成型磨床电气控制系统设计

成型磨床电气控制系统

设计

标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

实验指导书

《电气控制课程设计》课程学院：机电工程学院

学号： 0

专业（方向）年级：电气工程及其自动化

学生姓名：曾水钻

福建农林大学机电工程学院电气工程系

2011年 11 月 1 日

目录

一、磨床电气控制系统设计任务书 (2)

1．设备概况介绍 (2)

2．控制系统设计要求 (3)

二、磨床PLC电气控制系统总体设计过程 (4)

1．总体方案说明 (4)

2、电气原理图 (4)

3主电路设计……………………………………………（６）

4制电路分析……………………………………………（７）

5、主要参数计算 (15)

6、制定电气元件目录表 (15)

7、成型磨床控制顺序转移图 (21)

8、成型磨床电路故障现象 (22)

三．成型磨床电气控制工艺设计 (25)

四．指导书 (34)

五．设计参考资料 (36)

成型磨床PLC控制系统设计

一、磨床电气控制系统设计任务书

1．设备概况介绍

本机床用于各种特殊要求型面的磨削加工，机床有四台电动机拖动，及磨头电动机拖动砂轮高速旋转，采用JW11—4,单向连续工作。油泵电动机拖动油泵向液压系统供油，采用JO2—14—4 单向连续工作。磨头升降电动机带动砂轮架上下移动，采用JW11—4正反转工作。吸尘电动机供磨削加工中吸尘用，采用JW11—4驱动。

加工时，工件置于电磁吸盘（36V/）上，加工完毕退磁取下工件。

成型磨床

2．控制系统设计要求

1) 为调整砂轮位置，磨头升降采用点动控制。为了停位准确，应有制动控制（采用能耗制动）。上下极限位置应有位置保护。在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。

2)磨头砂轮运转与电磁吸盘之间，应有电气连锁环节，其要求是：只有在电磁吸盘通电并处于充磁吸着工件时，才能启动砂轮电动机。磨削中，一旦发生失磁，砂轮电动机应自动停止运转，以确保安全。为了修整砂轮，在吸盘不通电时，应能单独启动砂轮电动机。

3)要有照明和必要的灯光显示。

4) 设置必要电气保护与联锁。

二、磨床PLC电气控制系统总体设计过程

1．总体方案说明

1) 油泵电动机、磨头电动机、磨头升降电动机、吸尘电动机分别由电动机MA1、MA2、MA3、MA4拖动。

2)砂轮位置调整，磨头升降采用点动控制。为了停位准确，应有采用能耗制动。

3) 上下极限位置应有位置保护。在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。

4)采用热继电器实现过载保护，用以完成各个电动机系统的过载保护。

5) 主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。

6) 电控箱设置在控制室内。控制面板与电控箱内的电器板用BVR型铜导线连接，电控箱与执行装置之间采用端子板连接。

7）使用说明书

8）设计小结

9）参考资料目录

2、电气原理图

(1) 主电路设计

图1-2 成型磨床电气控制系统主电路

1) 主回路中交流接触器KM1、KM2、分别控制油泵电动机M1、砂轮电动机M2和吸尘电动机M3；交流接触器KM3、KM4控制、磨头电动机M4升降。

2) 电动机M1、M2、M3、M4由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现过载保护。

3) QG为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。

4) 熔断器FU1、FU2、FU3分别实现各负载回路的短路保护。FU4、FU5分别完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保护。

（2）控制电路分析

（1）工作台往返电动机M1的控制

合上总开关QS1后，整流变压器一个副边输出130伏交流电压，经桥式整流器VC整流后得到直流电压，使电压继电器KA获电动作，其常开触头（7区）闭合，为启动电机做好准备。如果KA不能可靠动作，各电机均无法运行。因为平面磨床的工件靠直流电磁吸盘的吸力将工件吸牢在工作台上，只有具备可靠的直流电压后，才允许启动砂轮和液压系统，以保证安全。

当KA吸合后，按下启动按钮SB3，接触器KM1通电吸合并自锁，工作台电机M1启动自动往返运转，HL2灯亮。若按下停止按钮SB2,接触器KM1线圈断电释放，电动机M1断电停转。

（2）砂轮电动机M2及吸尘电机M3的控制

按下启动按钮SB7，接触器KM3线圈获电动作，砂轮电动机M2启动运转。由于吸尘电动机M3与M2联动控制，所以M3与M2同时启动运转。按下停止按钮SB6时，接触器KM3线圈断电释放，M2与M3同时断电停转。

两台电动机的热断电器FR2和FR3的常闭触头都串联在KM3中，只要有一台电动机过载，就使KM3失电。因冷却液循环使用，经常混有污垢杂质，很容易引起电动机M3过载，故使热继电器FR3进行过载保护。

（２）砂轮升降电动机M4的控制

砂轮升降电动机只有在调整工件和砂轮之间位置时使用，所以用点动控制。当按下点动按钮SB6，接触器KM3线圈获电吸合，电动机M4启动正转，砂轮上升。到达所需位置时，松开SB6，KM3线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮停止上升。

按下点动按钮SB7，接触器KM4线圈获电吸合，电动机M4启动反转，砂轮下降。到达所需位置时，松开SB7，KM4线圈断电释放，电动机M4停转，砂轮停止下降。

为了防止电动机M4的正、反转线路同时接通，故在对方线路中串入接触器KM3和KM4的常闭触头进行联锁控制。

（2）电磁吸盘控制电路分析