最新卧式车床电气控制系统设计

卧式车床电气控制系

统设计

卧式车床电气控制系统

一、任务书

1、设备简介

车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。

为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。

2．控制要求

(1) 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。三台电机都要有短路保护措施。

主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护

主电动机要采用降压起动方式起动

主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击。

机床要有照明设施

表 1 车床控制系统信号说明

符号名称及用途符号名称及用途

3．设计任务

1) 根据控制要求，进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。

2) 根据控制要求，编制卧式车床控制PLC应用程序。

3) 编写设计说明书，内容包括：

①设计过程和有关说明。

②基于PLC的卧式车床电气控制系统电路图。

③ PLC控制程序（梯形图和指令表）。

④电器元器件的选择和有关计算。

⑤电气设备明细表。

⑥参考资料、参考书及参考手册。

⑦其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。

二、卧式车床电气控制系统总体设计过程

1、主电路原理图

图1为卧式车床的主电路图。断路器QF将三相电源引入，FU1为主电动机M1的短路保护用熔断器，FR1为M1电动机过载保护用热继电器。通过互感器TA接入电流表A 以监视主电动机绕组的电流。熔断器FU2为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM1、KM2为M2、M3电动机启动用接触器。FR2为M2电动机的过载保护，因为快速电动机M3短时工作，所以不设计过载保护。

2、交流控制电路原理图

⑴主电动机的点动调整控制

图2为点动环节的控制电路原理图。电路中KM3为M1电动机的正转接触器，KM△和KM丫为M1电动机的降压启动接触器，KA为中间继电器。M1电动机的点动由点动按钮SB6控制。按下按钮SB6，接触器KM3得电吸合，它的主触电闭合，电动机的定子绕组先接成星形，启动后期接成三角形，电动机在较低电压下起动，减少了启动电流对电网的影响。

⑵主电动机的正反转控制电路

图3为主电动机正反转控制电路。主电动机正转由正向起动按钮SB1控制。按下SB1时，中间继电器KA首先得电动作，它的辅助触点闭合，接触器KM3线圈得电动作，接触器KM3线圈的主辅触点得电吸合，KM3的主触点将三相电源接通,。同时，时间继电器KT及接触器KM丫线圈得电，其常开主触点闭合，电动机M1在星形连接下运行。KM丫的常闭辅助触点断开，保证了接触器KM△不得电。时间继电器KT的常开触点延时闭合；常闭触点延时断开，切断KM丫线圈电源，其主触点断开而常闭辅助触点闭合。接触点KM△线圈得电，其主触点闭合，使电动机M1由星形连接切换为三角形运行。电动机M1得以实现降压起动。KM3的动合触点和KA的动合触点的闭合将KM3线圈自锁。反转起动时用反向启动按钮SB2，按下SB2，同样是中间继电器KA得电，然后接通接触器KM4、KT、KM△和KM丫，于是电动机在降压下反转起动。KM3的动断辅助触点，KM4的动断辅助触点分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。

⑶主电动机的反接制动控制

图4是某卧式车床正反转与反接制动的控制电路图。该卧式车床采用了反接制动方式。当电动机的转速接近零时，用速度继电器的触点给出信号切断电动机的电源。速度继电器与被控电动机是同轴连接的，当电动机正转时，速度继电器的正转常开触电KS1闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2闭合。当电动机正向旋转时，接触器KM3和KM△，继电器KA都处于得电工作状态，速度继电器的正转动合触点KS1也是闭合的，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。需要停车时，按下停止按钮SB4，接触器KM△失电，其主触电断开。与此同时接触器KM3也失电，断开了电动机的电源，KA失电，KA的动断触点闭合。在松开SB4后就使反转接触器KM4的线圈

得电，电动机的电源反接，电动机处于反接制动状态。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KS的正转动合触点KS1断开，切断了接触器KM4的通电回路，电动机脱离电源停止。

电动机的反接时的制动与正转时的制动相似。当电动机反转时，速度继电器的反转动合触点KS2是闭合的，这是按一下停止按钮SB4，在SB4松开后正转接触器KM3线圈得电吸合，将电源反接使电动机制动后停止。

⑷刀架的快速移动和冷却泵的控制

刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动限位开关SQ来实现的。当手柄压动SQ 后，接触器KM2得电吸合，M3电动机转动带动刀架快速移动。M2为冷却泵电动机，它的起动与停止是通过按钮SB3和SB5控制的。

3、辅助电路分析

⑴照明电路和控制电源分析

TC为多绕组变压器，二次侧有两路，一路为110V，为控制电路提供电源；而另一路为36V（安全电压），供照明电路照明，SA为控制照明电路的开关，SA闭合时照明灯EL点亮，断开则熄灭。

⑵电流表保护电路分析

监视主回路负载的电流表是通过电流互感接入的。为防止电动机起动电流对电流表的冲击，电路中采用一个时间继电器KT。当起动时，KT线圈通电，而KT的延时断开的动断触点尚未动作，电流互感器二次电流只流经该触点构成闭合回路，电流表没有电流流过。起动后，KT延时断开的动断触点打开，此时电流流经电流表，反映出负载电流的大小。表2 为电气元件符号及功能说明表。

三、元器件的选择

1、电动机选择

本次设计使用PLC控制系统取代传统继电器控制系统的逻辑控制线路部分，其余基本无变化。电动机亦保留原有主轴电机、冷却泵电机、快进电机，详见下表。

2、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, 在此控制主轴电机的KM3、KM4、KM，选取交流接触器型号为：CJ20—63，线圈电压220V；控制冷却泵电机KM1和控制快进电机的KM2选取交流接触器型号为：CJ20—10，线圈电压220V。

3、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。

4、保护电器的选择

（1）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。

（2）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

基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]

摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。关键词：PLC控制，数控车床，梯形图

目录第一章概述 (1) 1.1 数控系统的工作原理 (1) 1.1.1 数控系统的组成 (1) 1.1.2 数控系统的工作原理 (2) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (3) 1.2.1 PLC的简介 (3) 1.2.2 PLC的基本结构 (3) 1.2.3 PLC的工作原理 (4) 第二章数控车床的PLC (5) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (5) 2.2 数控车床中PLC的功能 (6) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6) 2.2.2 PLC的控制对象 (6) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7) 2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8) 第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9) 3.1 车床主要结构和运动方式 (9) 3.2 车床对电气控制的要求 (9) 3.3 车床的电气控制电路分析 (10) 3.3.1 主电路分析 (11) 3.3.2 控制电路分析 (11)

浅谈用PLC改造旧式机床电气控制系统

浅谈用PLC改造旧式机床电气控制系统【摘要】本文详细介绍了采用PLC改造继电器控制的旧式机床电气控制系统的一般方法和改造中的一些注意事项，并以T68镗床为例分析。【关键词】PLC；改造；机床；电气控制系统 0 前言目前采用继电器控制的旧式普通机床设备仍在企业中广泛使用，特别是在一些工业欠发达地区，这些设备的使用率还比较高，在企业中仍然起着较大的作用。由于这些设备使用多年后故障率高、维修量大、可靠性差；其精度、效率、自动化程度都已不能满足当前生产需要等原因，严重影响了正常的生产。随着PLC技术的发展，使用PLC相对于使用继电器线路拥有无法比拟的优势:。 1 PLC的优势 1.1 功能强，性能价格比高一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性价比。 1.2 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强可编程序控制器产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、大规模的系统。 1.3 可靠性高，抗干扰能力强传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可大为减少，因触点接触不良造成的故障大为减少。 1.4 系统的设计、安装、调试工作量少

PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。 1.5编程方法简单梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。 1.6维修工作量少，维修方便 PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的地址迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。由此可见用PLC改造旧机床电气控制系统，是非常现实的技术改造方案。特别是一些加工工艺较特殊的机床设备，采用PLC实现机床电器系统的控制更具优势。所以对这类普通机床控制系统进行改造是非常必要的。下面介绍采用PLC改造机床电控系统的一般方法和具体步骤。 2 改造时应原则 1）最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求。充分发挥PLC的功能最大限度地满足被控对象的控制要求，是改造控制系统的首要前提，这也是改造中最重要的原则。这就要求设计人员在改造前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内外资料。同时要注意同现场工程技术人员，操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决改造设计中的重点问题和疑难问题。 2）在满足要求的前提下，力求系统简单经济、使用及维修方便。一个新的改造工程固然能够提高设备效率，带来经济效益和社会效益，但工程的投入，技术的培训，设备的维护也将导致运行资金的增加，这就要求改造不仅应该是使控制系统简

基于PLC的卧式车床电气控制系统设计

电气控制技术课程设计报告设计课题: 基于PLC的卧式车床电气控制系统设计姓名: 学号: 学院: 工学院专业: 电气工程及其自动化班级: 一班日期 2012年12月26日——2013年1月6日指导教师: 安徽农业大学工学院机电工程系

电气控制技术课程设计任务书 1. 设计题目：基于PLC的卧式车床电气控制系统设计 2. 设计要求：要求根据机床工作的实际情况，按照安全可靠、经济合理、控制线路简单的基本要求。选择用户输入设备，输出设备，执行电器；PLC的选择；分配I/O点，绘制I/O连接图；设计控制程序；制定电器元件明细表；最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。 3. 设计依据：主要技术参数和拖动控制要求： 1、最大车削工件外径为300mm。 2、要求主拖动电动机直接起动，点动串电阻，正反向转动。 3、要求切削时提供冷却液。 4、刀架可以由电动机拖动快速移动。 5、必要的照明、信号指示。 4. 设计任务：要求在规定时间内完成下列工作量： 4.1 设计内容包括： 1. 分析控制要求。 2. 选择用户输入设备，输出设备，执行电器。 3. PLC的选择。 4. 分配I/O点，绘制I/O连接图。 5. 设计控制程序。 6. 绘制电器位置图、电气接线图。 7. 制定电器元件明细表。 4.2 设计图样： PLC控制线路（I/O连接图）原理图、电器位置图和电气接线图各1张（A4图纸）。 5. 课程设计报告的书写要求： 5.1 设计报告的格式：要有封面、目录、正文、参考文献等，其中目录、参考文献部分各自要单独放在一页，参考文献的书写请参考《电气控制技术课程设计指导》的参考文献书写规范。正文的字数要求不少于4000字。 5.2 设计报告的书写内容：按照任务书的4.1所列的设计内容逐一书写。

C650普通车床电气控制系统设计说明-书

目录第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量，选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19

设计总结·20谢辞·21 参考文献·22

第1章引言本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器（Central Processor Unit 简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器（Microproce-ssor）存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。电源（Power Supply）：给中央处理器提供必需的工作电源。输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU 的控制信号，并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传送控制命令给现场设备的执行器。输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”

Φ500卧式车床电气控制系统设计

目录第一章卧式车床简介及运动分析 (2) 1.1、卧式车床作用 (2) 1.2、卧式车床的结构分析 (2) 1.3、卧式车床的运动分析 (2) 1.4、C650卧式车床对电力拖动及控制的要求 (4) 第二章电气控制系统分析及设计 (5) 2.1、课程设计要求及任务 (5) 2.2、设备电气控制要求 (5) 2.3、主电路设计 (5) 2.4、控制电路设计 (6) 第三章电气元件的选择 (9) 3.1、电动机M1、M2、M3的选择 .................................................... 错误！未定义书签。 3.2、电源引入开关 (9) 3.3、热继电器 (10) 3.4、熔断器 (10) 3.5、接触器的选择 (11) 二、电气元件明细表............................................................................. 错误！未定义书签。课程设计小结 (13) 参考文献 (14)

第一章卧式车床简介及运动分析 1.1、卧式车床作用它是机床中应用最为广泛的一种，可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹，卧式车床属于中型车床，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。目前中小型的车床多采用不变速的异步电动机拖动，而靠齿轮箱来进行有级变速。为满足生产加工需要，主轴的旋转运动可正转，也可以反转，这就要求可以改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现。进给运动大多是通过主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱配合来实现刀具的进给。有的车床为了提高效率，刀架的快速运动由单独一台进给电动机来拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，实现刀具切削时的冷却。 1.2、卧式车床的结构分析平面磨床的结构如图所示，由床身、主轴、刀架、尾架、溜板箱等部分组成。图1-1 卧式车床结构简图 1.床身：其中之中有变速装置，以以控制车床的转速。 2.主轴：主轴传动主运动，其中主轴上安装夹具以固定工件。 3.刀架：安装并夹紧刀具的装置，并且进行必要的进给运动。 4.尾架：用于固定需要固定两端的工件。 5.溜板箱：进行进给运动。 1.3、卧式车床的运动分析

数控机床电气控制系统

第四章数控机床电气控制系统 4.1 概述说明：本章的内容请下载参阅：某型号机床电路图数控机床的高度自动化，是由其高度发展的电气控制系统实现的。如果要全面分析了解数控机床，就必须要分析了解数控机床的电气控制系统。数控机床的电器控制系统主要由3个部分组成： 1、机床用PLC; 2、外围电压电气控制系统； 3、执行机构；只要理清三者之间的关系，才能够全面的了解数控机床的电气控制系统。在工厂使用的数控机床，都带有一种资料专门阐述这三者之间的关系。通常情况下，这一份资料叫做机床电气手册或者电气说明书。在本书中，将会通过讲解电气手册，来阐述数控机床的电气控制系统。 4.2 PLC与数控机床的关系一、PLC和NC的关系 PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。因此，在很多数控系统中将其称之为PMC（programmable machine tool controller）。数控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。可以这样来划分NC和PLC的作用范围： 1、实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制。这个任务是由NC来完成； 2、机床辅助设备的控制是由PLC来完成。它是在数控机床运行过程中，根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，按照程序设定的控制逻辑对诸如刀库运动、换刀机构、冷却液等的运行进行控制。在数控机床中这两种控制任务，是密不可分的，它们按照上面的原则进行了分工，同时也按照一定的方式进行连接。NC和PLC的接口方式遵循国际标准“I SSO 4336-1981(E)机床数字控制－数控装置和数控机床电气设备之间的接口规范”的规定，接口分为四种类型： 1、与驱动命令有关的连接电路； 2、数控装置与测量系统和测量传感器间的连接电路； 3、电源及保护电路；

CW6163卧式车床电气控制系统设计

机电传动控制课程设计题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计学院：机械与电子工程学院专业：机械工程及其自动化学号：姓名：指导老师： 2013 年6 月28 日

目录第1章课程设计目的 (2) 第2章课程设计主要内容 (2) 第3章课程设计题目描述与要求 (3) 第4章CW6163卧式车床电气控制系统设计 (4) 第5章课程设计总结 (13) 附录一CW6163卧式车床零件清单 (14) 附录二CW6163卧式车床电气原理图 (15)

第1章课程设计目的 1.1 具备机械、电气知识的综合运用能力； 1.2 具备分析机电传动控制系统的组成及原理的能力； 1.3具备设计机电传动控制系统的基本电气原理图的能力； 1.4具备编写设计说明书、操作说明书能力。第2章课程设计主要内容 2.1分析对象：熟悉被控对象的组成、电力拖动的要求及控制的具体要求。 2.2电路图设计：根据任务要求，设计主电路及其保护电路，根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路，设计开关面板图，选定所需的电气元件，列出清单，修改图纸，定稿。 2.3撰写说明书：编写电气原理说明书和操作说明书。 2.4课程设计总结

第3章课程设计题目描述与要求题目：CW6163卧式车床电气控制系统设计 CW6163系列卧式车床适用于加工各种钢材、铸铁和有色金属及中、小型金属工件。机床功率大,刚性好，适用于强力或高速切削。本机床主要用于车削各种工件的内圆、外圆、端面、以及公制、英制、模数和螺纹并可承担钻孔、镗孔等工艺。机床主轴为变频无级调速，可实现不停车变速及变速范围宽，可适合粗、精加工工艺的需求。床身采用树脂砂造型的高强度铸件，床身导轨经过超高频淬火处理和精密磨削，耐磨性和精度保持性好，承载能力强。溜板箱内装有安全机构，防止因过载而对机床造成损坏，保证使用安全可靠。该机床设有刀架纵、横向机动及快速运动手柄，操作灵活，宜人性好。 CW6163型卧式车床是以继电器接触系统的控制方式的传统车床，其主轴正反转运动，主轴的制动采用液压制动器，进给运动的纵向左右运动，横向前后运动及快速移动均由一个手柄操作控制。可完成工件最大车削直径为630mm，工作最大长度为1500mm. 采用三台电动机控制（1）通常车削加工近似于恒功率负载，同时考虑经济性，工作可靠，主轴电动机M1通常选用三相异步电动机，完成主运动和刀具进给运动的驱动。（2）车削时产生的高温，可由一台普通冷却泵电动机加以控制。冷却电动机在加工时提供切削液，采用直接启动的方式。（3）根据车床工作的要求，需要配备一台快速移动电动机M3，用于完成溜板箱快速移动的驱动，可随时手动启停。（3）根据整个生产线状况，要求配备一套局部照明装置及必要的工作状态指示灯，局部照明电路采用独立回路。

电气自动化毕业论文课题

自动化专业毕业论文参考题目 1、用单片机控制的大型十字路口的交通灯设计 2、LED大型广告牌的设计 3、电动机的常见故障及其分析 4、LED大型广告牌翻转系统的设计 5、电动机的选择 6、PCB制作中的布线工艺 7、EDA技术的发展与实用（必须有实例说明） 8、大型超市的计算机管理系统 9、汽车站显示屏的设计 10、公交车LED屏的设计 11、基于PLC的四层电梯控制系统的设计 12、智能化住宅小区存车系统的设计 13、智能化住宅小区防盗系统的设计 14、PLC在电子技术中的应用 15、单片机在电子技术中的应用 16、彩屏或大屏LCD显示技术的研究 17、电脑数字钟的设计 18、火电厂大型机组控制系统仿真设计 19、大型超市的计算机监控系统 20、门卫LED提示牌的设计 21、电缆绝缘故障定点测试仪的设计22、基于PLC的三层电梯控制系统设计 23、单片机在电子技术中的应用 24、电子技术在灯光控制中的应用 25、PLC控制器网络化的研究 26、数字钟的设计 27、电路制板技术 28、红外遥控技术的应用 29、远距离遥控装置的设计 30、变频器节能技术在风机中的应用 31、炉温自动控制系统设计 32、电机在**中的控制应用 33、一种智力抢答器的设计 34、温室电炉控制系统设计 35、浅谈电气自动化在楼宇自控系统中的应用 36、火灾报警系统与楼宇自控系统的联动 37、电机串级调速系统 38、变压器的纵差保护设计或维修维护技术 39、用单片机控制直流电机 40、交通灯控制系统 41、电梯控制系统 42、楼宇智能监控系统 43、多温度检测系统 44、单片机实现的电力变压器保护

机床电气自动控制试题

机床电气自动控制试题公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

机床电气自动控制考试试卷 A 注意事项 1.请首先按照要求在试卷的标封处填写您的姓名、学号和班级的名称。 2.请仔细阅读名称题目的回答要求，在规格的位置填写您的答案。 3.不要在试卷上乱画，不要在标封区填写无关内容。 4.答卷时限为１００min 一、填空题（将正确答案填入下列空白处，每空1分，共３４分） 1．热继电器是利用_______________________原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作三相异步电动机的______________。 2. 接触器按其主触头通过电流的种类，可分为____________________和 __________________。 3. 继电接触器控制电路是由各种___________、___________、_________、 __________、__________等元件组成，实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护，以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。 4. 速度继电器主要用作________________________________________控制。

5. 机床电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求联接而成，实现对机床的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、分析研究、安装调试、使用和维护，需要将电气元件及其相互联接，用国家规定的_______、_______和图形表示出来。这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图一般有三种：___________、______________、 _________________ 。 6. 机床中最常见的降压起动方法有、和自耦变压器（补偿器）降压启动三种。 7. 可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为环境下应用而设计。它用可编程的存储器，用来在内部存储执行、、、和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充的原则设计。 8. 机床上常用的电气制动控制线路有两种即和。 9.ＰＬＣ程序执行可分为三个阶段，分别是、、。 10、FP1-40E是FP1系列PLC的。（基本单元，扩展单元）。 11. 时间继电器是指_____________________________一种控制电器。 12．DF是指令，SET是指令，RST是指令，NOP是指令，CT是指令，SR是指令。

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，

数控机床电气控制系统的设计本科毕业设计论文

本科毕业设计论文数控机床电气控制系统的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

摘要数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。 CK6140数控车床，对其电气系统设计使尤为重要的，其内容包括强电设计、弱点设计、PLC输入输出及接口设计，绘制出整个机床的电气系统原理图等。本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。分为 380V强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。关键词：数控系统；数控车床；主电路；控制电路；PLC控制；电气原理图

通用卧式车床电气控制系统设计

长沙学院课程设计说明书题目通用卧式车床电气控制系统设计电子与通信工程系系(部) ) 班(级专业姓名学号

教导指师起日止期

目录第1章概述 (4) 1.1 车床电气控制技术的介绍 (4) 1.2车床电气控制技术要求 (5) 第2章电路设计 (5) 2.1电路工作原理 (6) 2.1.1主电路设计 (6) 2.2 控制电路设计 (8) 第3章电器元件参数计算及选择 (9) 3.1 刀开关QS： (9) 3.2 熔断器FU： (9) 3.3 热继电器FR： (10) 3.4 交流接触器KM: (10) 3.5 时间继电器：KT (10) 第4章面板布置图及接线图设计 (12) 4.1 电器元件的安装与接线 (12)

4.2 自检 (13) 第5章设备使用及注意事项 (14) 参考资料: (14) 概述章第1 车床电气控制技术的介绍1.1 电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。电气控制系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用，是实现工业生产自动化的重要技术手段。随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。车床是机械加工中最广泛的金属切削机床，主要用于车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面，也可通过尾架进行钻孔、铰孔、攻螺纹等加工。现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动结合的控制技术。其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。电气控制系统是生产机械设备的重要组成部分，是保证机械设备按生产工艺要求，完成各种运动状态与协调工作，并保证机械设备安全可靠工作以及实现操作自动化。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。

机床电气控制技术基础复习题汇总要点

机床电气控制技术复习题一、填空题： 1、电气控制系统中常设的保护环节有过载保护、短路保护、零压保护、欠压保护、和弱磁保护。 2、内部等效输入继电器有输入、输出、时间、计数和辅助继电器。 3、交流异步电动机常用调速方法有改变定子绕阻极对P 、改变转差率S 和改变电源频率f 。 4、电磁接触器主要由触头、线圈、铁芯和灭弧装置这几部分组成。 5、继电器种类很多，根据其反映信号的种类分为电流继电器、电压继电器、热继电器、压力继电器和速度继电器等。 6、关于变频调速系统改变定子供电电源的频率，从而改变同步转速，来实现的调速。 7、关于单闭环无静差调速系统叙述单闭环无静差调速系统采用比例积分调节器。 8、生产机械对调速系统要求的静态技术指标主要有静差度、调速范围、调速的平滑性。 9、关于交流电动机调速方法正确的是变频调速。 10、交流接触器铁心上安装短路环是为了消除振动和噪音。二、简答题：

1、说明转速负反馈系统出现“静差”的原因，并提出解决的方法？答：因为转速负反馈系统是根据给定量与反馈量之间的误差来改变整流输出电压，以维持转速近似不变的，没有误差就不可能调节。解决的方法是采用比例积分调节器（）调节器. 2、举例说明互锁（联锁）在继电器控制线路中的作用。答：(1)两接触器的动断辅助触点互相串联在对方的控制回路中，以保证任何时候只有一个控制回路接通的控制方式，称为互锁控制。(2)譬如在电动机正、反转控制线路中，为避免正、反转接触器同时接通而导致短路，就应该采用互锁控制。 3、为什么说中间继电器有记忆功能？举例说明中间继电器在机床电气控制线路中的使用？答：中间继电器主要在电路中起信号传递和转换的作用。用它可以实现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大容量的触点动作。如加中间继电器可实现在任意位置停车的控制线路中应用。 4、什么是反接制动？试说明速度继电器在反接制动中应用？答：电动机运行中突然将电源反接，从而使电动机快速停转的制动方式称为反接制动。反接制动中使用速度继电器可以实现准确停止，避免出现电动机反转的情况。 5、在电动机正反转控制线路中，为什么使用互锁？怎样使用双重联锁？

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。

卧式车床

《电气控制与PLC》课程设计报告题目：卧式车床电气控制系统通信与控制工程学院自动化专业学号07041104 学生姓名指导教师王志国二〇一四年六月

卧式车床电气控制系统车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。一、机床的主要结构和运动形式卧式车床的电气控制车床的种类很多，其中卧式车床是应用极为广泛的金属切削机床。它用于对具有旋转表面的工件进行加工，如车削外圆、内圆、端面、螺纹等，也可用钻头、铰刀、镗刀等刀具进行加工。 1、卧式车床的主要结构卧式车床的结构外形如图3—1所示。它主要由床身10、主轴变速箱3、挂轮箱2、进给箱1、溜板箱6、刀架5、尾座7、光杆9与丝杠8等部分构成。图3—1卧式车床的外形结构示意图1一进给箱；2一挂轮箱；3一主轴变速箱；4一卡盘；5一刀架；6一溜板箱；卜尾座；8一丝杠；9一光杆；

2、卧式车床的主要运动车床的切削加工包括主运动、进给运动和辅助运动。主运动为工件的旋转运动，由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。进给运动为刀具的直线运动，由进给箱调节加工时的纵向或横向进给量。辅助运动为刀架的快速移动及工件的夹紧、放松等。二、车床对电气控制的要求主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。三台电机都要有短路保护措施。信号说明如表1所示。主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护；主电动机要采用降压起动方式起动；主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动；主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击；机床要有照明设施。

组合机床电气控制课程设计

目录第一章绪论 (1) 第二章设计方案 (3) 2.1 左、右两动力头进给电机 (3) 2.2电动机控制电路 (3) 2.3液压泵电动机 (4) 2.4液压动力滑台控制 (4) 2.5主电路及照明电路 (6) 2.6保护与调整环节 (6) 2.7继电器电气原理简图 (8) 第三章I/O分配表 (10) 第四章组合机床电气控制电路图 (11) 第五章课程设计的具体内容 (12) 5.1单循环自动工作 (12) 5.1.1单循环自动工作循环图 (12) 5.1.2单循环自动工作功能表 (12) 5.1.3单循环自动工作梯形图 (12) 5.2左铣单循环工作 (13) 5.2.1左铣单循环功能表 (13) 5.2.2左铣单循环梯形图 (13) 5.3右铣单循环工作梯形图 (13) 5.4公用程序 (13) 5.5回原位程序 (14) 5.6手动程序 (15) 5.7 PLC梯形图总体结构图 (15) 5.8面板设计 (16) 第六章系统调试 (17) 第七章设计心得 (18) 第八章参考文献 (19)

第一章绪论对于机械—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，进给系统和工件夹紧都用液压系统驱动，液压泵电动机的功率为3kw，动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制。设计要求如下：（1）两台铣削动力头分别由两台笼型异步电动机拖动，单向旋转，无须电

基于PLC的机床控制系统设计毕业论文

基于PLC的机床控制系统设计毕业论文目录摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1数控系统的工作原理 (4) 1.1.1 数控系统的组成 (4) 1.1.2 数控系统的工作原理 (5) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (6) 1.2.1 PLC简介 (6) 1.2.2 PLC的基本结构 (6) 1.2.3 PLC的工作原理 (7) 第2章数控车床PLC (8) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (8) 2.2 数控车床中PLC的功能 (9) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (9) 2.2.2 PLC的控制对象 (9) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (10) 2.4 利用PLC代替继电器--接触器控制方式的优越性 (11) 第3章 CK9930数控车床电气控制分析 (12) 3.1 车床主要结构和运动形式 (12) 3.2 车床对电气控制的要求 (12) 3.3 车床的电气控制电路分析 (12) 3.3.1 主电路分析 (14) 3.3.2控制电路分析 (15) 第4章 PLC程序设计方法 (16) 4.1 PLC的编程语言 (16) 4.2 PLC程序设计步骤 (16) 4.3 PLC程序的模块化设计 (18) 4.4 输入输出分配 (18) 4.5 梯形图程序设计 (20) 4.5.2 公用程序 (21) 4.5.3 回原点程序 (21) 4.5.4 主轴控制程序 (22) 4.5.5 坐标轴控制程序 (24) 4.5.6 报警处理程序 (27) 4.5.7 定时润滑控制程序 (27) 4.5.8 冷却程序 (29) 4.5.9 自动换刀控制程序 (30) 4.5.10 需要说明的问题 (32) 4.6 梯形图程序的调试 (32)