加工终点行程开关1.2 PLC输出分配表PLC地址符号设备功能Y00KM1油泵电机启停Y01KM2左铣头电机启停Y02KM3立铣头电机启停Y03KM4右一铣头电机启停Y04KM5右二铣头电机启停Y05KM6滑台快进控

8、制Y06KM7滑台快退控制Y07KM8滑台工进控制Y10YV1夹紧控制Y11YV2松开控制Y12LH1原位指示灯Y13LH8终点指示灯Y14LH2手动模式指示灯Y15LH3自动模式指示灯Y16LH4单循环指示灯Y17LH5装夹紧指示灯Y20LH6装夹松指示灯Y21LH7油泵开启指示灯2单循环自动工作 2.1单循环自动工作循环图2.2单循环自动工作顺序功能图2.3单循环自动工作梯形图 接上页图 3左铣单循环工作3.1左铣自动工作循环图3.2左铣单循环顺序功能图3.3左铣单循环梯形图 4右二铣单循环工作4.1右二铣自动工作循环图4.2右二铣单循环顺序功能图 4.3右二铣单循环梯形图 5公用程序6回

9、原位程序 7手动程序 8PLC梯形图总体结构图9主电路及照明电路 10面板设计11.PLC外部接线图四、使用元件型号规格一览表元件代码元件型号规格数量M2,M5J02-41-44.0KW 1440r/min 380V 8.4A2M3,M4J02-32-43.0KW 1430r/min 380V 6.5A2M1,M6,M7J02-22-41.5KW 1410r/min380V3.49A3YV1,YV2Z24DW-25DC24V 0.6A 14.4W2QHD17-100三相 100A2FU1RLS1B-100熔断 100A3FU2,FU3RLS1B-15熔断 10A6FU4,FU5RLS1B-15

10、熔断 10A6FU6,FU7RLS1B-15熔断10A6FU8,FU9RLS1-15熔断 5A6FU10，FU11RLX-1熔断 0.5A2FU14RLS1-15熔断 5A1FR1,FR4JR20-108.611.6A2FR2,FR3JR20-106.08.4A2FR5,6,7JR20-103.24.83TCBK-200VA380V/24V,6.3V1ELJC6AC24V1HLXD1-6.3VAC6.3V1SALA18-11X2旋转式1SA1LW6-2旋转式1SA2LW6-5旋转式1SB1SB12LA2-11K绿色12SB13LA2-11K红色，蘑菇型1SB14LA2-11K绿色1SQ1SQ5

11、LX32-1Q5KM1KM9CJ10-10AC220V 10A9HL1HL5AD16-16CAC220V 1W 黄色5PLCFX2N-48MRAC220V/DC24V1五、操作注意事项说明1.开机后应首先打开油泵，油压上升到正常工作值后在进行后续操作。2.需进行手动操作是使用手动模式，需进行自动加工是使用自动模式。3.自动加工过程中出现问题按下急停开关后，解除急停后需打到手动模式并回一次原位，在进行其它操作。4.加工过程中相关指示灯不亮时请及时停机检查，排除机械及控制故障后在进行操作。六、实验调试与体会调试电路及I/O分配表输入输出点实际点代替点X02自动模式自动X00启动YX04左铣循环开始停止X23原位复位X24加工起点正向X27加工终点反向Y10夹紧L1Y05快进L2Y07工进L3Y01左铣L4Y06快退L5Y11松开L6调试过程：实验程序的调试是设计中很重要的过程，是发现现有问题的最直接形式，本次调试遇到的问题有：1. 夹紧指示灯L1一直亮。解决：实际中，夹紧的电磁阀是一直得电的，以保持液压系统保持压力夹紧工件，一直到将其复位后。2. 问题二：一个循环后原位指示灯就灭了。解决：实际中，一个循环后工作台在原位，原位开关一直得电，而实验室以按