机床电气控制技术课程设计报告吴伟

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1、机床电气控制技术课程设计报告设计课题:一台普通卧式车床的PLC控制系统设计姓名:吴伟学院:经济技术学院专业:机械设计制造及其自动化班级:四班学号:12530110日期2015年6月22日——2015年6月28日指导教师:马德贵26目录一、设计要求二、普通卧式车床控制简介1．PLC控制线路设计2.电气控制线路特点三、系统的硬件设计1.确定电动机2.控制要求3.确定I/O设备4.PLC的选择5.分配I/O6．电器元件选择四、PLC对普通卧式车床的工作原理1.主电动机正反转控制2.主电动机电动控制3.主电动机电动停止和反接制动4.主电动机反接制动5.主电路工作电流监视6.冷却及

2、快速电动机控制五、卧式车床电气控制主回路图26六、安装般电器元件平面布置七、控制面板按钮、行程开关平面布置图八、车床控制系统PLC外部接线图九、车床控制系统PLC梯形图十、电器元件一览表十一、参考文献一设计要求一主要参数和拖动控制要求：1、最大车削工件外圆直径为450mm。2、要求主拖动电动机直接起动，点动串电阻，正反转动。3、要求切削时提供冷却液。4、刀架可以有电动机拖动快速移动。5、必要的照明、信号指示。一．普通卧式车床控制简介一、PLC控制线路设计1.主电路设计根据设计要求，需要使用三个电动机M1、M2、M3。机床的三相电源由电源引入开关Q引入。主电动机M1的过载保

3、护，由热继电器FR1实现，它的短路保护可由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。冷却泵电动机M2的过载保护，由热继电器FR4实现。快速移动电动机M3由于是短时工作，不设过载保护。电动机M2、M3设有短路保护熔断器FU5。262.控制电路设计考虑到操作方便，主电动机M1可在操作板上和刀架上分别设起动和停止按钮SB1、SB2、SB3、SB4进行操纵，接触器与控制按钮组成自锁的起停控制电路。冷却泵电动机M2由SB5、SB6进行起停操作，装在操作板上。快速电动机M3工作时间短，为了操作灵活由按钮SB7与接触器组成点动控制电路。3.信号指示与照明电路设计可设电源指示灯HL2（绿色），在

4、电源开关Q接通后，立即发光显示，表示机床电气线路已处于供电状态；设指示灯HL1（红色）表示主电动机运行。这两个指示灯可由接触器的动合和动断两对辅助触点进行切换通电显示。在操作面板上设有交流电流表A，它串联在电动机主回路中，用以指示机床的工作电流。这样可根据电动机工作情况调整切削用量使主电动机尽量满载运行，提高生产率，并能提高电动机功率因数。设照明灯HL为安全照明（36V安全电压）。4.控制电路电源。考虑安全可靠及满足照明指示灯的要求，控制线路的电压为127V，照明电压为36V，指示灯电压为6.3V。。二、电气控制线路的特点（1）主轴正反转用正反向接触器进行控制26（2）主

5、电机不经常启动，所以采用直接启动（3）为了对刀和工件进行调整，主轴电动机控制线路设置有电动环节（4）为了调高工作效率，主轴电动机采用反接制动，在反接制动时，为减小制动电流，定子回路串入限流电阻R，在点动时，R叶串入定子回路，防止频繁点动时使主电动机过热（5）未检测主轴电动机定子大电流，通过电流互感器介入电流表。为防止主轴电动机的启动电流以及反接制动电流对电流表造成冲击，在主轴电动机启动和反接制动时，与电流表并联一个时间继电器的通电延时打开的常闭触电（6）加工螺纹时，为了保证工件的旋转速度与刀具的进给速度间的严格传动比关系，刀架的进给运动也由主轴电动机拖动（7）为了减轻工人

6、的劳动强度和节省辅助工时，专门设计了一台2.2kw的电动机拖动溜板箱快速运动（8）加工时为了防止刀具和工件的温度过高，用一台电动机驱动的冷却泵供给切削液实现冷却。冷却泵电动机在主轴电动机开动后方可起动旋转。二.系统硬件设计一确定电动机我国机床制造厂对不同类型机床目前采用的主电动机容量的统计分析公式如下：车床：P=36.5D1.54单位为kW。（4-1）D车削最大工件直径单位为m。立式车床：P=20D0.88单位为kW。（4-2）D车削最大工件直径单位为m。26摇臂钻床：P=0.0646D1.10单位为kW。（4-3）D最大钻孔直径单位为mm。卧式镗床：P=0.004D1.

7、7单位为kW。（4-4）D镗杆直径单位为mm。龙门刨床：P=D1.16/1.66单位为kW。（4-5）B工作台宽度单位为mm。按上式结果，选用稍大于或等于计算值的标准容量电动机。根据上式4-1和设计要求可算出P=10.7kW。查表得可选电动机P=11kW。对于机床，当主运动和进给运动由同一电动机驱动时，可依主运动电动机功率选择。若进给运动由单独电动机并驱动快速移动时，电动机功率由快速移动来选择，而快速移动所需要的功率，一般由经验数据来选择。下表列出了其经验数据值。机床型号运动部件移动速度值（V/min）所需电动机功率值(kW)