电气控制与可编程控制器技术A课程设计

1、电气控制与可编程控制器技术课程设计,机电与自动化学院 电气教研室,2,课程设计的目的,（1）培养学生根据所学的设备和电气知识的综合运用能力； （2）掌握分析机电设备控制系统的组成及原理的能力； （3）培养学生设计机电设备控制系统的基本电气原理图的能力； （4）培养编写设计说明书和操作说明书的能力。,3,具体设计内容如下：,1、 任务分析 熟悉被控对象的组成、运动方式及基本的控制关系；分析设计任务，设计控制原理图。 2、 电路图设计 根据任务要求，设计主电路及其保护电路，根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路，设计开关面板图，选定所需的电气元件，列出清单，修改图纸，定稿。 3、撰写说明书 编写

2、电气原理说明书和操作说明书（操作顺序说明及调整方法）。,4,设计说明书编写要求：,（1）电气原理图、控制原理图绘在A3纸上，开关面板图绘制在A4图纸，选型清单，写一份设计说明书，最后进行答辩。 说明书内容按照指导老师给出的统一目录进行编写。 （2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出。 （3）对所用公式和数据，应标明来源参考资料的编号和页次。 （4）说明书字数不得少于2000字，且说明书应加上学校统一规定的封面、封底，并装订成册。 （5）设计图纸、选型清单、操作说明都编排在说明书里面。,进度安排及学时分配,6,考核方法及成绩评定,平时成绩=平时表现（考勤、态度）+设计中答辩+（实

3、验室演示）+最后总答辩 业务考核成绩=说明书（格式、正误、质量）+（操作说明）+（程序）+图纸（格式、正误、质量） 总成绩=平时成绩30%+业务考核成绩70% 课程设计按优秀（90100分）、良好（8089分）、中等（7079分）、及格（6069分）和不及格（60分以下）五个等级评定总成绩。,7,教材和主要参考资料,1.使用教材 无 2.教学参考资源 1 邓星钟机电传动控制（第四版）武汉：华中科技大学出版社，2007 2 程宪平. 机电传动与控制(第三版). 武汉:华中科技大学出版社,2011. 3 赵俊生等编著电机与电气控制及PLC北京：电子工业出版社，2009.10 4 尹志强机电一体化系

4、统设计课程设计指导书北京：机械工业出版社，2007 5 石祥钟机电一体化系统设计北京：化学工业出版社，2009,8,课程设计的题目布置及要求,基于继电器-接触器控制系统的机床电气控制设计,同学们按照指导教师给定的题目设计，下面就题型的设计过程进行讲解。,9,例题1：C650卧式车床的电气控制设计,10,11,题目描述：,车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，它承受切削加工时的主要切削功率。 进给运动是溜板箱带动刀架的纵向或横向直线运动。 车床辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回，尾座的移动与工件的夹紧、松开等。,12,电力拖动形式：,（1）主轴的旋转运动。C650型车床的主运

5、动是工件的旋转运动，由主电机拖动，其功率为5kW。主电机由接触器控制实现正、反转，其调速通过主轴变速机构的操作手柄，可使主轴获得 各种不同的速度。为提高工作效率，主轴电机采用了反接制动。 （2）刀架的进给运动。溜板箱带着刀架的直线运动为进给运动。用进给箱调节加工时的纵向和横向进给量。 （3）刀架的快速移动。为了提高工作效率，车床刀架的快速移动由一台单独的快速电动机拖动，其功率为2.2kW，采用电动制动。 （4）冷却系统。车床内装有一台不调速、单向旋转的三相异步电动机拖动冷却泵，供给刀具切削时使用的切削液。,13,(1)保护要求： 短路保护；主电动机、冷却泵、快速移动电动机、控电路（QF、FU保

6、护） 长期过载保护；主电动机、冷却泵 控电路隔离保护；主电路和控电路采用控制变压器（任务书提供） (2)控制要求： 点动控制： 主电动机（点动时需要串接电阻保护） 正反转控制： 主电动机 反接制动控制：主电动机（采用速度继电器检测） 限流电阻：主电动机（在主电动机点动时，限制启动电流；在停车制动时，又要限制过大的反向制动电流的作用）,控制要求：,14,主电路设计：,主电动机回路,根据题目要求主电动机回路，有短路保护、长期过载保护、正反转、串电阻的切换、主电动机速度继电器 当转速达到设定值， 速度继电器闭合， 转速低则断开。,15,主电路设计：,冷却泵回路,根据题目要求冷却泵回路，有短路保护、长

7、期过载保护,16,主电路设计：,快速移动回路,根据题目要求快速移动回路，有短路保护。,17,主电路设计：,18,控电路设计：,控制变压器（电源设计）,根据题目提供一个控制变压器给控电路回路（控电路电源）。,19,（1）主电动机M1点动控制：闭合触点KM3，主轴电动机M1串电阻R降压运行 （2）主电动机M1正转控制：KM和KM3触点闭合 （3）主电动机M1反转控制：KM和KM4触点闭合 （4）M1正转反向制动控制：开始KM3和KM闭合，按下总停止按钮后，KM3和KM断开，KM4闭合，电动机反向串阻R，其中有KS1的速度继电器调节M1的正向速度。,控制说明：,20,（5）M1反转正向制动控制：开始KM4和KM闭合，按下总停止按钮后，KM4和KM断开，KM3闭合，电动机反向串阻R，其中有KS2的速度继电器调节M1的反向速度。 （6）冷却泵电动机M2控制：闭合KM1 （7）快速移动电动机M3控制：闭合KM2,控制说明：,21,控电路设计：,主电动机点动控制,根据控制说明知要控制KM3触头的开合即可。,22,反转运行正向制动控制（正转运行反转制动控制）,23,控电路设计：,冷却泵启停电路,按下按钮SB3，冷却泵启动， 按下按钮SB5，冷却泵停止,24,