M7120型平面磨床电气控制说明书.docx

电气把握技术课程设计说明书M7120 型平面磨床电气把握学院：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：110512530110512556设计完成日期：2023 年 5 月 4 日名目一、 M7120 型平面磨床电气把握设计任务及设计要求1 1 把握设计要求12 把握设计任务1二 设计方案11 主电路设计12 关心电路设计3三 电气原理图设计41 主电路设计与分析42 关心电路设计及分析5四 电气把握板安装与调制61 把握板任务62 安装实物图片63 调试状况8五 PLC 把握的设计101 I/O 点分析102 PLC 选型103 I/O 点安排104 PLC 外围接线图115 PLC 程序设计126 程序的运行与调试14六 收获与与体会23七 总结：PLC 把握与继电器把握的区分24摘要我先对本次的设计进展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、两地把握；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，且只能通过电动把握。首先绘制原理接线图，随后连电路板、进展调试。然后依据电气把握电路的线路图，绘制 PLC 外围接线图，编程 PLC 的梯形图，调试。一、 M7120 型平面磨床电气把握设计任务及设计要求1 把握设计要求（1） 液压泵电动机 M1 单向旋转，可实现反接制动，两地把握。（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 只能通过电动把握。（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） 机床把握电路及指示灯电路，电压均为 380V。其中 HL1 为把握指示灯，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 把握设计任务（1） 绘制电气把握原理图A2 图幅，PLC 外围接线图A3 图幅，编写 PLC 把握程序。（2） 制作电气把握板：依据设计指导书要求的把握功能，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 主回路及把握回路，取消把握变压器及照明灯。（3） 完成设计说明书。二 设计方案1 主电路设计依据设计要求，液压泵电动机M1 单向旋转可实现反接制动、两地把握，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。122 关心电路设计方案一3依据上述两种方案的比较，最终选择方案二。1 主电路设计与分析4U、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 关心电路设计及分析5（1） 按下 SB0 按钮，沟通接触器 KM1 的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁，假设要把握电路断开电源，按下 SB1 按钮。（2） 按下SB2 或 SB3 按钮，沟通接触器KM2 的线圈均能得电，其常开触点闭合，自锁，实现两地闭合把握，按下 SB4 或 SB5 按钮， KM2 的线圈均能失电，实现两地断开把握。（3） 当电动机 M1 的转速快确定程度时，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6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 均停顿转动（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 电动机点动把握，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 电气把握板安装与调制1 把握板任务依据设计指导书要求的把握功能，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 主回路及把握回路，取消把握变压器及照明灯。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。783 调试状况（1） 问题：接触器 KM4，在整个把握板接入电源后发生振颤现象解决方法：KM4 接触器发生振颤缘由：电压不够、弹簧弹力不够、短路环断裂、内部有异物。当拆开接触器时觉察短路环断裂，准时更换接触器后没有觉察此类问题。（2） 问题：在整个把握板接入电源后，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：在整个把握板接入电源后，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觉察接错的问题，觉察按钮 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9解决方法：电源原来应当是三项，我们实际接成了两项。两项电换向无意义。所以，接三相电。（5） 问题：一台热继电器过载断开，全部电路断电解决方法：由于之前没彻底理解题目要求，所以将 3 台热继电器串联。将他们并联到电路之后就解决了这个问题。10五 PLC 把握的设计1 I/O 点分析输入点共有 12 个，输出点共有 11 个。2 PLC 选型考虑到 I/O 点得留有 15%-20%的裕度，应选 CPM1A 40CD R-D 其中 CPM1A 是欧姆龙的一种型号，40 是表示，有 24 个输入点， 16 个输出点。3 I/O 点安排器件符号输入功能输入点器件符号输出功能输入点SB0供电00000KM1把握指示灯亮01000SB1总停顿00001KM2M1 启动01001SB2M1 a 地启动00002KM3M1 反接制动01002SB3M1 b 地启动00003KM4M2 启动01003SB4M1 a 地停止00004KM5M3 启动01004SB5M1 b 地停止00005KM6M4 点动正转0100511SB6M3、M3 停止00006KM7M4 点动反转01006SB7M2 启动00007把握指示灯指示电路供电01007SB8M3 启动00008M1 运转指示灯指示 M1 运转01008SB9M4 点动正转00009M2、M3 运转指示灯指示 M2、M3 运转01100SB10M4 点动反转00010M4 运转指示灯指示 M4 运转01101KS速度继电器000114 PLC 外围接线图125 PLC 程序设计13指令操作数LD0.00OR10.00ANDNOT0.01IL(02)LDNOT OUT LDOR ORANDNOT ANDNOT ANDNOT OUTLD OR OR ANDANDNOT OUT LDNOT IL(02)0.0110.000.020.0310.010.040.0510.0210.010.040.0510.020.1110.0110.020.0614LD0.07OR10.03OUT10.03LD0.08OR10.04AND10.03OUT10.04ILC(03)LD0.09ANDNOT10.06OUT10.05LD0.10ANDNOT10.05OUT10.06LD10.00OUT10.07LD10.01OR10.02OUT10.08LD10.03OUT11.10LD10.0515OR10.06OUT11.11ILC(03)6 程序的运行与调试（1） 接通 0.00 时,10.00 得电，KM1 自锁，电路供电（2） 接通 0.02 时，10.01 得电，自锁。a 地启动电动机 M1。16（3） 此时，电动机 M1 的运转指示灯亮（4） 接通 0.04 时，10.01 断电。 a 地停顿 M1。17（5） 或接通 0.05 时，10.01 断电。b 地停顿 M1（6） M1 电机转速到达确定值时，速度继电器 KS 闭合。188断开 0.05 时，也能到达这种效果。7断开 0.04 时，10.01 断电，10.02 得电，自锁。电动机 M1 开头反接制动。199反接制动后，电动机 M1 转速降到确定值时，速度继电器 KS断开10接通 0.07 时,10.03 得电，自锁。电动机 M2 启动。2011此时 M2 或 M3 运转指示灯亮12在按下 0.08 时,10.04 得电，自锁。电动机 M3 启动。2114按下0.06 时，10.03、10.04 都断电。电动机M2 和 M3 停顿。2213假设未接通 0.07 时，接通 0.08,10.04 不得电。电动机 M3 不能启动。15按下 0.09 时，10.05 得电。电动机 M4 运转。16松开 0.09 时，10.05 断电。电动机 M4 停顿运转，实现点动把握。2317此时 M4 运转指示灯亮24六 收获与与体会为了完成这次课程设计，我们放弃了五一的假期，取消了一切消遣打算。通过电气把握技术的课程设计实施，我们握电气把握系统的设计方法、电器元件的选用、电气把握线路的安装于调试，把握可编程把握器硬件电路的设计方法，娴熟使用小型可编程把握器的编程软件，把握可编程把握器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法，把握可编程把握器程序的应用及调试、监控、运行方法，把握设计资料整理和绘图软件的使用方法，在设计过程中培育学生从事设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践根本训练，为综合素养全面提高及增加工作适应力气打下坚实的根底。通过几天的实际操作，我们更加稳固了课堂上所学到的学问，同时明白了试验和操作的必要性。学到了书本上没有的学问，强化了我们实际操作的力气。并且小组内分工明确，熬炼了相互合作的精神。两人相互取长补短，很好的完本钱次课程设计。25七 总结：PLC 把握与继电器把握的区分(1) 规律把握继电器把握是利用各电器件机械触点的串、并联组合成规律把握。承受硬线连接, 连线多而简洁, 对今后的规律修改、增加功能很困难。而 PLC 中规律把握是以程序的方式存储在内存当中, 转变程序, 便可转变规律。连线少、体积小、便利牢靠。(2) 把握速度依靠机械触点的吸合动作来完成把握的继电器把握系统, 工作频率低, 工作速度慢。而 PLC 由于承受程序指令把握半导体电路来实现把握, 稳定、牢靠, 运行速度大大提高了。(3) 挨次把握继电器把握是利用时间继电器的滞后动作来完成时间上的挨次把握。时间继电器内部的机械构造易受环境温度和湿度变化的影响, 造成定时的精度不高。在 PLC 内部 是由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的时钟脉冲计时, 定时精度高。使用者依据需要, 定时值在程序中便可设置, 灵敏性大, 定时时间不受环境影响。(4)灵敏性可扩展性继电器系统安装后, 受电器设备触点数目的有限性和连线简洁等缘由的影响, 系统在今后的灵敏性、扩展性很差。而有专用的翰人和输出模块, 理论上连接可以无穷多。连线少, 灵敏性可扩展性好。(5)计数功能继电器把握可实现规律功能, 但不具备计数的功能。PLC 内部有26特定的计数器, 可实现对生产设备的步进把握。(6)牢靠性和可维护性继电器把握使用大量的机械触点, 触点在开闭时会产生电弧, 造成损伤并伴有机械磨损 , 使用寿命短, 运行牢靠性差, 不易维护。而PLC 承受微电子技术, 内部的开关动作均由无触点的半导体电路来完成。体积小, 寿命长, 牢靠性高, 并且能够随时显示给操作人员, 准时监视把握程序的执行状况, 为现场调试和维护供给便利。参考文献271 程周 电气把握与 PLC 原理及应用第四版 电子工业出版社2 李海军 电气把握技术课程设计指导书328