M7120型平面磨床电气控制 说明书要点

电气控制技术课程设计说明书M7120型平面磨床电气控制

学院：机电工程学院

指导教师：李海军刘宇

专业：电气工程及其自动化

班级：11级电气一班

姓名：温强周琳

学号：110512530 110512556

设计完成日期：2014年5月4日

一、 M7120型平面磨床电气控制设计任务及设计要求 (1)

1 控制设计要求 (1)

2 控制设计任务 (1)

二设计方案 (1)

1 主电路设计 (1)

2 辅助电路设计 (3)

三电气原理图设计 (4)

1 主电路设计与分析 (4)

2 辅助电路设计及分析 (5)

四电气控制板安装与调制 (6)

1 控制板任务 (6)

2 安装实物图片 (6)

3 调试情况 (8)

五 PLC控制的设计 (10)

1 I/O点分析 (10)

2 PLC选型 (10)

3 I/O点分配 (10)

4 PLC外围接线图 (11)

5 PLC程序设计 (12)

6 程序的运行与调试 (14)

六收获与与体会 (23)

七总结：PLC控制与继电器控制的区别 (24)

我先对本次的设计进行了总体的思考和分析M7120型平面磨床主要由4台电动机组成，它们分别是：液压泵电动机M1，砂轮电动机M2，冷却泵电动机M3，砂轮升降电动机M4。M1单向旋转，可实现反接制动、两地控制；M2、M3均单向旋转，M3只有在M2启动后才能运转；M4可实现双向旋转，且只能通过电动控制。首先绘制原理接线图，随后连电路板、进行调试。然后根据电气控制电路的线路图，绘制PLC外围接线图，编程PLC的梯形图，调试。

一、 M7120型平面磨床电气控制设计任务及设计要求

1 控制设计要求

（1）液压泵电动机M1单向旋转，可实现反接制动，两地控制。（2）M2、M3均单向旋转，M3只有在M2启动后才能运转。

（3）M4可实现双向旋转，且M4只能通过电动控制。

（4）M1、M2、M3均有过载保护功能，整个电路具有短路保护功能。（5）机床控制电路及指示灯电路，电压均为380V。其中HL1为控制指示灯，HL2为M1运转指示灯，HL3为M2及M3运转指示灯，HL4为M4运转指示灯。

2 控制设计任务

（1）绘制电气控制原理图（A2图幅），PLC外围接线图（A3图幅），编写PLC控制程序。

（2）制作电气控制板：按照设计指导书要求的控制功能，制作安装液压泵电动机M1，砂轮电动机M2，冷却泵电动机M3，砂轮升降电动机M4主回路及控制回路，取消控制变压器及照明灯。

（3）完成设计说明书。

二设计方案

1 主电路设计

根据设计要求，液压泵电动机M1单向旋转可实现反接制动、两地控制，M2、M3均单向旋转，M4可实现双向旋转。M1、M2、M3均有过载保护功能，整个电路具有短路保护功能。

2 辅助电路设计方案一

方案二

方案二较方案一更加清晰明了，将负载（线圈及指示灯）放到一侧。方案二比方案一实物接线更加方便快捷。

根据上述两种方案的比较，最终选择方案二。

三电气原理图设计

1 主电路设计与分析

U、V、W为三相电源，QF为空气开关，起短路、过载、失压、欠压保护；KM2为正转触点，KM3为制动触点，R起限流的作用。KM4为电动机M2的正转触点，KM5为电动机M3正转触点，KM6为电动机M4的正转触点，KM7为电动机M4的反转触点。FR为热继电器起过载保护。

2 辅助电路设计及分析

（1）按下SB0按钮，交流接触器KM1的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁，若要控制电路断开电源，按下SB1按钮。

（2）按下SB2或SB3按钮，交流接触器KM2的线圈均能得电，其常开触点闭合，自锁，实现两地闭合控制，按下SB4或SB5按钮，KM2的线圈均能失电，实现两地断开控制。

（3）当电动机M1的转速快一定程度时，速度继电器KS闭合。按下SB4或SB5按钮，KM2的线圈失电，KM3的线圈得电，电动机M1反接制动。

（4）按下SB7按钮，KM4的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁。按下SB8按钮，KM5的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁。为使M3在M2启动后才能运转需将KM4线圈的常开触点串联到KM5线圈的支路中。

（5）按下SB6按钮，KM4、KM5的线圈失电，M2、M3均停止转动（6）按下SB9按钮线圈KM6得电，电动机M4正转。按下SB10按钮线圈KM7得电，电动机M4反转。正反转电路不能同时工作，需加互锁。且要求M4电动机点动控制，所以不需加自锁。

（7）指示灯电路：按下SB0按钮时KM1的常开触点闭合，指示灯HL1亮；按下SB2或SB3按钮时KM2或KM3的常开触点闭合，指示灯HL2亮；按下SB7按钮时KM4的常开触点闭合，指示灯HL3亮；按下按钮SB9或SB10，KM6或KM7的常开触点闭合，指示灯HL4亮。

四电气控制板安装与调制

1 控制板任务

按照设计指导书要求的控制功能，制作安装液压泵电动机M1，砂轮电动机M2，冷却泵电动机M3，砂轮升降电动机M4主回路及控制回路，取消控制变压器及照明灯。

2 安装实物图片

说明：该实物连接严格依据电气原理图，由于没有速度继电器，只好用旋钮开关来代替。

3 调试情况

（1）问题：

接触器KM4，在整个控制板接入电源后发生振颤现象

解决方法：

KM4接触器发生振颤原因：电压不够、弹簧弹力不够、短路环断裂、内部有异物。当拆开接触器时发现短路环断裂，及时更换接触器后没有发现此类问题。

（2）问题：

在整个控制板接入电源后，按下SB4或SB5按钮HL2指示灯不熄灭。

解决方法：

错将按钮SB4与SB5并联，将其并联后断开一个常闭按钮不能使KM2的线圈失电，则指示灯HL2无法熄灭。所以应将这两按钮串联，这样断开任一个按钮就能实现HL2指示灯熄灭。

（3）问题：

在整个控制板接入电源后，按下SB7按钮，接触器KM4不吸合，按下SB8按钮，接触器KM5不吸合，HL3指示灯不亮。

解决方法：

认真检查说连接线路没有发现接错的问题，发现按钮SB6一个触头的线接的不牢靠导致无法给KM4线圈、KM5线圈供电。

（4）问题：

接通电源后，不能实现反接制动和正反转