组合机床电气控制课程设计1

<组合机床电气控制课程设计专业：机械设计制造及其自动化"班级：学号：姓名：指导老师：]湖南工业大学2011年6月11日|目录1绪论 (3)2设计方案 (4)左、右两动力头进给电机 (4)电动机控制电路 (5)液压泵电动机 (5)液压动力滑台控制 (6)主电路及照明电路 (7)，保护与调整环节 (8)继电器电气原理简图 (10)4 I/O分配表 (12)5组合机床电气控制电路图 (14)6课程设计的具体内容 (15)单循环自动工作 (15)单循环自动工作循环图 (15)单循环自动工作梯形图 (16){左铣单循环工作 (18)左铣单循环功能表 (18)左铣单循环梯形图 (19)右铣单循环工作 (21)右铣单循环梯形图 (21)公用程序 (23)回原位程序 (23)手动程序 (24).PLC梯形图总体结构图 (24)面板设计 (25)7系统调试 (26)8设计心得 (27)9参考文献 (28)，-1绪论对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。

传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。

随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。

本次设计的要求如下：组合机床结构示意图、组合机床工作循环图组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw ，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。

设计要求如下：（1）两台铣削动力头分别由两台笼型异步电动机拖动，单向旋转，无须电气变速和停机制动控制，但要求铣刀能进行点动对刀。

（2）液压泵电动机单向旋转，机床完成一次半自动工作循环后按下总停机按钮时才停机。

（3）加工到终点，动力头完全停止后，滑台才能快速退回。

（4）液压动力滑台前进、后退能点动调整。

~（5）电磁铁1YV 、2YV 采用直流供电。

（6）机床具有照明、保护和调整环节。

2设计方案左、右两动力头进给电机根据设计要求知左、右两动力头要求快进→工进→快退的工作循环，并且左、右两动力头可以同时工作，也可进行单独调整。

液压泵电动机M1正转，工作进给电机M2、M3也能够正转即可。

其主电路如下图：电动机控制电路1M 为液压泵电动机，操作按钮2SB 或1SB ，使1KM 得电或失电，控制电动机起动或停止。

】1SA 为机床半自动工作与调整工作的选择开关。

1SA 开关置于A 位置时机床实现半自动工作，左、右铣削动力头酌电动机2M 与3M 分别由滑台移动到位，压下行程开关2SQ 与3SQ ，使2KM 、3KM 得电并自锁，2M 、3M 分别起动工作。

加工到终点时，滑台压下终点行程开关4SQ ，使2KM 、3KM 断电，两动力头停转。

液压泵电动机液压泵电动机正转，因液压泵电动机的功率较小，故可以直接启动。

其主电路图如下：液压泵电动机接线图当KM1的线圈得电吸合使电机M1正转，通过plc 的输出就可以使不同的接触器线圈得电，从而使各电机转动起来。

液压动力滑台控制&液压泵电动机1M 起动工作后，按下按钮3SB ，继电器1KA 得电并自锁，电磁铁1YV 得电，控制液压滑台快速趋近，至滑台压下行程阀，滑台转为工作进给速度进给。

工作进给至终点，死挡铁停留，进油路油压升高，到压力继电器KP 动作。

1KA 失电，电磁铁1YV 失电，同时2KA 得电，电磁铁2YV 得电，滑台快速退回到原位，压下原位行程开关1SQ ，2KA 失电，2YV 失电，滑台停在原位，一个工作循环结束。

液压动力滑台的液压系统图元件动作表YV2KP 工步'YV1原位-----快进~+工进+----/+死挡铁停留-+快退-+-主电路及照明电路|机床照明灯EL 通过控制变压器1T 降压为24V ，由开关2SA 控制。

机床照明灯保护与调整环节熔断器1FU 实现对电动机1M 、变压器1T 、2T 一次侧短路保护。

2FU 实现对电动机2M 、3M 短路保护。

3FU 实现对控制电路短路保护。

4FU 实现对照明电路短路保护。

5FU 实现对电磁铁线圈电路短路保护。

[保护环节电路三台电动机的过载保护分别由1KR 、2KR 、3KR 热继电器实现。

为了保护刀具与工件安全，当其中一台电动机过载时，要求其余两台电动机均应停止工作。

因此，熟继电器的常闭触点均应接在控制电路的总电路中。

组合机床是由通用部件和专用部件组成。

组合机床在整机的安装、调试过程中，希望各部件能灵活方便地进行单独调试，而不影响其它部件。

因此，控制电路应具有对自动加工与调整工作状态的控制作用。

左、右动力头调整点动对刀时，通过操作转换开关1SA 于调整位置M ，分别按下按钮7SB 、8SB 实现左、右动力头点动对刀的调整。

液压动力滑台前进、后退的调整是将1SA 开关置于M 位置，切断2KM 、3KM 线圈电路，使滑台移动到2SQ 、3SQ 位置时，左、右铣削动力头不应起动工作。

按下点动按钮5SB 、6SB ，分别使1KA 、2KA 得电，获得滑台前进与后退的点动调整工作。

调节环节电路&继电器电气原理简图3程序的设计根据要求知需使左、右两动力头均要求快进→工进→快退的工作循环和可使左、右两动力头同时工作，也可进行单独调整。

故设计的流程图如下图NN NN NN N程序流程图4 I/O分配表因采用PLC控制，需分配其I/O点，它决定着系统如何工作。

：5组合机床电气控制电路图6课程设计的具体内容单循环自动工作单循环自动工作循环图…单循环自动工作功能表单循环自动工作梯形图左铣单循环工作左铣单循环功能表、夹紧夹紧指示原位指示松开左铣单循环梯形图}右铣单循环工作右铣单循环梯形图公用程序$回原位程序@手动程序PLC梯形图总体结构图- ;公用程序回原位程序自动程序手动程序CJ P0CJ P2CJ P1X1X0X11ENDP0P1P2公用程序CALL P0CALL P1CALL P2X1X0X11...FENDSRET手动程序P0...SRET自动程序P1...SRET回原位程序P2面板设计使用说明书：、两面加工组合机床电气控制系统介绍：具有半自动、手动、单循环启动、左铣头单循环、右铣头单循环5种工作方式，用转换开关进行控制。

手动方式时，用个操作按钮来点动执行相应的动作，单循环时，每按一次启动按钮，向前执行一个循环动作，半自动时首先机床回原位，再按下启动按钮就会执行一个周期，换回原位工作方式时，按下“回原位”按钮工件自动回到原位状态。

7系统调试安装GX Developer和三菱的仿真软件，建立一个新工程，将梯形图输入到工程中，完成后将其转换。

再启动梯形图逻辑测试，选择软元件测试，输入不同的软元件，改变其状态，观察输出的改变。

调试表格8设计心得通过这次PLC课程设计，我知道：使机床与plc结合，可以轻松的完成规定的工作，这可以很大程度的减小工人的工作和减小危险。

因为这一切都是有程序控制的，能够使机器严格按规律执行，而人工作的时候总会有一些错误发生，这些错误有可能引发危险。

和学别的学科一样，在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。

我做的是组合机床的组合机床的电气控制系统。

由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。

但通过各方面的查资料并学习。

我基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。

通过这次设计实践。

我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。

在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。

能过解决一个个在调试中出现的问题，我对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。

通过此次课设，让我了解了plc梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。

有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

最后，非常感谢老师的指导和同学们的帮助！9参考文献1.常晓玲主编《电气控制系统与可编程控制器》机械工业出版社；2.王永华主编《现代电气控制及PLC应用》；3.陈立定等编《电气控制与可编程控制器》华南理工大学出版社 2001年；4.张华主编《电类专业毕业设计指导》机械工业出版社；5 王炳实主编《机床电气控制》机械工业出版社；6马镜澄等编《低压电器》兵器工业出版社；7李建心主编《可编程控制器及其应用》机械工业出版社8李仁主编《生产机械的电气控制》机械工业出版社9徐虎等编《电机原理》机械工业出版社。