《電氣控制與PLC》課程綜合實訓項目

《電氣控制與PLC》課程綜合實訓項目一、項目名稱：C620-1型車床電氣線路的安裝與調(diào)試二、項目能力目標1、熟悉普通車床的基本組成和控制過程。掌握機床電氣控制線路的特點和控制要求。提高識別機床電氣控制電路的能力。2、掌握成套低壓電氣控制柜的裝配與調(diào)試方法。3、提高機床電氣控制線路的綜合裝配與調(diào)試能力。三、項目實施環(huán)境條件場地：4#實訓樓供用電實訓室。設備：電氣控制柜10套。工具儀表：常用電工工具，萬用表1只。材料：三色導線若干四、理論知識準備1、機床的主要結(jié)構(gòu)及運動形式(1)主要結(jié)構(gòu)：C620-1型車床的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，主要由車身、主軸變速箱、進給箱、溜板箱、溜板與刀架等幾部分組成。1—進給箱1—進給箱2—掛輪箱3—主軸變速箱4—溜板與刀架5—溜板箱6—尾架7—絲杠8—光杠9—床身(2)運動形式車削加工的基本運動是主軸通過卡盤帶動工件旋轉(zhuǎn)，溜板帶動刀架做直線移動。前者為主運動，承受車削時的主要切削功率；后者為進給運動，使刀具移動，進行切削。機床的主傳動是主軸的旋轉(zhuǎn)運動，且由主軸電動機通過帶傳動傳到主軸變速箱再旋轉(zhuǎn)的；車床刀架的縱向運動與橫向運動，均為進給運動。機床的其他進給運動是由主軸傳給的。C620-1型車床的主軸和進給運動都是由一臺電動機拖動的，由變速箱、主軸箱實現(xiàn)機械式有級調(diào)速。因此，機床共有兩臺電動機，一臺是主軸電動機，帶動主軸旋轉(zhuǎn)；另一臺是冷卻泵電動機，為車削工件時輸送冷卻液。2、機床對電氣線路的基本要求(1)機床共有二臺電動機，其中1M是主軸電動機帶動主軸旋轉(zhuǎn)；2M是冷卻液泵電動機，為車削工件時輸送冷卻液。(2)2臺電動機功率都不大，主軸電動機啟動時負載為輕載，故都采用380V電源供電，全壓啟動。(3)機床要求兩臺電動機只能單向運動，且采用全壓直接啟動。(4)機床具有工作照明和電源及工作指示。3、電氣控制線路分析C620-1型車床電氣控制原理圖如圖2所示。圖2C620-11、主電路分析主電路采用380V交流電源，由電源開關(guān)QS1引入。主軸電動機M1的起停由交流接觸器KM的主觸點控制，主軸通過摩擦離合器實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；冷卻泵電動機由開關(guān)QS2控制，且只有主軸電動機起動后，才能工作。2、控制電路分析主軸電動機的控制過程：合上電源總開關(guān)QS1后，按下起動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電鐵心吸合，KM三個主觸點閉合，電動機M1運轉(zhuǎn)，同時并聯(lián)在SB1兩端的KM輔助觸點，實現(xiàn)自鎖。按下停止按鈕SB2，電動機M1停轉(zhuǎn)。冷卻泵電動機的控制過程：當主軸電動機M1起動后，合上開關(guān)QS2，電動機M2得電起動；斷開QS2，冷卻泵停轉(zhuǎn)；當M1電動機停轉(zhuǎn)后，M2也停轉(zhuǎn)。3、照明電路分析照明由變壓器TC將交流380V轉(zhuǎn)換為24V的安全電壓供電。合上開關(guān)SA，照明燈EL亮。照明電路必須接地，以確保人身安全。4、保護電路分析線路有過載保護（熱繼電器FR1、FR2和FR3），短路保護（熔斷器FU1和FU2）和欠壓保護。熔斷器FU1為電動機M2提供短路保護。FU2為控制電路提供短路保護。FU3為照明電路提供短路保護。熱繼電器FR1和FR2為電動機M1和M2的過載保護，它們的常閉觸點串聯(lián)后接在控制電路中，只要其中一臺電動機過載，其相對應的熱繼電器的常閉觸點斷開，從而使控制電路失電，接觸器KM線圈失電，所有電動機停轉(zhuǎn)。此外，控制電路還有欠電壓保護，當電源電壓低于接觸器KM線圈額定電壓的85%時，KM會自行釋放。五、項目訓練內(nèi)容1、熟悉電氣原理圖。C620-1型車床的電氣線路由主電路、控制電路、照明電路等部分組成。2、繪制電氣安裝接線圖。首先熟悉實訓室各電氣控制柜結(jié)構(gòu)，確定電氣元件的安裝位置，然后繪制電氣安裝接線圖。圖3給出了C620－1型車床的安裝接線圖示例（學生在項目實施過程中，應結(jié)合實際操作的電氣控制柜重新繪制接線圖）。3、檢查和調(diào)整電器元件。根據(jù)表1列出的C620-1型車床電器元件明細，配齊電氣設備和電器元件。(1)核對各電器元件，并記錄所用電器及電機的銘牌，填入表1；(2)逐件用萬用表檢驗各電器的性能好壞。圖3C620-1型車床接線圖表1C620-1型車床電器元件明細表代號元件名稱型號規(guī)格件數(shù)M1主軸電動機1M2冷卻泵電動機1KM交流接觸器1FR1、FR2熱繼電器各1QS1電源開關(guān)1QS2三相轉(zhuǎn)換開關(guān)1FU1、FU2、FU3熔斷器6SB1、SB2控制按鈕各1TC照明變壓器1EL照明燈14、電氣控制柜的安裝配線。C620-1型車床電氣控制柜的配線選用軟導線，其主電路的導線可采用紅、黃、蘭進行分相分色，控制回路選配同一種顏色的導線，這樣即便于安裝、識別，又便于檢查。電氣接線的步驟：1)按照電氣接線圖給各元件和接線端子進行編號。2)安裝電氣控制主電路部分、控制線路部分。需外接的導線接到接線端子排上，然后再接到柜外的其它電器和設備。如按鈕、照明燈和電動機。3)安裝車床照明燈具。4)安裝主軸電機。5、電氣控制柜的安裝檢查。安裝完畢后，清理安裝場地，全面檢查接線和安裝質(zhì)量。(1)常規(guī)檢查對照電氣原理圖、接線圖，逐線檢查，核對線號，防止錯接、漏接；檢查各接線端子的接觸情況，若有虛接現(xiàn)象應及時排除。(2)用萬用表檢查在斷電的情況下，用萬用表歐姆檔檢查。（詳見課本P82（5）電氣控制柜的安裝檢查）6、車床電氣控制線路通電試車電氣線路安裝完畢，經(jīng)過檢查無誤后，可進行通電試車。試車前必須熟悉電氣設備與車床電氣系統(tǒng)的性能，掌握試車順序；在指導教師的指導下，嚴格遵守安全操作規(guī)程，正確完成試車工作；通電試驗時，觀察電動機的轉(zhuǎn)動是否正確，檢查指示燈是否完好。六、C620-1型車床電氣控制線路的接線要求和注意事項1、電氣線路安裝的質(zhì)量要求1)所有電器元件和接線應按電氣線路原理圖與電氣接線圖進行安裝。2)安裝要求：元件布局合理，連接導線盡量短少，布線要整齊、美觀、橫平豎直，所以導線應全部從線槽中穿過。3)各種信號和顯示應按要注正確顯示。4)各種按鈕動作應靈活、可靠。5)通電試驗后能滿足控制要求。2、車床電氣控制安裝應注意事項：1)控制柜內(nèi)外所有設備和電器元件編號必須與電氣接線圖上編號完全一致。2)安裝接線時，為防止出錯，要主、控制電路分別接線，控制回路要一個小回路一個小回路的接，安裝好一部分，檢查一部分。3)所有螺釘和螺母要擰緊，以減少試車故障，安裝時不要漏接地線。4)試車前必須嚴格遵守安全操作規(guī)程，依次檢查電器動作是否符合電氣原理圖的要求，正確完成試車。5)試車出現(xiàn)故障，應立即切斷電源，排除故障，找出原因并改正后方可再次試車。七、實訓中可以出現(xiàn)的電氣故障及排除方法試車中出現(xiàn)故障，應根據(jù)故障現(xiàn)象從原理圖分析故障原因，弄清故障可能發(fā)生的部位。應先進行一般性的外觀檢查，檢查各電器有無破損、變色及接線有無脫落、松動；若外觀找不出故障點，應將電動機從電路中分離，對控制電路一部分一部分檢查，并可以通電進行試驗，觀察電器元件是否按要求順序動作，逐漸縮小故障點的范圍，邊找邊排除，直到故障排除為止。常見的故障現(xiàn)象及排除方法：1、主軸電動機不能啟動或停車現(xiàn)象：按下起動按鈕，電動機不啟動或不起動，并伴嗡嗡聲或運行中自行停轉(zhuǎn)，不能再啟動。檢查及排除方法：首先判斷故障是在主電路，還是在控制回路上。將電動機拆下，合上電源開關(guān)，按下啟動按鈕，若KM不動作，則故障在控制回路，應逐一檢查控制回路各電器接線情況是否接好或接觸不良；若KM動作，則故障在主回路，依次檢查主回路熔斷器是否熔斷，檢查熱繼電器熱元件是否熔斷，檢查三相交流電源是否缺相，檢查KM觸點接觸是否良好，排除故障后便可重新啟動。2、主軸電動機缺相運行現(xiàn)象：開機時缺相，按下啟動按鈕，電動機不啟動或轉(zhuǎn)運很慢，并發(fā)出嗡嗡聲。在運行時缺相，會突然發(fā)生嗡嗡聲。檢查及排除方法：出現(xiàn)缺相運行，應立即切斷電源，以免燒毀電動機。故障原因是三相電源中有一相斷路，檢查斷路點，排除故障。3、啟動后不能自鎖現(xiàn)象：按下啟動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開啟動按鈕，電動機停轉(zhuǎn)。檢查及排除方法：拉下電源開關(guān)，檢查接觸器KM的常開輔助觸點接頭是否松動或接觸不良，觸點是否并聯(lián)在SB1按鈕兩側(cè)。排除故障重新啟動即可。4、照明燈不亮現(xiàn)象：接通照明開關(guān)，燈不亮。檢查及排除方法：故障原因可能是照明電路熔絲燒斷，燈泡損壞或照明電路出現(xiàn)斷路。應首先檢查照明變壓器接線，排除變壓器接線松脫、初、次級線圈斷線等故障，更換熔斷器或燈泡，便可恢復正常照明。八、評分標準1、考核要求(1)在規(guī)定的時間內(nèi)能正確安裝電路，且試運轉(zhuǎn)成功。(2)安裝工藝達到基本要求，接點牢靠、接觸良好。(3)文明安全操作，沒有安全事故。2、評分標準：按照項目實施的各項要求，驗收考核標準分為百分制，按分數(shù)段劃分優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個檔次。評分標準如下：評分內(nèi)容分值要求扣分情況連接正確率50分接線正確，通電后電動機運轉(zhuǎn)成功。1、有一臺電動機不能正常轉(zhuǎn)動或不能停止，扣10分；2、一臺電動機不能工作，主電路或控制電路連接錯誤，扣15分3、一臺電動機不能工作，主電路和控制電路均連接錯誤，扣15分布線30分布線整齊、美觀，導線用量合理，穿過線槽。1、開關(guān)進出線5分；2、布線交叉情況5分；3、分相分色5分；4、接觸良好5分；5、總體美觀，用線量合理10分；安全試車20分操作安全規(guī)范，對存在的故障能獨立自行排除。1、存在故障找不出原因或不能排除的根據(jù)故障情況適當扣分。2、沒有遵守安全操作規(guī)范通電試車的扣20分附、項目實訓任務一一、任務：學生獨立完成C620-1型車床電氣線路的安裝與調(diào)試。二、要求：1、弄清機床控制電路的工作原理。2、弄清電氣控制柜結(jié)構(gòu)和布置，完成電氣接線圖。3、明確各電器元件的作用，列出C620-1型車床電器元件明細表。4、安全通電試車。5、同學間可相互設置2－3次故障，并分析、查找和排除故障。6、寫出1500字以上項目實訓報告。三、項目實訓報告內(nèi)容包括：（1）項目名稱；（2）C620-1型車床電氣控制要求；（3）C620-1型車床電氣控制原理圖及原理分析過程；（4）C620-1型車床電器元件明細表。（5）C620-1型車床電氣接線圖。（6）接線故障分析及排