《電氣控制與PLC》課程綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

《電氣控制與PLC》課程綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一、項(xiàng)目名稱(chēng)：C620-1型車(chē)床電氣線路的安裝與調(diào)試二、項(xiàng)目能力目標(biāo)1、熟悉普通車(chē)床的基本組成和控制過(guò)程。掌握機(jī)床電氣控制線路的特點(diǎn)和控制要求。提高識(shí)別機(jī)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(jī)床電氣控制線路的綜合裝配與調(diào)試能力。三、項(xiàng)目實(shí)施環(huán)境條件場(chǎng)地：4#實(shí)訓(xùn)樓供用電實(shí)訓(xùn)室。設(shè)備：電氣控制柜10套。工具儀表：常用電工工具，萬(wàn)用表1只。材料：三色導(dǎo)線若干四、理論知識(shí)準(zhǔn)備1、機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式(1)主要結(jié)構(gòu)：C620-1型車(chē)床的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，主要由車(chē)身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、溜板與刀架等幾部分組成。1—進(jìn)給箱1—進(jìn)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(yùn)動(dòng)形式車(chē)削加工的基本運(yùn)動(dòng)是主軸通過(guò)卡盤(pán)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，溜板帶動(dòng)刀架做直線移動(dòng)。前者為主運(yùn)動(dòng)，承受車(chē)削時(shí)的主要切削功率；后者為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使刀具移動(dòng)，進(jìn)行切削。機(jī)床的主傳動(dòng)是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且由主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)傳到主軸變速箱再旋轉(zhuǎn)的；車(chē)床刀架的縱向運(yùn)動(dòng)與橫向運(yùn)動(dòng)，均為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。機(jī)床的其他進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由主軸傳給的。C620-1型車(chē)床的主軸和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都是由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的，由變速箱、主軸箱實(shí)現(xiàn)機(jī)械式有級(jí)調(diào)速。因此，機(jī)床共有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，一臺(tái)是主軸電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；另一臺(tái)是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，為車(chē)削工件時(shí)輸送冷卻液。2、機(jī)床對(duì)電氣線路的基本要求(1)機(jī)床共有二臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其中1M是主軸電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)；2M是冷卻液泵電動(dòng)機(jī)，為車(chē)削工件時(shí)輸送冷卻液。(2)2臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率都不大，主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)負(fù)載為輕載，故都采用380V電源供電，全壓?jiǎn)?dòng)。(3)機(jī)床要求兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)只能單向運(yùn)動(dòng)，且采用全壓直接啟動(dòng)。(4)機(jī)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(chē)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(kāi)關(guān)QS1引入。主軸電動(dòng)機(jī)M1的起停由交流接觸器KM的主觸點(diǎn)控制，主軸通過(guò)摩擦離合器實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；冷卻泵電動(dòng)機(jī)由開(kāi)關(guān)QS2控制，且只有主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，才能工作。2、控制電路分析主軸電動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程：合上電源總開(kāi)關(guān)QS1后，按下起動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM線圈得電鐵心吸合，KM三個(gè)主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)并聯(lián)在SB1兩端的KM輔助觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)自鎖。按下停止按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制過(guò)程：當(dāng)主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后，合上開(kāi)關(guān)QS2，電動(dòng)機(jī)M2得電起動(dòng)；斷開(kāi)QS2，冷卻泵停轉(zhuǎn)；當(dāng)M1電動(dòng)機(jī)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(kāi)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(hù)電路分析線路有過(guò)載保護(hù)（熱繼電器FR1、FR2和FR3），短路保護(hù)（熔斷器FU1和FU2）和欠壓保護(hù)。熔斷器FU1為電動(dòng)機(jī)M2提供短路保護(hù)。FU2為控制電路提供短路保護(hù)。FU3為照明電路提供短路保護(hù)。熱繼電器FR1和FR2為電動(dòng)機(jī)M1和M2的過(guò)載保護(hù)，它們的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)后接在控制電路中，只要其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，其相對(duì)應(yīng)的熱繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而使控制電路失電，接觸器KM線圈失電，所有電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。此外，控制電路還有欠電壓保護(hù)，當(dāng)電源電壓低于接觸器KM線圈額定電壓的85%時(shí)，KM會(huì)自行釋放。五、項(xiàng)目訓(xùn)練內(nèi)容1、熟悉電氣原理圖。C620-1型車(chē)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(shí)訓(xùn)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(chē)床的安裝接線圖示例（學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)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(chē)床電器元件明細(xì)，配齊電氣設(shè)備和電器元件。(1)核對(duì)各電器元件，并記錄所用電器及電機(jī)的銘牌，填入表1；(2)逐件用萬(wàn)用表檢驗(yàn)各電器的性能好壞。圖3C620-1型車(chē)床接線圖表1C620-1型車(chē)床電器元件明細(xì)表代號(hào)元件名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格件數(shù)M1主軸電動(dòng)機(jī)1M2冷卻泵電動(dòng)機(jī)1KM交流接觸器1FR1、FR2熱繼電器各1QS1電源開(kāi)關(guān)1QS2三相轉(zhuǎn)換開(kāi)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(chē)床電氣控制柜的配線選用軟導(dǎo)線，其主電路的導(dǎo)線可采用紅、黃、蘭進(jìn)行分相分色，控制回路選配同一種顏色的導(dǎo)線，這樣即便于安裝、識(shí)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(jìn)行編號(hào)。2)安裝電氣控制主電路部分、控制線路部分。需外接的導(dǎo)線接到接線端子排上，然后再接到柜外的其它電器和設(shè)備。如按鈕、照明燈和電動(dòng)機(jī)。3)安裝車(chē)床照明燈具。4)安裝主軸電機(jī)。5、電氣控制柜的安裝檢查。安裝完畢后，清理安裝場(chǎng)地，全面檢查接線和安裝質(zhì)量。(1)常規(guī)檢查對(duì)照電氣原理圖、接線圖，逐線檢查，核對(duì)線號(hào)，防止錯(cuò)接、漏接；檢查各接線端子的接觸情況，若有虛接現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)排除。(2)用萬(wàn)用表檢查在斷電的情況下，用萬(wàn)用表歐姆檔檢查。（詳見(jiàn)課本P82（5）電氣控制柜的安裝檢查）6、車(chē)床電氣控制線路通電試車(chē)電氣線路安裝完畢，經(jīng)過(guò)檢查無(wú)誤后，可進(jìn)行通電試車(chē)。試車(chē)前必須熟悉電氣設(shè)備與車(chē)床電氣系統(tǒng)的性能，掌握試車(chē)順序；在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，正確完成試車(chē)工作；通電試驗(yàn)時(shí)，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是否正確，檢查指示燈是否完好。六、C620-1型車(chē)床電氣控制線路的接線要求和注意事項(xiàng)1、電氣線路安裝的質(zhì)量要求1)所有電器元件和接線應(yīng)按電氣線路原理圖與電氣接線圖進(jìn)行安裝。2)安裝要求：元件布局合理，連接導(dǎo)線盡量短少，布線要整齊、美觀、橫平豎直，所以導(dǎo)線應(yīng)全部從線槽中穿過(guò)。3)各種信號(hào)和顯示應(yīng)按要注正確顯示。4)各種按鈕動(dòng)作應(yīng)靈活、可靠。5)通電試驗(yàn)后能滿(mǎn)足控制要求。2、車(chē)床電氣控制安裝應(yīng)注意事項(xiàng)：1)控制柜內(nèi)外所有設(shè)備和電器元件編號(hào)必須與電氣接線圖上編號(hào)完全一致。2)安裝接線時(shí)，為防止出錯(cuò)，要主、控制電路分別接線，控制回路要一個(gè)小回路一個(gè)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(chē)故障，安裝時(shí)不要漏接地線。4)試車(chē)前必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，依次檢查電器動(dòng)作是否符合電氣原理圖的要求，正確完成試車(chē)。5)試車(chē)出現(xiàn)故障，應(yīng)立即切斷電源，排除故障，找出原因并改正后方可再次試車(chē)。七、實(shí)訓(xùn)中可以出現(xiàn)的電氣故障及排除方法試車(chē)中出現(xiàn)故障，應(yīng)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(yīng)先進(jìn)行一般性的外觀檢查，檢查各電器有無(wú)破損、變色及接線有無(wú)脫落、松動(dòng)；若外觀找不出故障點(diǎn)，應(yīng)將電動(dòng)機(jī)從電路中分離，對(duì)控制電路一部分一部分檢查，并可以通電進(jìn)行試驗(yàn)，觀察電器元件是否按要求順序動(dòng)作，逐漸縮小故障點(diǎn)的范圍，邊找邊排除，直到故障排除為止。常見(jiàn)的故障現(xiàn)象及排除方法：1、主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或停車(chē)現(xiàn)象：按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)或不起動(dòng)，并伴嗡嗡聲或運(yùn)行中自行停轉(zhuǎn)，不能再啟動(dòng)。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(dòng)機(jī)拆下，合上電源開(kāi)關(guān)，按下啟動(dòng)按鈕，若KM不動(dòng)作，則故障在控制回路，應(yīng)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(dòng)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(diǎn)接觸是否良好，排除故障后便可重新啟動(dòng)。2、主軸電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行現(xiàn)象：開(kāi)機(jī)時(shí)缺相，按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)或轉(zhuǎn)運(yùn)很慢，并發(fā)出嗡嗡聲。在運(yùn)行時(shí)缺相，會(huì)突然發(fā)生嗡嗡聲。檢查及排除方法：出現(xiàn)缺相運(yùn)行，應(yīng)立即切斷電源，以免燒毀電動(dòng)機(jī)。故障原因是三相電源中有一相斷路，檢查斷路點(diǎn)，排除故障。3、啟動(dòng)后不能自鎖現(xiàn)象：按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。檢查及排除方法：拉下電源開(kāi)關(guān)，檢查接觸器KM的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)接頭是否松動(dòng)或接觸不良，觸點(diǎn)是否并聯(lián)在SB1按鈕兩側(cè)。排除故障重新啟動(dòng)即可。4、照明燈不亮現(xiàn)象：接通照明開(kāi)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(yīng)首先檢查照明變壓器接線，排除變壓器接線松脫、初、次級(jí)線圈斷線等故障，更換熔斷器或燈泡，便可恢復(fù)正常照明。八、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1、考核要求(1)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能正確安裝電路，且試運(yùn)轉(zhuǎn)成功。(2)安裝工藝達(dá)到基本要求，接點(diǎn)牢靠、接觸良好。(3)文明安全操作，沒(méi)有安全事故。2、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：按照項(xiàng)目實(shí)施的各項(xiàng)要求，驗(yàn)收考核標(biāo)準(zhǔn)分為百分制，按分?jǐn)?shù)段劃分優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)檔次。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：評(píng)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(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)成功。1、有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)不能正常轉(zhuǎn)動(dòng)或不能停止，扣10分；2、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)不能工作，主電路或控制電路連接錯(cuò)誤，扣15分3、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)不能工作，主電路和控制電路均連接錯(cuò)誤，扣15分布線30分布線整齊、美觀，導(dǎo)線用量合理，穿過(guò)線槽。1、開(kāi)關(guān)進(jìn)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(chē)20分操作安全規(guī)范，對(duì)存在的故障能獨(dú)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(dāng)扣分。2、沒(méi)有遵守安全操作規(guī)范通電試車(chē)的扣20分附、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)任務(wù)一一、任務(wù)：學(xué)生獨(dú)立完成C620-1型車(chē)床電氣線路的安裝與調(diào)試。二、要求：1、弄清機(jī)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(chē)床電器元件明細(xì)表。4、安全通電試車(chē)。5、同學(xué)間可相互設(shè)置2－3次故障，并分析、查找和排除故障。6、寫(xiě)出1500字以上項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告。三、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)報(bào)告內(nèi)容包括：（1）項(xiàng)目名稱(chēng)；（2）C620-1型車(chē)床電氣控制要求；（3）C620-1型車(chē)床電氣控制原理圖及原理分析過(guò)程；（4）C620-1型車(chē)床電器元件明細(xì)表。（5）C620-1型車(chē)床電氣接線圖。（6）接線故障分析及排