哈工大电气传动课程设计龙门刨床.docVIP

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 电气传动自动控制系统 设计题目： 龙门刨床刨台的变频调速控制系统 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 指导教师： 陈宏钧 设计时间： 2014年4月 哈尔滨工业大学教务处 哈尔滨工业大学课程设计任务书 小组成员： 院 （系）： 专 业： 电气工程及其自动化 班 号： 任务起至日期： 2014年4月3日至2014年4月4日 课程设计题目： 龙门刨床刨台的变频调速控制系统 已知技术参数和设计要求： 该设计题目要求利用西门子S7 200 PLC，触摸屏TP177B和G120变频器，以及刨台运动模拟器，设计龙门刨床刨台拖动的变频调速控制系统，并通过实验调试实现该系统的各种设计功能。 技术指标：刨台可根据设定的速度自动往复运动，满足加工要求。调速精度不低于5％。 工作量： 1）控制系统总体设计。 2）PLC程序设计。 3）变频器参数设定。 4）系统调试。 5人组成1个设计小组，通过合理的分工和协作共同完成上述设计任务。 设计的成果应包括： 1）控制系统各部件间的接线图。 2）PLC程序清单。 3）变频器参数设定清单。 工作计划安排： (学时安排为1周，但考虑实验的安排，需分散在2周内完成) 第1阶段——接受任务和基本实验。 全体开会，布置任务，组成设计小组（每组5人）。 之后参加1次实验，了解变频器的基本操作方法并熟悉实验设备。 第2阶段——系统设计和调试 实验之后进入系统设计阶段，根据设计要求，查阅有关文献，合作完成系统设计、PLC编程、触摸屏组态以及变频器参数设计。 系统设计完成后，进入实验室，在实际装置上进行调试，在调试过程中不断改进原设计方案，最终满足课程设计要求。调试完成后需进行验收。 第3阶段——撰写设计报告。 同组设计者及分工： 本设计组由5人组成，协作完成设计任务 XX和XX：PLC程序设计； XXX和XXX：变频器参数设定； XX和XXX：撰写报告 小组成员共同完成调试工作。 指导教师签字___________________ 年 月 日 教研室主任意见 教研室主任签字___________________ 年 月 日 1 控制系统总体设计方案 1．1 龙门刨床工作特点及设计目的 龙门刨的刨削过程是工件与刨刀相对运动的过程。因此工作台与工件必须频繁地进行往复运动，切削加工只在正向工作行程中，返回行程刨刀提起，工作台快速返回。在切削过程中刀架没有进给运动，只有在返回行程中才有刀架的进给运动。其中，工作台与工件间的往复运动称为主运动，横梁、刀架的运动称作辅助运动。本设计的目的是实现刨台的自动往复运动。 1．2 刨台的调速要求 不同系列龙门刨床的调速范围各异，通常的调速范围为10－30。刨台在刨削过程中不断地作往复周期运动，往复一次为一个加工周期。一个周期中速度的变化情况如图1-1 所示。图中画出了刨台在6 个特征时刻(t1~t6)的位置，以及工件与刀具的位置关系。下面的速度曲线（纵坐标为速度v，横坐标为位置X）描述了刨台运动过程中，刨台在不同位置及运动方向时速度的变化轨迹。 为了实现自动控制，在刨台下方设置了 4 个接近开关S1~S4，用来检测刨台的位置。接近开关的动作规律如下：当刨台运动到接近开关上方时，开关动作，输出为高电平，图中用填充的矩形来表示。当刨台离开接近开关后，开关复位，输出为低电平，图中用空心的矩形来表示。4 个接近开关将刨台的运动行程划分为5 个区间，在速度曲线中用1～5 来表示。在刨台的左端定义了一个参考点，用圆点表示。将参考点所在的区间定义为刨