M1432型萬(wàn)能外圓控制磨床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).docx

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1、三 江 學(xué) 院 機(jī)電傳動(dòng)與控制課程設(shè)計(jì) 題 目 M1432型萬(wàn)能外圓控制磨床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 機(jī)械與電氣工程 學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)）專業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 成 績(jī) 起訖日期 2017.1.3-2016.1.6 目 錄 第一章

2、 緒論 第二章 M1432型萬(wàn)能外圓磨床接觸器—繼電器控制電路概述 第三章 電動(dòng)機(jī)控制電路分析 2.1 油泵電動(dòng)機(jī)M1的控制 2.2 頭架電動(dòng)機(jī)M2的控制 2.3 外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3和M4控制 2.4 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5的控制 2.5 停止 2.6 照明指示燈 2.7 切斷電源開(kāi)關(guān) 第四章 M1432型萬(wàn)能外圓磨床原理圖 第五章 元件明細(xì)表 第六章 M1432萬(wàn)能外圓磨床PLC控制 課程設(shè)計(jì)小結(jié) 參考文獻(xiàn)  一、緒論 1. M

3、1432型萬(wàn)能外圓磨床用于磨削圓柱形和圓錐形零件的外圓和內(nèi)孔。 2. 機(jī)床的外磨砂輪、內(nèi)磨砂輪、工件、油泵及冷卻，均以單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 3. 機(jī)床的工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)，可由液壓驅(qū)動(dòng)，也可用手輪搖動(dòng)。 4. 砂輪架橫向快速進(jìn)退由液壓驅(qū)動(dòng)，其進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由手輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 5. M1432型萬(wàn)能外圓磨床可以用來(lái)加工外圓柱面及外圓錐面，利用磨床上配備的內(nèi)圓磨具還可以磨削內(nèi)圓柱面和內(nèi)圓錐面，也能磨削階梯軸的軸肩和端平面。此電路采用五臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)工作。M1432型萬(wàn)能外圓磨床由床身、工件頭架、工作臺(tái)、內(nèi)圓磨具、砂輪架、結(jié)尾、控制箱等部件組成。 6. 使學(xué)生了解熟練掌握M

4、1432型萬(wàn)能外圓磨床安裝接線、分析原理、及檢修電路故障，機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式，分析機(jī)床對(duì)電氣線路的主要要求，機(jī)床接觸器一繼電器控制電路概述，機(jī)床的PLC控制方案，M1432 萬(wàn)能外圓磨床的PLC程序編制，PLC電氣控制系統(tǒng)電器元件的選擇 7.型號(hào)意義： M：磨床 1：外圓 4：萬(wàn)能 32：磨削直徑320mm 8. M1432型萬(wàn)能外圓磨床可用于工件的外圓錐面，內(nèi)圓柱面，內(nèi)圓柱面，內(nèi)圓錐面和階臺(tái)端面及磨削平面等。 二、M1432型萬(wàn)能外圓磨床接觸器—繼電器控制電路概述 M1432型萬(wàn)能外圓磨床接觸器—繼電器控制電路原理圖如圖1-1所示。如圖1-1可以看出

5、，M1432型萬(wàn)能外圓磨床由五臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，即油泵電動(dòng)機(jī)M1，頭架電動(dòng)機(jī)M2，內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3，外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M4和冷卻電動(dòng)機(jī)M5。 從控制電路來(lái)看，M1432型萬(wàn)能外圓磨床只有在油泵電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，即電路圖13區(qū)中接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后，其他的電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)運(yùn)行。 在控制電路中，SB1為機(jī)床的總停止按鈕；SB2為油泵電動(dòng)機(jī)M1的啟動(dòng)按鈕；SB3為頭架電動(dòng)機(jī)M2的點(diǎn)動(dòng)按鈕；SB4為內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3、M4的啟動(dòng)按鈕；SB5為內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3、M4的停止按鈕；手動(dòng)開(kāi)關(guān)SA1為頭架電動(dòng)機(jī)M2高、低速轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；SA2為冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5的手動(dòng)開(kāi)關(guān)；行程開(kāi)關(guān)ST1為為砂輪架快

6、速連鎖開(kāi)關(guān)；ST2為內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3、M4的連鎖行程開(kāi)關(guān)。 按下按鈕SB2，接觸器KM1通電閉合并自鎖，油泵電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，其他電動(dòng)機(jī)即可啟動(dòng)。 按下按鈕SB3，頭架電動(dòng)機(jī)可點(diǎn)動(dòng)。將手動(dòng)開(kāi)關(guān)SA1扳至“低”速擋，將砂輪架快速移動(dòng)操縱手柄扳至“快進(jìn)”位置，液壓油進(jìn)入砂輪架移動(dòng)驅(qū)動(dòng)油缸，帶動(dòng)砂輪架快速進(jìn)給移動(dòng)。當(dāng)砂輪架接近工件時(shí)，壓合行程開(kāi)關(guān)ST1，接觸器KM2通電閉合，頭架電動(dòng)機(jī)M2低速運(yùn)轉(zhuǎn)。同理，將SA1扳至“高”速檔位置，重復(fù)以上過(guò)程，頭架電動(dòng)機(jī)M2高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 內(nèi)、外圓電動(dòng)機(jī)M3、M4的控制由行程開(kāi)關(guān)ST2進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)將砂輪架上的內(nèi)圓磨具往下翻時(shí)，行程開(kāi)關(guān)ST2復(fù)位，按下按鈕

7、SB4，接觸器KM4通電閉合，內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)將砂輪架上的內(nèi)圓磨具往上翻時(shí)，行程開(kāi)關(guān)ST2被壓合，按下按鈕SB4，接觸器KM5通電閉合，外圓電動(dòng)機(jī)M4啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 當(dāng)接觸器KM2或KM3閉合時(shí)，也就是頭架電動(dòng)機(jī)M2不論低速或高速運(yùn)轉(zhuǎn)，接觸器KM6都會(huì)通電閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 FU1作為線路總的短路保護(hù)，F(xiàn)U2作為M1和M2電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，F(xiàn)U3作為M3和M5電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)。5臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有過(guò)載保護(hù)。 三、電動(dòng)機(jī)控制電路分析 1.油泵電動(dòng)機(jī)M1的控制 啟動(dòng)按鈕SB2 KM1線圈得電 KM1自鎖觸頭閉合自鎖 后面電路才能得電實(shí)現(xiàn)順序

8、控制 KM1主觸頭閉合 油泵電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)供給壓力油 2.頭架電動(dòng)機(jī)M2的控制 3.外圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3和M4控制 內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)啟動(dòng)，由位置開(kāi)關(guān)ST2對(duì)它們實(shí)際聯(lián)鎖。 當(dāng)外圓磨削時(shí)，把砂輪架上的內(nèi)圓磨具往上翻，它的后側(cè)壓住位置開(kāi)關(guān)ST2 ST2常閉分?jǐn)鄬?duì)KM4聯(lián)鎖 ST2常開(kāi)閉合 KM5線圈得電 KM5聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬?duì)KM4聯(lián)鎖 KM5自鎖觸頭閉合 KM5主觸頭閉合 電動(dòng)機(jī)M4得電 KM5聯(lián)鎖觸頭復(fù)位閉合 停止

9、:只需按下SB5 KM5線圈失電 KM5自鎖觸頭分?jǐn)? KM5主觸頭分?jǐn)? 電動(dòng)機(jī)M4失電停轉(zhuǎn)。 當(dāng)內(nèi)圓磨削時(shí)：將內(nèi)圓磨具翻下，原被內(nèi)圓磨具壓下的位置開(kāi)關(guān)ST2復(fù)位，ST2常開(kāi)恢復(fù)分?jǐn)? ST2常閉恢復(fù)閉合 電磁鐵YA線圈得電① 按下SB4 KM4線圈得電② ① 銜鐵被吸下，砂輪架快速進(jìn)退的操縱手柄鎖住液壓回路，使砂輪架不能快速退回 KM4聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)鄬?duì)KM5聯(lián)鎖 ② KM4自鎖觸頭閉合自鎖 KM

10、4主觸頭閉合 內(nèi)圓砂輪電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)運(yùn)行 內(nèi)圓砂輪磨削時(shí)，砂輪架是不允許快速退回的，因?yàn)榇藭r(shí)圓磨頭在工件內(nèi)孔，砂輪架若快速移動(dòng)，易造成損壞磨及工件報(bào)廢的嚴(yán)重事故。 4.冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5的控制： 當(dāng)KM2或KM3線圈得電吸合時(shí)，利用KM 2或KM3輔助常開(kāi)觸頭閉合，使KM6線圈得電吸合 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5自動(dòng)啟動(dòng)。 修整砂輪時(shí)，不需要啟動(dòng)頭架電動(dòng)機(jī)M2，但要啟動(dòng)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5。為此，備有轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2，在修整砂輪時(shí)用來(lái)控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)。 5. 停止：按下SB1 KM1線圈失電 KM1主觸頭分?jǐn)? 電動(dòng)機(jī)M1失電停轉(zhuǎn) KM1自鎖觸頭分

11、斷 后面電路不能得電其余接觸器所需的電源都從接觸器KM1自鎖觸頭后面接出，所以當(dāng)油泵電動(dòng)機(jī)停止后其余電動(dòng)機(jī)才能停止。 6. 照明及指示燈線路由變壓器TC降壓為24V電壓供照明，6伏供指示燈。 7.切斷電源開(kāi)關(guān)QS1 斷開(kāi)QS2 照明燈EL滅 指示燈HL燈滅  M7120平面磨床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1. 主電路的設(shè)計(jì)與分析 2. 控制電路的設(shè)計(jì)與分析  五、元件明細(xì)表 代號(hào) 名稱 型號(hào) 規(guī)格 數(shù)量 M1 油泵電機(jī) Y802—4/B5 0.75KW、80V、4極

12、1500Hmin 1 M2 頭架電動(dòng)機(jī) YUD90LA—814 0.37/5KW、380V 814極 1 M3 內(nèi)圓電動(dòng)機(jī) Y302—2 1.1KW 380V 2極 3000r/min 1 M4 外圓電動(dòng)機(jī) Y112M-4 4KW 380V 4極 1500r/min 1 M5 冷卻泵電動(dòng)機(jī) DB-25 0.125KW 380V 2極 1 KM 交流接觸器 CJ10-10 380V 10A 線圈電壓380 6 FR 熱繼電器 JR16B-20/3 20A 3極 5 FU1 螺旋式熔斷器 RL1-60/25 380

13、V 60A配熔體25A 3 FU2 螺旋式熔斷器 RL1-15/10 380V 15A配熔體10A 6 FU3 螺旋式熔斷器 RL1-15/10 380V 15A配熔體10A 6 FU4 螺旋式熔斷器 RL1-15/2 380V 15A配熔體2A 2 FU5 熔斷器 RL1-15/2 380V 15A配熔體2A 1 SA1 照明開(kāi)關(guān) LAY3-22*13 單極3位；380V、6A 1 SA2 油泵泵開(kāi)關(guān) LAY3-11x/2 單極3位；380V、6A 1 SA3 電源開(kāi)關(guān) LAY3-11x/2 單極

14、3位；380V、 1 SB 按鈕 LA10-3H 380V 5A 3位 7 QS 位置開(kāi)關(guān) LX1-111 380V 5A 1 YA 電磁鐵 MQW-0.7 380V 0.7 1 TC 變壓器 BKC-150 380/36 24 6V 1 EL 照明燈 JC6-1 24V 40W 1 HL 指示燈 DS22-2/T 0.15A 6～8V 2 六、M1432型萬(wàn)能外圓磨床PLC控制 M1432型萬(wàn)能外圓磨床PLC的輸入/輸出點(diǎn)分配表 輸入信號(hào) 輸出信號(hào) 名稱 代號(hào)

15、 輸入點(diǎn) 編號(hào) 名稱 代號(hào) 輸入點(diǎn) 編號(hào) 總停止按鈕 SB1 I0.1 線圈KM1 KM1 Q0.0 油泵電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)按鈕 SB2 I0.2 線圈KM2 KM2 Q0.1 頭架電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕 SB4 I0.3 線圈KM3 KM3 Q0.2 頭架電動(dòng)機(jī)M2停止按鈕 SB3 I0.4 線圈KM4 KM4 Q0.3 內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕 SB6 I0.5 線圈KM5 KM5 Q0.4 內(nèi)、外圓砂輪電動(dòng)機(jī)停止按鈕 SB5 I0.6 線圈KM6 KM6 Q0.5 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5啟動(dòng)按鈕 SB9

16、I1.0 線圈KM7 KM7 Q0.6 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M5停止按鈕 SB8 1.1 油泵指示燈 EL Q0.7  M1432型萬(wàn)能外圓磨床PLC控制接線圖  PLC程序的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)小結(jié) 作為一個(gè)工科學(xué)生，實(shí)踐是我們最好的學(xué)習(xí)手段，而在校期間，僅有的課程設(shè)計(jì)是我們唯一的實(shí)踐機(jī)會(huì)。把握好課程設(shè)計(jì)的這個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我們可以學(xué)到許多課本中無(wú)法學(xué)到的知識(shí)。 機(jī)電傳動(dòng)控制這門課，是以電機(jī)被控對(duì)象，控制為核心的一門課程。所以，我們不僅要掌握現(xiàn)代工業(yè)的各種控制方法，同時(shí)也應(yīng)了解電機(jī)的原理以及特性。 在本次課程設(shè)計(jì)中，我們總共經(jīng)歷了控制要求的分析、原理圖的設(shè)計(jì)、元器件的選型、接線圖的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)資料整理等5個(gè)過(guò)程。在每個(gè)過(guò)程中我們都學(xué)到了很多的知識(shí)，積累許多經(jīng)驗(yàn)，并了解了整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的各個(gè)過(guò)程，我們經(jīng)歷了許多困難坎坷。一周的時(shí)間，我們通過(guò)重重困難，最終完成了整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。對(duì)于我們而言，這就像是真正的工作一般，每天組員們通力合作。這個(gè)過(guò)程，是我們最寶貴的財(cái)富，因?yàn)?，我們從中汲取的?jīng)驗(yàn)將受用一生。 參考文獻(xiàn) 王宗才主編:機(jī)電傳動(dòng)與控制(第2版)北京:電子工業(yè)出版社2014