PLC某车床电气控制系统设计

电气控制与PLC

课程设计

题目: 某车床电气控制系统设计

院系名称：电气工程学院

专业班级：

学生姓名：

学号： 20104682 指导教师：

目录

1 系统概述 (1)

1.1 系统描述 (1)

1.2 设计要求 (1)

2 方案论证 (2)

2.1 方案设计 (2)

2.2 方案选择 (2)

3 硬件设计 (3)

3.1系统的原理方框图 (3)

3.2 主电路 (3)

3.3 I/O分配 (5)

3.4 I/O接线图 (6)

3.5元器件选型 (7)

4 软件设计 (9)

4.1主流程 (9)

4.2梯形图 (11)

5 调试结果 (13)

设计心得 (14)

参考文献 (15)

1 系统概述

1.1 系统描述

在国民经济中占重要地位的制造业领域健康快速的发展，制造装备的改进，使得作为工业重要设备的各类机械工艺装备也有了许多新的变化，尤其是金属切削机械产品，其在今天机械产品的地位越来越重要。传统的制造装备由于技术落后、可靠性差、工作效率低、故障率高、故障诊断和排除困难，已严重影响企业的生产效率。因此，更新改造旧机床等制造装备很有必要。

更新改造旧机床是最近几年发展起来的一个新兴产业，在国外己形成一定规模和市场，涌现出了许多专门从事机床改造的公司。国外旧机床改造费用大约为同类型新机床价格的60%，尽管费用较高，但由于机床改造后使用效果好，所以仍然受到机床用户的欢迎。

此次更新改造设计是对某卧式车床的控制系统的PLC控制改造的研究设计。采用连线少、体积小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的PLC控制系统，来代替电气控制系统中继电器控制逻辑，配以合适的数控装置，可使机床控制功能更加丰富，自动化水平大大提高。此次设计从被控对象的I/O点数和性价比高、综合成本低这几个主要原则出发，主要进行了控制装置选型， PLC的地址分配和用梯形图编辑的PLC控制程序设计。

1.2 设计要求

某车床主轴电机采用三相异步电动机：Y112M-4-85 4KW 380V 50HZ；冷却泵电动机0.125KW 380V 50HZ，主轴电机采用电气正反转，冷却泵单向运转。主轴电机有SA1（3个位置正、停、反和3对触头）控制，冷却泵电机有SA2（2个位置1对触头）控制。

具体要求如下：

1、采用PLC进行车床的控制。

2、应有电源有信号指示。

3、应有局部照明必要的保护环节。

2 方案论证

2.1 方案设计

可编程逻辑控制器是一种工业控制计算机，它使用了可编程序的记忆以存储指令，用来执行诸如逻辑、顺序、计时、计数和演算等功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以控制各种机械或生产过程。PLC有以下特点：

（1）可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。

（2）配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC 组成各种控制系统变得非常容易。

（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

（4）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

（5）体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100MM，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

2.2 方案选择

可编程控制器（PLC）体积小、功能强、灵活性和适应性好以及模块化结构的一系列优点，特别是高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力，受到广大技术开发人员

和用户的青睐，他们在工业控制领域迅猛发展，得到越来越广泛的应用，成为现代工业控制的支柱之一。因此，可编程控制器控制机床具有广阔的发展前景和极具重要的研究意义，是现代工业发展的趋势，起着不可估量的作用。综上所述，我选择PLC车床控制系统来完成此次课程设计。

3 硬件设计

3.1系统的原理方框图

本次设计的控制系统主要是以可编程序逻辑控制器所输出的离散型指令为指令源。通过这些数字信号的输出以及其他控制电路的受控行为来指挥供电电路给电动机供电，实现了对模拟车床的控制。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字量、模拟量的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点。用PLC 控制改造其继电器控制电路, 可靠性高、逻辑功能强、体积小，降低了设备故障率, 提高了设备使用效率, 运行效果良好。经过科技人员的不断引进、开发、研究, 我国的机床改造行业已由继电器控制过渡到完全由PLC 监控工作的阶段。

控制电路的组成主要包括：可编程序控制器、继电器组和连接电路（变频器）。其中，继电器为主要执行模块，PLC所发出的数字指令控制继电器线圈，而继电器的开合直接控制电源电路，实现对电动机的控制。其原理方框图如图3.1.1所示。

图3.1.1 车床控制原理图

3.2 主电路

本设计硬件设计的整体思路就是通过PLC输出的数字信号控制继电器组，通过继电器组的触头的断开与闭合以达到电流的通与断，控从而制电机启动、停止、正转、反转的目的。系统主电路如图3.2.1所示。

QS

FU1

KM1

KM2

FR

图3.2.1 主电路

图中“正转”、“反转”为控制电动机电源方向的三个继电器组，它们的线圈分别与PLC的输出端相连，受控于PLC的输出信号。其中正转组和反转组是通过变频器的限制后接入电动机的，因此，改变变频器参数就可以改变车床进刀和退刀。而冷却泵继电器组直接与电源和电动机相连，这样，当车床进刀退刀时，电动机按额定转速工作。

按下主轴电动机正转启动按钮SB2，I0.2动合触点闭合，Q0.2动合触点闭合,Q0.2接通，Q0.2动合触点闭合，通用继电器M0.0接通，使Q0.2保持得电，同时T37接通并开始计时，通用继电器M0.1接通。M0.0、M0.1动合触点闭合，Q0.0接通，主轴电动机正向启动运转。当主轴电动机正向旋转速度达到120r/min时，速度继电器正转动合触点KS1闭合，I1.3动合触点闭合，为主轴电动机正向旋转反向制动作好准备。T37计时经过5s后动作，T37动合触点闭合，接通Q0.5，电流表A 开始监测主轴电动机的电流。

接下主轴电动机反转启动按钮SB3.I0.3动合触点闭合，Q0.2接通，Q0.2动合触点闭合，通用继电器M0.0接通，使Q0.2保持通电，同时T37接通并开始计时；通用继电器M0.2接通。M0.0、M0.2动合触点闭合，Q0.1接通，主轴电动机反向启

动运转。当主轴电动机反向旋转速度达到120r/min时，速度继电器反转动合触点KS2闭合，I1.4动合触点闭合，为主轴电动机反向旋转正向制动作好准备。T37计时经过5s后动作，T37动合触点闭合。接通Q0.5，电流表A开始监测主轴电动机的电流。

3.3 I/O分配

这个控制系统的输入有正传连续启动按钮、反转连续启动按钮、正传点动按钮、反转点动按钮、快进按钮、快退按钮、急停按钮、冷却泵按钮8个输入点。这个控制系统需要控制的外部设备有主轴电动机、冷却泵电动机。这个程序可以模拟输出，进行系统的测试，为汉化版，在国内属于比较先进完善的编程程序。模拟起来较为方便，可以很好地了解设计成果。

本控制系统的PLC的输入、输出点数的确定是根据控制系统设计要求和所需控制的现场设备数量加以确定。

（1）PLC的输入端口包括自动循环工作按钮、点动按钮、油泵启动、总停按钮、SA1等，还包括电动机的热保护继电器输入，输入形式是热继电器的常开触点。

（2）PLC的输出端口包括运行指示灯、交流接触器、继电器等。

由于车床主轴电动机有正转和反转两个状态，分别都应正转继电器和反转继电器，所以输出点应该有 5个。具体的输出分配如表3.3.1所示。

图3.3.1 I/O分配表

3.4 I/O接线图

为了使车床安全高效，并且维护维修方便，保障车床电气安全可靠的前提下，只是把电气元件适当替换，如除了总电源去除熔断器外，其他电路的熔断器改用塑料外壳式断路器代替。塑料外壳式断路器相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠压继电器等组合，集多种控制与保护于一身，并具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、分断能力高等优点，因此，机床改造中使用塑料外壳式断路器作为保护电路之用是非常合理的选择。

控制电路全部改为PLC控制。为保证车床电气安全可靠，主电机正反转控制电路除了有PLC内部软继电器互锁外，还要有外部硬件接触器互锁，主电动机和冷却泵电动机要有过载、短路等保护。车床PLC控制系统I/O接线图如图3.4.1所示。

AC 220V

图3.4.1 I/O接线图

3.5元器件选型

A.交流接触器的选择

交流接触器是一种频繁应用于工业电气控制，并用按钮或其他方式来控制其通断的自动切换电器。在功能上除了能自动切换外，还具有刀开关类手动开关所不能实现的远距离操作功能和失压（或欠压）保护功能。其生产方便，价格低廉，应用十分广泛。

交流接触器由电磁机构，触点系统、灭弧系统、释放弹簧机构、辅助触点及基座等部分组成。其原理是当接触器的电磁线圈通入交流电时，会产生很强的磁场使装在线圈中心的静衔铁吸动动衔铁，当两组衔铁合拢时，安装在动衔铁上的动触点也随之与静触点闭合，使电气线路接通。当断开电磁线圈中的电流时，磁场消失，接触器在弹簧的作用下恢复到断开的状态。

在工业电气中，常用交流接触器的型号有CJX8(B系列)CJ12、CJ20、CJT1(CJ10)、CJX1(3TB、3TF系列)、CJ40、SMC等系列产品。在这次控制系统硬件的设计中，采用了CJ20系列的交流接触器，其额定电流应在控制电流的1～1.4倍之间（或经验公式2P N 选择，P N为电动机功率）, 在此控制主轴电机的KM1、KM2、KM3、KM4，选取交流接触器型号为：CJ20—63，线圈电压220V；控制冷却泵电机KM5和控制快进电机的KM6选取交流接触器型号为：CJ20—10，线圈电压220V。

B.中间继电器的选择

中间继电器用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。常用的中间继电器型号有JZ7、JZ14等。本次设计选择的中间继电器型号为JZ7-44。

C.熔断器

熔断器在电路中主要作短路保护和严重过载保护，用于保护线路。熔断器的熔体串接于被保护的电路中，当通过它的电流小于规定值时，其熔体相当于一根导线，起电气连接作用；当通过它的电流超过规定值（电路发生严重过载或短路时）一定

时间后，其熔体自动熔断并切断电路，从而起到保护作用。一般电气控制线路中常用螺旋式熔断器，其常用的产品有RL5、RL6、RL7和RL8系列产品，一般选择熔体熔断电流应为电机额定电流的 1.5～2.5倍。则主轴电机电路熔断器选取型号为:RL1-100/100.冷却泵电机电路、快进电机电路熔断器选取型号分别为：RL1-15/2、RL1-15/6.控制电路选取型号RL1-15/2。

D.热继电器

热继电器是利用电流热效应原理来工作的保护电器，具有与电动机容许过载特性相近的反时限保护特性。主要用于电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行保护。也常与接触器配合成电池启动器。三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流(过载和断相)现象，如果过电流不严重，持续时间短，绕组不超过允许温升，这种过电流是允许；如果过电流情况严重，持续时间较长，则会加快电动机绝缘老化，甚至会烧毁电动机。

E.转换开关又称组合开关

一般用于电气设备中非频繁的通断电路、换接电源和负载、测量三相电压以及直接控制小容量感应电动机的运行状态。转换开关由动触头（动触片）、静触头（静触片）、转轴、手柄、定位机构及外壳等部分组成。其动静触头分别叠装于数层绝缘壳内，当转换手柄时，每层的动触片随方形转轴一起转动。一般选取的原则为允许通过的电流大于或等于电路的额定电流，按此选择转换开关。常用的产品有：HZ5、HZ10和HZ15等系列。本次设计选取HZ10-100/3。

F.按钮开关（简称按钮）

是一种接通或断开小电流电路的手动开关电器，一般不直接去控制主电路的通断，而在控制电路中发出启动或停止“命令”以远距离控制接触器、继电器、电磁启动器等电器线圈电流的接通或断开，再由它们去控制主电路。目前常用的按钮开关盒为LA4系列产品，本次设计选择的按钮开关型号为LA4-3H。

G.速度继电器

是当转速达到规定值时触头动作的继电器。主要用于电动机反接制动控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动地及时切断电源。速度继电器的轴与电动机轴相连，电动机旋转时，转子随之一起转动，形成旋转磁场。笼型绕组切割磁力线而产生感应电流，该电流与旋转磁场作用产生电磁转矩，使定子随转子向转

子的转动方向偏摆，定子柄推动相应触头动作。定子柄推动触头的同时，也压缩反力弹簧，其反作用阻止定子继续转动。

本设计元器件主要包括PLC、选择开关、电磁阀、接触器、熔断器、电动机、继电器。各个电器元件的型号如表3.5.1所示。

4 软件设计

4.1主流程

程序设计的说明：

①主电机的点动按下X2电动机进行正转的点动运行,Y0和Y1启动，1S后Y0和Y22运行，点动指示灯Y13亮，实现降压点动，既可以快速的对刀，也可以进行短距离的加工。按下X3可以实现点动反转，这个一般我们用于对刀或者切削螺纹时进行退刀，保证加工精度。

②主电机的连续运转按下X0，主电机进行正转连续运行。按下X0，Y0和Y1得电，1S后降压启动，Y0和Y22得电自锁，电动机△型连续正转运行指示灯Y10亮。同时冷却泵电机M2快移电机M3分别有Y4、Y5线圈运行，并且主电机的指示灯与M2的指示灯Y13同时点亮。可以通过X4，X5来控制快移电机的左右运行，指示灯Y14、Y15可以分别点亮。按下X1为反转运行，指示灯Y11点亮，并且启动M2和M3。

③冷却泵与快移电机的单独启动按下X20，冷却泵启动，可以单独对工件进行冷却，指示灯Y20亮。同时带动快移电机的主触头KM2吸合。快移电机待命。

④急停按钮急停按钮设置为X15可以快速的停下电机的运行并且加入了正反转的反接制动，保证机器与工人的安全。

⑤暂停加工按钮暂停加工按钮X13，可以在暂停加工时单独停下冷却泵与快

移电机的使用，减少消耗，方便我们对工件的检查。

⑥过载保护为了保证电机与工人的安全，程序中使用了双重连锁和热继电器的保护，在程序中，使用了同一个热继电器，这样可以保证在三台电机M1M2M3任何一台过载或者短路时我们其余电机都可以停止工作，保护电机的安全与工作人员的安全。车床的工作流程图如图4.1.1所示。

图4.1.1 车床的工作流程图

4.2梯形图

设计梯形图不仅仅满足了设计要求的需要，还可以满足反转的点动，可以点动在最初1S内Y型对刀也可以正反转的点动电机△型运行。液压泵M2和快移电机M3可以实现单独启动与停止，满足实际加工的要求，一切从实际出发。快移电机M3还可以实现点动，并且加入了限位开关SQ，保证了车床加工时工人和设备的安全性能。程序设计的说明：

①主电机的点动按下X2电动机进行正转的点动运行,Y0和Y1启动，1S后Y0和Y22运行，点动指示灯Y13亮，，既可以快速的对刀，也可以进行短距离的加工。

②主电机的连续运转按下X0，主电机进行正转连续运行。按下X0，Y0和Y1得电，1S后降压启动，Y0和Y22得电自锁，电动机△型连续正转运行指示灯Y10亮。同时冷却泵电机M2快移电机M3分别有Y4、Y5线圈运行，并且主电机的指示灯与M2的指示灯Y13同时点亮。可以通过X4，X5来控制快移电机的左右运行，指示灯Y14、Y15可以分别点亮。按下X1为反转运行，指示灯Y11点亮，并且启动M2和M3。

③冷却泵与快移电机的单独启动按下X20，冷却泵启动，可以单独对工件进行冷却，指示灯Y20亮。同时带动快移电机的主触头KM2吸合。快移电机待命。

④急停按钮急停按钮设置为X15可以快速的停下电机的运行并且加入了正反转的反接制动，保证机器与工人的安全。如图4.2.1所示。

图4.2.1 梯形图

5 调试结果

按下连续进刀按钮时主轴电机开始工作，车床开始连续进刀，按下连续推到按钮时开始连续推到，当按下停止按钮时车床停止工作，打开冷却泵按钮时冷却泵电机开始工作，按下电动按钮时车床实现点动工作。

经调试，本设计可完成主电机的点动、主电机的连续运转、冷却泵与快移电机的单独启动、急停、暂停加工、过载保护等功能，为了保证电机与工人的安全，程序中使用了双重连锁和热继电器的保护，在程序中，使用了同一个热继电器，这样可以保证在三台电机M1M2M3任何一台过载或者短路时我们其余电机都可以停止工作，保护电机的安全与工作人员的安全。我们对电机采用顺序启动逆序停止，防止电流过大，对线路造成太大的压力保证安全。工作过程完全达到了控制要求，与工作原理一样，实现了车床的自动控制过程。

设计心得

在开始接到这个课题时我相当茫然，不知道自己要干什么？但是我不断通过书店、图书馆等寻找有关“车床plc控制系统”的资料，清楚地了解到了车床进刀退刀的的工作原理，以及经典的用PLC工业控制的设计实例，再结合自己所学过的PLC （三菱）可编程器的有关知识，我开始对两层电梯PLC控制有了自己的思路。为了更好地理清自己的思路和完成我的设计任务，于是我把设计思路分成了几个模块，再根据自己的模块，按照时间分配好自己的任务。我就有针对性的逐个完成给自己设定好的阶段性目标。

在前几天，我发现查阅资料也是一个不容缺少的能力。有关这方面的资料有太多，你得分清哪些对你有用处，哪些没用，等查阅完后需做好记录、归纳与总结，找到问题的本质。对于电梯控制系统的设计，你必须对电梯的工作原理和功能要求了解得很透彻，因为这是你后面设计的基础。在了解完这些之后，再去多看些有关PLC控制的实例。虽然学过PLC这门课程，但是那大部分是理论的，看完这些实例后，才发现有了自己的初步思路。在后面，我就正式开始了我的设计。对于PLC程序的设计，其I/O端口的分配尤为重要，这是做后面程序设计的基础。在I./O端口分配好后，就选择合适的PLC。一般程序的设计不是一蹴而就的，得通过不断的调试才能完成。

通过这些天的努力，让我理会到了理论与实践的巨大差距。只有不断通过实践，才能把所学知识学好，才能发现问题所在，才能有更大的进步。

参考文献

[1]陈建民.电气控制与PLC应用[M]. 北京：电子工业出版社.2011.

[2]汪晓平.可编程控制器系统开发实例导航，北京：人民邮电出版社，2004-7

[3]常斗南李全力.《可编程控制器原理及其应用》.电子工业出版社

[4]常小玲.《电梯控制系统与可编程控制器》.机械工业出版社

[5] 黄净.电气控制与可编程序控制器[M].北京：机械工业出版社，2003.

[6]殷洪义，吴建华.PLC原理与实践[M]北京：清华大学出版社，2008.

[7]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器[M]北京：机械工业出版社，2005.

数控机床单片机控制系统设计

简易数控机床控制系统设计 学号：0601302009 专业：机械电子工程姓名：浦汉军 2007，9，10 南宁任务： 设计以单片机为控制核心的简易数控机床的数字程序控制器。要求 1、能用键盘控制工作台沿+X、-X、+Y、-Y向运动，以校正工作台位置。 2、可用于加工直线和圆弧。 3、在运行过程中可人工干预而紧急停车。 4、能实现越界报警。 5、可与PC机通讯。 总体方案设计 一、数控系统硬件电路设计 选用MCS-51系列的8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片EPROM用于存放控制程序、固定批量生产的工件加工程序和数据，再选用一片8kb的6264RAM作为存放试制工件或小批量生产的工件加工程序和数据。由于系统扩展，为使编程地址统一，采用74LS138译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能。还要考虑机床与单片机之间的光电隔离、功率放大电路。其设计框图如下图所示： 图1.1 总体设计框图 工作原理：单片机系统是机床数控系统的核心，通过键盘输入命令，数控装置送来的一系列连续脉冲通过环形分配器、光电耦合器和功率放大器，按一定的顺序分配给步进电动机各相绕组，使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电，这样控制步进电动机带动工作台按照指令运动。1．各单元电路设计

CE ：片选信号，低电平有效，输入 ：读信号，低电平有效，输入 PGM ：编程脉冲输入端，输入 Vpp ：编程电压(典型值为12.5V) Vcc ：电源(+5V) GND ：接地(0V) D 0 11D 1 12D 2 13D 3 15D 4 16D 5 17D 6 18D 719A 010 A 19 A 28 A 37 A 46 A 55 A 64A 73 A 825 A 924 A 1021 A 1123 A 122 G ND 14 C E 20PGM 27V cc 28 V pp 1N C 26 O E 222764 ：片选信号输入线，低电平有效。输出允 许编程 逻辑 译 码 输出缓冲 256 256存储矩阵 A12 A11 ``` A0 OE PGM CE D0 ``` D7

《机床电气控制与PLC》实训课程标准

《机床电气控制与PLC》（实训）课程标准 课程编码：0100023 课程类别：专业技术课程 适用专业：机电一体化（二年中专）课程所属系部：机电工程系学时：60 编写执笔人: 王荣华 审定负责人及审定日期： 1课程定位与设计思路 1.1 课程性质与作用 1.课程性质 《机床电气控制与PLC》课程是机电一体化（二年中专）专业的一门专业技术课，也是取得国家职业资格等级证书（维修电工）的核心课程。课程分为继电器控制技术、PLC技术两大部分，在教学中实施“教、学、做”一体化，将理论教学和实践教学有机结合，侧重于实践操作，直接面向职业岗位能力的培养，是学生求职就业的重要砝码。 2.课程作用 本课程以《电工电子技术基础》、《电机拖动基础》、《自动控制原理与系统》课程为前导课程，共同打造学生的职业能力，并为其相关专业课程《数控机床维修》、《机电一体化技术》等的学习提供基本理论和方法，在整个教学过程中起着承上启下的作用。为毕业生在未来的职业生涯中从初始低层次的生产线操作工向更高层次的维修电工、生产线维修工和设备管理员等岗位顺利迁移提供扎实的知识与技能准备。 1.2 课程设计思路

本课程标准以机电一体化（二年中专）专业学生的就业为导向，根据行业专家对专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以培养学生的“学懂”和“会用”为基本目标，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干工作任务，以任务为单位组织教学，引出相关专业理论知识，使学生在实践操作过程中加深对专业知识、技能的理解和应用。 2课程目标 2.1课程总体目标 通过对本课程的学习和训练，使学生熟悉电气控制与PLC的基础知识，培养电气控制与PLC基本应用(电动机点动、长动、正反转、Y-Δ启动等控制环节)的接线、编程、操作调试方面的技能，了解其所涉及的技术理论知识；初步培养电气控制与PLC高级应用项目(电梯控制、机械手控制系统等)的接线、编程、操作调试的技能，了解其所涉及的技术理论知识。培养学生分析、解决生产实际问题的能力，提高学生的学习能力、团队合作能力。 2.2 具体目标 1) 知识目标 (1)掌握电气控制基础知识； (2)掌握PLC技术基础知识； (3)掌握PLC编程软件的使用方法； (4)熟悉PLC的I/O端口分配及PLC外部接线和安装； (5)熟练掌握PLC的编程方法，特别是图形编程； (6)熟练应用基本指令、步进指令及部分功能指令； (7)掌握常用控制程序的编制方法及调试；

CA6140卧式车床电气控制课程设计

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《课程设计》论文 课程名称《机电传动与控制》课程设计项目名称CA6140卧式车床电气控制 班级 ________________________ 姓名 ________________________ 指导老师 __________ 2011年:￡半年

目录 一.CA6140卧式车床的主要功能，结构，电力拖动与电气控制要求?2 1.1 主要功能 (2) 1.2 主要结构 (2) 1.3 电力拖动与电气控制要求 (2) 二.CA6140 卧式车床的主要运动形式及控制要求 (3) 2.1 主运动 (3) 2.2 进给运动 (3) 2.3 辅助运动 (4) 三.CA6140卧式车床系统的控制原理图及电气元件目录明细表 (4) 3.1 系统控制原理图 (5) 3.2 电气元件目录明细表 (6) 四.?CA6140卧式车床系统的控制原理分析 (7)

4.1 主电路分析 (7) 4.11 主轴电动机的控制 (7) 4.12 冷去泵电动机的控制 (7) 4.13 快速电动机的控制 (8) 4.14 信号指示与照明电路 (8) 五.CA6140 卧式车床系统操作方法及工作过程分析 (9) 六?保护环节及故障分析，说明10 七。参考文献 (13) 第1页 一.CA6140卧式车床的主要功能，结构，电力拖动与电气控制要求 1.1主要功能： CA6140卧式车床是一种应用及其广泛的金属切削机床，能够车削外圆，内圆断面，螺纹，切斷及割槽等，并可以装上钻头或较刀进行钻孔和咬孔等 1.2主要结构: CA6140卧式车床主要由床身，主轴箱，挂轮箱，溜板箱，刀架，尾座，光杆和丝杆等部分组成

机床电气控制实习报告

机床电气控制实习报告 姓名： 系别： 班级 学号： 指导老师： 完成日期：

实习一：CM6132型车床 过程： 1.弄懂CM6132型车床电气控制线路的工作原理。 2.床电气控制线路接线步骤是：先接主电路，后接控制电路，再信号电路和照明电路。尽量接完一个回路后另个回路，切勿心急乱套，一步一步，确保连接正确。 3.线路连接完后，要认真做全面的检查。从两方面检查：一是根据机床电气控制原理图的主电路·控制电路顺序，观察导线是否连接或错漏接。二是用万用表检查关联的电器元件是否接通。 4.检查后，请老师来指导操作（通电）和问答。在此之前，自己要懂得如何从头到尾操作机床的工作。而且说出其工作顺序与原理。 5. CM6132型车床电气控制实物图

实习总结： 通过自己亲手接线，同组的同学合作，老师的指点，学会普通机床电气控制线路的安装，明白机床的工作原理，各种电器元件的结构原理和功能。如：交流接触器的自动通断，欠压失压和自锁，连锁的作用。热继电器的过载保护和整定值的调定：范围为电机的额定电流的1.1~1.2倍。桥式整流跬堆直流输出正·负极的判别。中间继电器的增加触点数量，中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。行程开关的远程自动控制和限位作用。还有熔断器，控制变压器，多路开关，组合开关等等。 心得与体会： 这是一次学以致用的最好考验，我们也非常珍惜这次机会，很认真地完成实习。深刻地体会到成功的喜悦的失败的无奈。不管怎样，我们都很努力地追求达到完美，把这次实习当作以后到社会工作的岗位上，把本分的事情做好，就是社会奉献者的一份子。实习成功与否，对我们以后做事习惯和找工作有很大影响。因为实习中不仅考验我们对专业知识的熟练掌握和个人做事能力，而考验我们的团体合作精神，这些在社会生存是非常必须的。无论各种实习，我们都认真对待，对我们养成好习惯非常重要，对我们生活与学习有很大帮助。 CM6132型车床电气控制原理图如下：

电气控制与PLC(设计题)

《电器控制与PLC技术》习题集 设计题 1. 画出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路 2. 画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路

3．为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下： ⑴两台电动机互不影响地独立操作启动与停止； ⑵能同时控制两台电动机的停止； ⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止 4．试将以上第3题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序

5. 试设计一小车运行的继电接触器控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下： ⑴小车由原位开始前进，到终点后自动停止； ⑵在终点停留一段时间后自动返回原位停止； ⑶在前进或后退途中任意位置都能停止或启动

6. 试将以上第5题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出 梯形图程序

7. 试设计一台异步电动机的控制电路要求： 1）能实现启、停的两地控制； 2）能实现点动调整； 3）能实现单方向的行程保护； 4）要有短路和过载保护 8. 试设计一个工作台前进——退回的控制线路工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点要求： 1）能自动实现前进—后退—停止到原位； 2）工作台前进到达终点后停一下再后退； 3）工作台在前进中可以立即后退到原位；

4）有终端保护 9. 有两台三相异步电动机M1和M2，要求： 1） M1启动后，M2才能启动； 2） M1停止后，M2延时30秒后才能停止； 3） M2能点动调整 试作出PLC输入输出分配接线图，并编写梯形图控制程序

数控机床进给系统设计

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反

馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。

数控机床电气控制及PLC技术课程设计-任务书

设计总体要求： 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求： 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工，动作如图，钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1，钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点，然后再进给至光电开关SQ3处返回原点，以此类推，最后返回原点停止，主轴进给动作结束。

题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求：CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。

题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求：C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求： 1.系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效； 2.抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效； 3.主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；

题目5 十字路口交通灯控制控制要求：

题目5自动售货机控制 控制要求： 课题6 自动售货机 在上图中，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键： 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。 3.当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的

机床电气控制实验报告

机床电气控制实验报告 The latest revision on November 22, 2020

《机床电气控制》实验报告 单位______________________ 班级______________________ 学号______________________ 姓名______________________ 实验组____________________ 实验日期__________________ 实验一各种常见低压电器的识别、结构和使用方法（2节） 一、实验目的 1、掌握按钮、交流接触器、小型电磁式继电器、热继电器、行程开关、断路 器、熔断器、漏电断路保护器、万能转换开关、倒顺开关、变压器的型号识别、结构、测试及使用方法。 2、掌握导线的横截面积、色标的识别、选用、连接方法。 二、实验器材及工具

三、实验内容 1、按钮 理解按钮的用途。正确识别按钮的型号和参数的含义，掌握按钮的使用方法，用万用表测量按钮触头的好坏。 2、交流接触器 理解交流接触器的用途。正确识别交流接触器的型号和参数的含义，拆卸交流接触器，认识交流接触器的结构。掌握交流接触器的使用方法。用万用表测量交流接触器触头的好坏。 3、小型电磁式继电器

理解电磁式继电器的用途。正确识别继电器的型号和参数的含义，掌握继电器的使用方法。 4、热继电器 理解热继电器的用途。正确识别热继电器的型号和参数的含义，掌握热继电器的使用方法。掌握热继电器的整定电流调节方法。 5、行程开关 理解行程开关的用途。正确识别行程开关的型号和参数的含义，掌握行程开关的使用方法。用万用表测量行程开关触头的好坏。 6、断路器 理解断路器的用途。正确识别断路器的型号和参数的含义，掌握断路器的使用方法。用万用表测量断路器的好坏。 7、熔断器 理解熔断器的用途。正确识别熔断器座和熔体的型号和参数的含义，掌握熔断器座和熔体的使用方法。用万用表测量熔断器座及熔体的好坏。 8、漏电断路保护器 正确识别漏电断路保护器的型号和参数的含义，掌握漏电断路保护器的使用方法。用万用表测量漏电断路保护器的好坏。并通电测试漏电断路保护器是否工作正常。

电气PLC控制系统设计任务书

电控及PLC课程设计 任务书 电气工程及其自动化专业 盐城工学院电气工程学院

课程设计总体要求安排 一.教学目的与任务 电气控制与PLC是一门实践性要求较高的课程，学生除了在课堂内理解掌握本课程相关的理论知识外，必须通过一定实验室环境内的课题训练，实际动手设计和调试应用程序，进一步加深和强化课程理论知识应用。 课程设计要求根据电气控制设备的工艺要求，运用所学过的电气控制的基本控制环节、典型控制线路及PLC的基础知识，以及电气控制系统设计的基本方法、步骤，查找有关资料，设计电气控制线路，选择电器元件，整理设计资料。在此过程中培养从事设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。 鉴于本课程设计的重要性，要求每一位参加设计的同学必须做到态度端正积极，发挥自己的主动性，在课程设计过程中严谨认真的独立完成自己的课题设计，不得出现抄袭他人设计的现象，一经发现，该生课程设计成绩以不及格论处。 二.主要内容 1）PLC的认识与使用： PLC的外观、电源、输入/输出端口、COM端、通信接口、外部负载、负载电源、扩展单元、模块、编程器； 2）基本操作练习： 启动、停止、编程与程序传送、电源与输入/输出端口接线； 3）编程与仿真软件的学习与使用； 4）应用程序的设计与调试运行及演示。 三.基本要求 本课程设计共设10个应用设计题，每个学生选作1题，独立完成。 在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。 为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点： 1）在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。 2）在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。

机床电气控制课程设计机床工作台的往复运动模板

青岛理工大学( 临沂) 《机电一体化技术与系统》课程设计说明书设计题目: 机床工作台的自动循环往复运动 院( 系) : 机电工程系 专业: 机电一体化114班 学号: 81126 学生姓名: 肖** 指导教师: 杨自娟 起迄日期: .12.16- .12.27 机床工作台的自动循环往复运动 一、设计目的

在实际生产中,有些生产机械的工作台需要自动往复运动,而且有的还要求在两终端要有一定时间的停留,以满足生产工艺要求。在机床电气设备中, 有些是经过工作台自动往复循环控制的, 例如万能铣床, 龙门刨床的工作台上下、前后、左右的运动等。这些生产机械运动部件的行程或位置要受到限制, 或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等。这些都要让我们会正确识别、选用安装、使用行程开关, 熟悉电动机位置控制、自动往返控制电路的构成和工作原理。会安装与检测电动机位置控制和自动往返控制线路。还要让我们学会运用机械设计与制造的知识, 正确选择工作台的传动装置、支撑部分, 另外机床工作台系统的材料也要合理的选择以符合工程力学。电动机的正反转是实现工作台自动往复循环的基本环节。 二、设计要求 1.要有机械设计, 电气控制设计 2.自动控制与手动控制相结合 3.运行过程中任一位置都能够停止和再次起动 4.要有必要的保护电器 5.所用元件应便于安装和调整, 注意经济性。 6.了解和熟悉所设计机械设备的总体技术要求、加工工艺过程和生产现场的工作条件。 7.了解该设备中采用的其它系统, 如液压系统、气动系统对电气控制系统的技术要求。

8.经过技术经济分析, 确定该系统具有的自动化、通用化程度。 三、工作台传动方式 1.工作台类型选择 工作台的类型大致有以下几种 A 桥框式 B 悬臂移动式 C 立柱式 桥框式和悬臂移动式的工作台基本固定, 机床的主轴部分驱动来进给作业, 这类驱动在技术上要求较高, 而且长时间的作业会让悬臂

机床电气实训报告

《机床电气控制综合实验》报告 学院：工学部 专业：机械电子工程 班级：12机工A1 姓名：李书越 学号： 20124812091 指导教师：何玉安，汪伟明 日期： 2015.7.6 ~ 2015.7.10

上海第二工业大学《机床电器控制综合实验》报告 目录 一、实验目的和要求 (3) 1.1实验目的 (3) 1.2设计要求 (3) 二、机床结构特点与控制要求 (4) 2.1设备结构 (4) 2.2运动形式 (4) 2.3控制要求 (5) 三、电器控制线路设计 (6) 3.1主回路的设计 (6) 3.2控制电路的设计 (7) 3.3信号指示灯与照明电路 (9) 3.4控制电路电源 (9) 四、电器元件的选择 (10) 4.1电动机的选择 (10) 4.2电源引入开关Q (11) 4.3熔断器FU1、FU2、FU3 (11) 4.4接触器 (12) 4.5热继电器的选择 (12) 4.6中间继电器 (12) 4.7变压器 (13) 五、电气元件明细表 (13) 六、绘制主电路和控制电路 (15) 七、机床电器控制原理 (15) 7.1电机正转 (15) 7.2电动机电动机正转反接制动 (15) 7.3电机反转 (15) 7.4反转反接制动 (16) 7.5冷却泵电机启动 (16) 7.6液压启动电机启动 (16) 八、思考题 (17) 8.1列出转换开关SA的动作表？ (17) 8.2 CM6132型车床共有几个动作？ (17) 九、实训小结 (17) 十、参考资料 (18) 十一、附录 (19) 11.1电气控制图 (19) 11.2仿真接线图 (19) 2

数控铣床控制系统设计

控制系统课程项目 设计说明书 项目名称：数控铣床控制系统设计 系别：机械电子工程系 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：city 学号：09128888 组员：学号： 学号： 指导教师：陈少波

完成时间：2012 年 6 月8 日至2012 年 6 月22 日 目录 1 概述 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2使用设备 (3) 1.3设计内容及要求 (4) 2 NUM1020控制系统设计 (4) 2.1 功能概述 (4) 2.2 主要元器件选型 (5) 2.2.1电机选型 (5) 2.2.2 伺服驱动器与变频器选型 (8) 2.3 电路原理设计 (9) 2.3.1 电源供电设计 (9) 2.3.2 驱动电路设计 (10) 2.3.3 电机编码器与伺服驱动器连接设计 (10) 2.3.4 手轮与轴卡连接设计 (11) 2.3.5铣床控制电路设计 (12) 2.4 控制系统设计 (13)

2.4.1控制系统功能设计 (13) 2.4.2 参数设置 (14) 2.4.3 程序设计 (16) 3 总结 (20) 1 概述 1.1 设计目的 1）、掌握简单数控铣床控制系统的设计过程 2）、掌握常用数控系统（NUM1020）的操作过程 3）、掌握交流伺服电机的工作方式及应用过程 4）、了解数控系统内置式PLC 的实现原理及编程方式 5)、掌握数控系统自动控制功能程序的设计及开发过程 1.2使用设备 1)、NUM1020数控系统一套 2)、安川交流伺服电机3套 3)、计算机及梯形图编辑软件一套

1.3设计内容及要求 1）、以实验室现有的设备（NUM1020数控系统）作为控制器，参照实验室现有的数控铣床的功能，完成一台具有3轴联动功能的数控铣床的电气系统设计过程。 2）、移动轴（3轴）采用实验室现有的交流伺服电机进行驱动，采用半闭环位置控制模式。 3）、主轴采用实验室现有的变频调速器进行设计驱动，系统不要求具备自动换刀功能。 4）、完成PLC输入输出点的分配。 5）、具有行程及其他基本的保护功能。 6）、设计相关功能的梯形图控制程序（要求具有：手动进给功能、手轮进给功能、MDI功能、自动控制功能及各种基本的逻辑保护功能） 7）、完成设计报告。 2 NUM1020控制系统设计 2.1 功能概述 此三轴联动数控铣床由X、Y、Z轴三轴及主轴组成，X、Y、Z轴采用伺服电机传动，由伺服驱动器驱动。主轴采用普通三相异步电机，由变频器驱动。数控系统采用NUM1020数控系统。由NUM1020数控系统作为控制核心，三台伺服驱动器通过NUM1020系统的轴卡地址编码控制，主轴变频器由数控系统

《机床电气与PLC控制》试题及答案

卷） （闭卷考试） 系部 ___________班级___________ 学号 姓名 ________ 得分 ________ 三极刀开关按扭常开触头行程开关 常开触头接近开关常开触头 接触 器线圈 延时 1、 电气控制系统中常用的保护环节 有： 短路保护、过载保护、过电流保护、 零电压和欠电压等。 2、 直流电机的调速方法有 改变电枢回 路电阻、改变电枢端电压 、 改变磁 通 __________________ 三种。 3、 PLC 常用的编程语言有：语句表 、 梯形图、流程图。 二、判断题（每小题2分，共10分?正 确的打"V H ,错误的打"X"） 1. 电气原理图中控制电路就是从电 源到电动机绕组的大电流通过的 路径。 （X ） 2. 电气安装接线图与原理图不同，接线 图中 同一电器的不同部分须画在一起。 （V ） 3. 电动机的速度控制为调速，而由于 外加负载变动引起的速度变化则不 是。（V ） 4、写出以下图形符号所代表的电气元 4. 直流电机的弱磁调速属于恒转矩调速。 题目 -一一 -二 二 四 总得分 圈通电时 通电延时断开线圈断电 通电延时线圈 延时闭合常开触头 断开延时线圈 常闭触头 闭 合的常开触头 本 题 得 分

5. PLC是以CPU为核心的电子控制系统，实质上是一种工业控制用的专用计算机。（V） 三、简答题（共5小题，共45 分） 1.简述PLC的硬件组成及工作原理 （10 分） 解答：1. 一般由基本单元、扩展单元组成。PLC的基本单元主要包 括：CPU存储器、输入/输出 模块、电源模块、I/O扩展接 口、外设I/O接以及编程器等 部分组成。（5分） 2.PLC 的工作原理： （1）PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式。（2分） （2）PLC的工作过程分为： （3分）2.列举异步电动机变转差率S的调速 方法（8分） 解答：1.转子串电阻调速（2分） 2.调压调速（2分） 输 3.串级调速（2分） 4.电磁转差离合器调速（2分） 样 3.分别列举机床电气控制系统中自锁 控制与互锁控制的电路。（10分） 程 解答：自锁控序制（5分） 本 题 得 分

组合机床电气控制课程设计1

组合机床电气控制课程设计专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 湖南工业大学 2011年6月11日

目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 2.1 左、右两动力头进给电机 (4) 2.2电动机控制电路 (5) 2.3液压泵电动机 (5) 2.4液压动力滑台控制 (6) 2.5主电路及照明电路 (7) 2.6保护与调整环节 (8) 2.7继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 6.1单循环自动工作 (15) 6.1.1单循环自动工作循环图 (15) 6.1.3单循环自动工作梯形图 (16) 6.2左铣单循环工作 (18) 6.2.1左铣单循环功能表 (18) 6.2.2左铣单循环梯形图 (19) 6.3右铣单循环工作 (21) 6.3.1右铣单循环梯形图 (21) 6.4公用程序 (23) 6.5回原位程序 (23) 6.6手动程序 (24) 6.7 PLC梯形图总体结构图 (24) 6.8面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28)

1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，

《机床电气控制》实验报告

《机床电气控制》实验报告 单位______________________ 班级______________________ 学号______________________ 姓名______________________ 实验组____________________ 实验日期__________________ 实验一各种常见低压电器的识别、结构和使用方法（2节） 一、实验目的 1、掌握按钮、交流接触器、小型电磁式继电器、热继电器、行程开关、断路器、 熔断器、漏电断路保护器、万能转换开关、倒顺开关、变压器的型号识别、结构、测试及使用方法。 2、掌握导线的横截面积、色标的识别、选用、连接方法。

二、实验器材及工具

三、实验内容 1、按钮 理解按钮的用途。正确识别按钮的型号和参数的含义，掌握按钮的使用方法，用万用表测量按钮触头的好坏。 2、交流接触器

理解交流接触器的用途。正确识别交流接触器的型号和参数的含义，拆卸交流接触器，认识交流接触器的结构。掌握交流接触器的使用方法。用万用表测量交流接触器触头的好坏。 3、小型电磁式继电器 理解电磁式继电器的用途。正确识别继电器的型号和参数的含义，掌握继电器的使用方法。 4、热继电器 理解热继电器的用途。正确识别热继电器的型号和参数的含义，掌握热继电器的使用方法。掌握热继电器的整定电流调节方法。 5、行程开关 理解行程开关的用途。正确识别行程开关的型号和参数的含义，掌握行程开关的使用方法。用万用表测量行程开关触头的好坏。 6、断路器 理解断路器的用途。正确识别断路器的型号和参数的含义，掌握断路器的使用方法。用万用表测量断路器的好坏。

PLC电梯控制系统的设计

河南工业职业技术学院 毕业设计 题目 PLC电梯控制系统的设计系院电气工程系 专业 班级 学生姓名 学号 指导教师

前言 随着电子技术的发展，当前数字电器系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。推动该潮流发展的引擎就是日趋进步和完善的PLC设计技术。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行为和功能的要求，自上而下的完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直接生成器件。上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，其余所有的设计几乎都可以用计算机来自动完成，也就说做到了电器设计自动化这样做可以大大的缩短系统的设计周期，以适应当今品种多、批量小的电子市场的需求。 电器设计自动化的关键技术之一是要求用形式化的方法来描述数字系统的硬件电路，即要用所谓的硬件语言来描述硬件电路。所谓硬件描述语言及相关的仿真、综合等技术的研究是当今电器设计自动化领域的一个重要课题。 PLC的设计和开发，已经有多种类型和款式。传统的PLC各有特点，它们适合在现场做手工测量，要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理，传统PLC是无法完成的。然而基于PC 通信的PLC，既可以完成测量数据的传递，又可借助PC，做测量数据的处理。所以这种类型的PLC无论在功能和实际应用上，都具有传统PLC无法比拟的特点，这使得它的开发和应用具有良好的前景。

目录 1.前言 2.电梯控制基本概念 3.电梯控制的组成 4.电梯控制的移动 5.电梯PLC系统的模拟组态 6.货运电梯重量超载的控制 7.总结 8.参考文献

2. PLC电梯控制的基本概念 电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式，达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件（PLD）等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。 电梯控制系统原理框图如图1所示，主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。 电梯控制系统的硬件结构如图2所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数，采用编码的方式将31个呼叫及指层按钮编码五位二进制码输入PLC PLC系统的其它设备 1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC 所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 3 输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。

数控机床系统设计(1)

红字的意思是没找到答案，蓝字的意思是不确定；有错别字不负责啊。。。学渣整理，此资料仅供参考╮(╯▽╰)╭ 一 ⒈数控机床通常由哪几部分组成？各部分的作用和特点是什么？　控制介质　作用：在数控机床加工时，携带和传输所需的各种控制信息。 特点：是存储数控加工所要的全部动作和刀具相对于工件位置信息的媒介物，它记载着零件的加工程序。　数控装置　作用：是数控机床的核心，它根据输入的程序和数据，经过数控装置的系统软件或逻辑电路进行编译、 运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，进行规定的、有序的动作。 特点：可分为普通数控系统NC 和计算机数控系统CNC 两类。　伺服机构　作用：根据数控装置发来的速度和位移指令控制执行部件的进给速度、方向和位移。 特点：由伺服驱动电路和伺服驱动装置组成，与机床上的执行部件和机械部件组成数控机床的进给系统。　机械部件　作用：包含有主运动部件、进给运动执行部件、拖板和传动部件等。 特点：传动结构要求更为简单，精度、刚度、抗震性等方面要求更高，且其传动和变速系统要便于实现 自动化控制。 ⒉简述数控机床的分类 　按运动方式分　点位控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，移动过程不需要切削； 点位直线控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，且运动轨迹为直线，移动部件在移动过程中 进行切削； 轮廓控制系统：需要从一点准确的移动到另一点，并能控制将零件加工成一定的轮廓形状。　按控制方式分　开环控制系统：不具有反馈装置，系统精度较低； 半闭环控制系统：具有角位移检测装置，定位精度较高，调试方便，稳定性好； 闭环控制系统：具有直线位置检测装置，具有检测、比较和反馈装置，定位精度高，但结构复杂。　按数控系统的功能水平分：低、中、高档次 ⒊什么是开环、半闭环和闭环控制系统？其特点是什么？适用于什么场合？　①开环控制系统是指不带反馈装置的控制系统；特点是不能进行误差校正，因此系统精度较低；适用于低精度要求 的数控机床。　②半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置的控制系统；特点是调试方便，稳定性好精 度较高；目前应用较为广泛。　③闭环控制系统是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置的控制系统；特点是定位精度高，调试维修较 为困难；适用于精度要求高的数控机床。 ⒋脉冲当量、定位精度和重复定位精度的含义是什么？　脉冲当量：数控装置每发出一个脉冲信号，反映到机床位移部件上的移动量。　定位精度：数控机床工作台等移动部件在确定的终点所到达的实际位置的精度。　重复定位精度：在同一台数控机床上，应用相同程序、相同代码加工一批零件，所得到的连续结果的一致程度。⒌数控轴数与联动轴数的区别。　控制轴即机床数控装置能够控制轴的数目，而联动轴即同时控制多个轴的运动。数控轴数越多，功能就越强，机床　的复杂程度和技术含量也越高；联动轴数越多，机床控制和编程难度越大。 ⒎数控车床床身和导轨有几种布局形式？每种布局形式的特点是什么？　有四种布局形式　①平床身：工艺性好，便于导轨面的加工；　②斜床身：排屑方便，便于安装自动排屑器，操作方便，易于实现单机自动化和封闭式防护；　③平床身斜滑板：工艺性好，排屑方便；　④立床身：排屑最为方便。二⒈数控机床设计方案的特点是什么？　设计手段计算机化；设计方法综合化；设计对象系统化；设计问题模型化；设计过程程式化与并行化。 、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

组合机床电气控制课程设计

目录 一、绪论 (1) 二、组合机床简介 (1) 三、组合机床结构与工作循环 (2) 四、液压动力滑台系统 (4) 五、设计要求 (5) 六、继电器-接触器控制线路的设计 (6) （一）选用控制线路的设计方法 (6) （二）继电器——接触器控制线路 (7) （三）一些低压电器的选择 (9) 七、可编程控制器PLC控制系统的设计 (11) 八、设计总结 (13) 九、参考文献 (13)

一、绪论 本次设计是对组合机床的电气控制设计，根据设计要求设计电气控制系统及连接，使其能实现自动完成各个工作要求。 设计的主要内容包括对继电器电气原理图的设计及绘制，对PLC电器原理图的设计与绘制，制成控制板并进行连接。 这次设计的目的在于通过完成设计，了解可编程控制器的结构、工作原理、特点和用途，掌握对继电器的选型和各型号继电器的用途和作用，掌握可编程控制器的编程方法和指令系统。 二、组合机床简介 组合机床通常是采用多刀、多面、多工序、多工位同时加工，由通用部件和专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。它的电气控制电路时将各个部件的工作组合成一个统一的循环系统。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻螺孔、车削、铣削及磨削等工序。组合机床主要用于大批量生产。 组合机床的通用部件有：动力部件，如动力头和动力滑台；支承部件，如滑座、床身、支柱和中间底座；输送部件，如回转分度工作台、回转鼓轮、自动线回转工作台及零件输送装置；控制部件，如液压元件、控制板、按钮台及电气挡铁；其他部件，如机械手；排屑装置和润滑装置等。通用部件已标准化、系列化和通用化。 组合车床的控制系统大多采用机械、液压或气动、电气相结合的控制方式。其中，电气控制又起着中枢连接作用。因此，应注意分析组合机床电气控制系统与机械、液压或气动部分的相互关系。 组合机床组成部件不是一成不变的，它将随着生产力的向前发展而不断更新，因此与其相适应的电器控制线路也是更新换代，目前主要有两种：机械动力滑动控制路线和液压动力滑动控制路线。我们选择的液压动力滑动控制路线。 液压动力滑动与机械动力滑台在结构上的区别在于：液压动力滑台的进给运动是借助压力油道通入液压缸的前腔和后腔来实现的。液压动力滑台由滑台、滑座及液压缸三部分组成，液压缸驱动滑台在滑座上移动。液压动力滑台也具有前面机械动力滑台的典型自动工作循环过程，它是通过电气控制线路控制液压系统来实现的。滑台的工作速度是通过调整节流阀进行无极调速的。电气控制一般采用行程原则、时间原则控制及压力控制方式。