专用榫齿铣电气控制系统设计书.docVIP

专用榫齿铣电气控制系统设计书 第1章 引言 1.1选题背景及意义 在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC，本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。 1.2设计要求及任务 1.2.1设计要求 榫齿铣的加工循环如图1-2-1 (1)具有两种控制选择,即加工时的连动循环及调整中的点动（手动）操作。(2)设计带有照明系统。 (3)设计应有必要的电气保护与互锁。 图1-2-1 加工循环图 1.2.2设计任务 本文针对设计要求而要完成的设计任务主要有以下三点： (1) 设计并绘制电器原理图。 (2) 选择电器元件及编制元件目录清单。 (3) 设计并绘制控制面板布置图。 (4) 编制设计论文。 第2章 专用榫齿铣电气控制系统设计 2.1 根据要求绘制电器原理图 电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式。运用电气原理图的方法和技巧，对于分析电气线路，排除机床电路故障是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。画电气原理图的一般规律如下： (1) 画主电路 绘制主电路时，应依规定的电气图形符号用粗实线画出主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，并依次标明相关的文字符号  (2) 画控制电路 控制电路一般是由开关、按钮、信号指示、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对于简单的控制电路：只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析，仔细绘制。对于复杂的控制电路，要按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系。(1) 铣刀主轴拖动电机M1：主要负责主轴的拖动。 (2) 铣刀架工进拖动电机M2：主要负责刀架的工进拖动。 (3) 铣刀架快进拖动电机M3：主要负责刀架的快进拖动和快退拖动。 (4) 冷却泵拖动电机M4：主要负责冷却泵的拖动。 因此可设计出主电路电气原理图如图-1-1： 图2-1-1 主电路电气原理图 控制电路原理分析： 由图2-1-1可以看出刀开关QS控制整个电路的总电源。熔断器Fu1在电路中起到保护整个电路防止各电气设备的电流过载或短路时破坏损失的进一步扩大。将四台电动机并联到电路上以使电动机可以同时启动。由交流接触器KM1对主轴拖动电机M1进行控制同时又由热继电器FR1对主轴拖动电机M1进行保护；由交流接触器KM2对铣刀架工进拖动电机M2进行控制同时又由热继电器FR2对铣刀架工进拖动电机M2进行保护；由交流接触器KM3对铣刀架快进拖动电机M3进行正转控制由交流接触器KM5对铣刀架快进拖动电机M3进行反转控制同时又让交流接触器KM3和KM5构成互锁又由热继电器FR3对铣刀架快进拖动电机M3进行保护；交流接触器KM4对冷却泵拖动电机M4进行控制又由热继电器FR4对冷却泵拖动电机进行保护. 2.1.2控制电路电器原理图 为了便于对设备的维修检测，控制系统一般设有手动自动两种模式。手动模式控制系统中单台设备的运行，以便对单台设备进行维护检修；自动模式为整套系统按各工艺流程自动完成全部过程。 根据设计要求可设计出控制电路原理图如图-1-2： 图2-1-2 控制电路电气原理图 控制电路原理分析： 当开启榫齿机后，按按钮开关SB2交流接触器自锁KM1铣刀主轴拖动电机M1开始转动从而带动主轴转动，按下开关SB1则铣刀主轴拖动电机M1停转。按手动选择开关SA则可以设置照明电灯EL的开启或关闭。按按钮开关SB7交流接触器KM4自锁冷却泵拖动电机M4开始转动带动冷却泵运转工作，按下开关SB6则冷却泵拖动电机M4停转。 当主轴转动后，按按钮SB9中间继电器接通，进入自动控制循环：铣刀架由铣刀架快进拖动电机M3拖动，当铣刀架行进到指定位置时压行程开关SQ1使铣刀架快进拖动电机M3停转而铣刀架工进拖动电机M2启动带动铣刀架工进，当铣刀架工进一段路径后行程开关SQ1被松开使铣刀架工进拖动电机M2停转而铣刀架快进拖动电机M3再次启动带动铣刀架快进，在铣刀架快进一段路径后压压行程开关S