PLC課程設(shè)計(jì)上交

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題 目: 成型磨床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院： 專業(yè)班級(jí)： 1、 設(shè)計(jì)的任務(wù)（1） 設(shè)備概況介紹 本機(jī)床用與各種特殊要求型面的磨削加工，機(jī)床由四臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，即磨頭電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)，采用JW114（0.6KW），單向連續(xù)工作。液壓泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)油泵向液壓系統(tǒng)供油，采用Y8024（0.75KW）單向連續(xù)工作。磨頭升降電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)砂輪架上下移動(dòng)，采用JW114正反向工作。吸塵電動(dòng)機(jī)供磨削加工中吸塵用，采用JW114驅(qū)動(dòng)。加工時(shí)，工件置于電磁吸盤（DC36V/1.2A）上，加工完畢退磁取下工件。（2） 設(shè)計(jì)要求1) 為調(diào)整砂輪位置，磨頭升降采用點(diǎn)動(dòng)控

2、制。為了保證停位準(zhǔn)確，應(yīng)有制動(dòng)控制（采用能耗制動(dòng)）。上下極限位置應(yīng)有位置保護(hù)。在磨削加工中應(yīng)保證砂輪架不能升降移動(dòng)。2) 磨頭砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)與電磁吸盤之間，應(yīng)有電氣聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，其要求是：只有在電磁吸盤通電，并處于充磁吸著工作時(shí)，才能起動(dòng)砂輪電動(dòng)機(jī)。磨削中，一旦發(fā)生失磁，砂輪電動(dòng)機(jī)應(yīng)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以確保安全。為了修整砂輪，在吸盤不通電時(shí)，應(yīng)能單獨(dú)起動(dòng)砂輪電動(dòng)機(jī)。3) 要有照明和必要的燈光顯示。4) 設(shè)置必要的電氣保護(hù)聯(lián)鎖。2、 設(shè)計(jì)過程（1） 總體方案選擇說明 M1為液壓泵電動(dòng)機(jī)， M2為砂輪電動(dòng)機(jī)，M3為吸塵電動(dòng)機(jī)， M4為磨頭升降電動(dòng)機(jī)。 磨頭升降電動(dòng)機(jī)控制，采用點(diǎn)動(dòng)控制，為了保證準(zhǔn)確停位，有能耗制

3、動(dòng)。 為工件在磨削過程中能自由伸縮，采用電磁吸盤來(lái)吸持工件，且有去磁控制。 保護(hù)環(huán)節(jié)應(yīng)有短路保護(hù)，電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)，電磁吸盤欠電流和過壓保護(hù)。 為減小工件在磨削加工過程中及時(shí)吸走磨屑，以保證精度，需要使用吸塵電動(dòng)機(jī)。（2） 控制方式選擇 M4磨頭升降電動(dòng)機(jī)控制，采用點(diǎn)動(dòng)控制，M2砂輪電動(dòng)機(jī)與M3吸塵電動(dòng)機(jī)，采用聯(lián)動(dòng)控制。（3） 設(shè)計(jì)電氣原理圖 1、主電路設(shè)計(jì) 主電路中有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其中M1為液壓泵電動(dòng)機(jī)，由KM1控制， M2為砂輪電動(dòng)機(jī)，M3為吸塵電動(dòng)機(jī)，同由KM2控制， M4為磨頭升降電動(dòng)機(jī)，分別由KM3，KM4控制。FU1對(duì)電路進(jìn)行短路保護(hù)，F(xiàn)R1，F(xiàn)R2,FR3分別對(duì)M1,M2,M3進(jìn)行過

4、載保護(hù)。2、控制電路設(shè)計(jì) 當(dāng)電源正常時(shí)，合上總開關(guān)QS，電流繼電器KA的常開觸點(diǎn)閉合可進(jìn)行操作。1） 液壓泵電動(dòng)機(jī)M1的控制：按下SB2，KM1得電吸合，M1啟動(dòng)并自鎖。按下SB3，KM1失電釋放，M1停轉(zhuǎn)。2） 砂輪電動(dòng)機(jī)M2的控制：按下SB4，KM2得電吸合，M2啟動(dòng)并自鎖。按下SB5，KM2失電釋放，M2停轉(zhuǎn)。3） 吸塵電動(dòng)機(jī)M3與砂輪電動(dòng)機(jī)M2聯(lián)動(dòng)控制，按下SB4時(shí)M3與M2同時(shí)啟動(dòng)，按下SB5時(shí)M3與M2同時(shí)停止。修整砂輪時(shí)按下SB11。FR2與FR3的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在KM2線圈回路中，M2，M3中任一臺(tái)過載時(shí)，相應(yīng)的熱繼電器動(dòng)作，都將使KM2線圈失電，M2，M3同時(shí)停止。4） 磨頭升

5、降電動(dòng)機(jī)M4的控制：采用點(diǎn)動(dòng)控制，按下SB6，KM3得電吸合，M4啟動(dòng)正轉(zhuǎn)，當(dāng)砂輪上升到合適位置時(shí)，松開SB6，KM3失電釋放，M4停轉(zhuǎn)。若砂輪上升到極限位置時(shí)，行程開關(guān)SQ1會(huì)自動(dòng)斷開，KM3失電，M4 停轉(zhuǎn)。按下SB7,KM4得電吸合，M4啟動(dòng)反轉(zhuǎn)，當(dāng)砂輪下降到合適位置時(shí)，松開SB7，KM4失電，M4停轉(zhuǎn)，若砂輪下降到極限位置時(shí)，行程開關(guān)SQ2自動(dòng)斷開，KM4失電，M4停轉(zhuǎn)。電路中串接了KM3,KM4的常閉觸點(diǎn)作為互鎖。3、I/O點(diǎn)分配輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)SB1常閉停止按鈕X1油泵電動(dòng)機(jī)接觸器Y1SB2常開啟動(dòng)按鈕X2砂輪/吸塵電動(dòng)機(jī)接觸器Y2SB3常閉停止按鈕X3磨頭上升電動(dòng)機(jī)接觸器Y3SB4常

6、開啟動(dòng)按鈕X4磨頭上升電動(dòng)機(jī)接觸器Y4SB5常閉停止按鈕X5電磁吸盤吸磁接觸器Y5SB6常開啟動(dòng)按鈕X6電磁吸盤消磁接觸器Y6SB7常開啟動(dòng)按鈕X7能耗制動(dòng)接觸器Y7SB8常開啟動(dòng)按鈕X10SB9常閉停止按鈕X11SB10常開啟動(dòng)按鈕X12SB11常開啟動(dòng)按鈕X13SQ1上限位行程開關(guān)X21SQ2下限位行程開關(guān)X224、控制電路梯形圖設(shè)計(jì) 4、輔助電路設(shè)計(jì) HL1、HL2、HL3、HL4和HL5為指示燈，其工作電壓由變壓器TC供給，五個(gè)指示燈的作用是： HL1亮，表示控制電路的電源正常；不亮，表示電源有故障。 HL2亮，表示工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，工作臺(tái)正在進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；不亮，表示M1停

7、轉(zhuǎn)。 HL3、 HL4亮，表示砂輪電動(dòng)機(jī)M2及吸塵電動(dòng)機(jī)M3處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；不亮，表示M2、M3停轉(zhuǎn)。 EL亮，表示照明燈。HL5亮，表示電磁吸盤YH處于工作狀態(tài)（充磁和去磁）；不亮，表示電磁吸盤未工作5、 電磁吸盤控制充磁過程（工件吸持）： 按下按鈕SB8，接觸器線圈KM5通電吸合，KM5主觸頭閉合,電磁吸盤YH線圈通電，工作臺(tái)充磁吸住工件，同時(shí)自鎖觸頭閉合，聯(lián)鎖觸頭斷開，電流繼電器KA為動(dòng)態(tài)，允許電動(dòng)機(jī)控制工作。磨削加工完畢，在取下加工好的工件時(shí)，先按下SB9切斷電磁吸盤YH的直流電源,由于吸盤和工件都有剩磁，所以需要對(duì)吸盤和工件進(jìn)行去磁去磁過程（去工件）：按下按鈕SB10，接觸器線圈KM6

8、通電吸合，電磁吸盤經(jīng)R通入反向直流電，吸盤及工件去磁。去磁時(shí)為防止工作臺(tái)反向磁化，再次吸住工件，因而接觸器KM6采用點(diǎn)動(dòng)控制。C：欠流保護(hù)：R,C用作阻容吸收裝置，用作過壓保護(hù)。6、按設(shè)計(jì)要求檢查各動(dòng)作程序，各種保護(hù)聯(lián)鎖等全部符合要求，繪制電氣控制原理圖。 7、參數(shù)計(jì)算(1) 斷路器QG的選擇：斷路器過電流脫扣值按電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的1.7倍 整定，即IQG=1.7IN (2) 熔斷器FU熔體額定電流的選擇：IFU=2IN (3) 熱繼電器的選擇：負(fù)載額定電流的1.2倍(4) 能耗制動(dòng)參數(shù)的選擇： 制動(dòng)電流：ID=1.5IN 直流電壓：UD=RID 整流變壓器二次側(cè)交流電流：I2=ID/0.9 整

9、流變壓器二次側(cè)交流電壓：U2=UD/0.9 整流變壓器容量：S=I2U28、編制元件明細(xì)表 成型磨床電氣控制系統(tǒng)元器件目錄表序號(hào)符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格用途數(shù)量1M1磨頭砂輪電動(dòng)機(jī)JW11-4（0.6）驅(qū)動(dòng)磨頭砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)12M2液壓泵電動(dòng)機(jī)Y802-4（0.75）砂輪架、立柱、滑座的松開、夾緊13M4吸塵電動(dòng)機(jī)JW11-4（0.6）磨削加工中吸塵用14M3磨頭升降電動(dòng)機(jī)JW11-4（0.6）帶動(dòng)砂輪架上下移動(dòng)15YH電磁吸盤DC36V/1.2A吸緊工件16SQ1磨頭上升極限位置行程開關(guān)LX2上極限位置保護(hù)17SQ2磨頭下降極限位置行程開關(guān)LX2下極限位置保護(hù)18SB1總開關(guān)按鈕LA20（紅色）總開關(guān)19

10、SB2油泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕LA20（綠色）油泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)110SB3油泵電動(dòng)機(jī)停止按鈕LA20（紅色）油泵電動(dòng)機(jī)關(guān)閉111SB4磨頭砂輪電機(jī)啟動(dòng)按鈕LA20（綠色）磨頭砂輪電機(jī)啟動(dòng)112SB5磨頭砂輪停止按鈕LA20（紅色）磨頭砂輪電動(dòng)機(jī)關(guān)閉113SB6磨頭上升電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕LA20（綠色）磨頭上升點(diǎn)動(dòng)114SB7磨頭下降點(diǎn)動(dòng)按鈕LA20（綠色）磨頭下降點(diǎn)動(dòng)115SB8電磁吸盤充磁按鈕LA20（綠色）電磁吸盤通電116SB9電磁吸盤斷電按鈕LA20（紅色）電磁吸盤斷電117SB10電磁吸盤退磁按鈕LA20（黃色）電磁吸盤退磁118SB11單獨(dú)啟動(dòng)砂輪按鈕（修磨使用）LA20（綠色）單獨(dú)啟動(dòng)砂輪1

11、19SB12能耗制動(dòng)啟動(dòng)接觸按鈕LA20（綠色）能耗制動(dòng)啟動(dòng)接觸120FR1FR4熱繼電器4JR16B-20/3參照電動(dòng)機(jī)整定電流21FU1熔斷器3RL1-15熔體210A22FU2、FU3熔斷器2RT16-32X熔體2A23QG斷路器1C45AD脫扣電流10A24SQ1磨頭上升極限位置行程開關(guān)1LAY37上極限位置保護(hù)25SQ2磨頭下降極限位置行程開關(guān)1LAY37下極限位置保護(hù)26KM1液壓泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器1DJX-9線圈電壓：AC220V27KM2磨頭砂輪電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)接觸器1DJX-9線圈電壓：AC220V28KM3磨頭上升點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)接觸器1DJX-9線圈電壓：AC220V29KM4磨頭下降

12、點(diǎn)動(dòng)啟動(dòng)接觸器1DJX-9線圈電壓：AC220V30KM7能耗制動(dòng)啟動(dòng)接觸器1DJX-9線圈電壓：DC36V31KM6電磁吸盤充磁接觸器1DJX-9線圈電壓：DC36V32KM5電磁吸盤退磁接觸器1DJX-9線圈電壓：DC36V33HL1HL5指示燈5AD16-22指示燈電壓，DC6.3V3、 設(shè)計(jì)小結(jié)產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：1. 該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中采用了電氣聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，這樣就能實(shí)現(xiàn)只有在電磁吸盤通電并處于充磁吸著工作時(shí)，才能啟動(dòng)砂輪電動(dòng)機(jī)。2. 能夠?qū)崿F(xiàn)在磨削中，一旦發(fā)生失磁，砂輪電動(dòng)能夠自動(dòng)停止工作，以確保安全。3. 在吸盤不通電時(shí)，可以單獨(dú)啟動(dòng)砂輪電機(jī)，保證可以修整砂輪。4. 在磨削加工中應(yīng)保證砂輪不能升降移動(dòng)。小組感悟： 經(jīng)過一周的設(shè)計(jì)圓滿的完成了這次課程設(shè)計(jì)，本次課程設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。我的課程設(shè)計(jì)題目是成型磨床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使學(xué)生了解熟練掌握成型磨床