《機電傳動控制》
課程設計指導書
馬如巨集編寫
審稿鹽城工學院機械學院
二○一○年一月
第一部分課程設計要求、設計方法及參考選題 1
一、課程設計的目的和要求 1
二、課程設計任務、工作量與設計方法 2
（一）設計任務書 2
（二）設計方法及步驟 2
三、課程設計舉例 3
（一）設計任務書 3
（二）設計過程 5
第二部分課程設計參考題選 16
課題一專用鏜孔工具機的電氣控制系統設計 16
課題二千斤頂液壓缸加工專用工具機電氣控制系統設計 17
課題三機械手電氣控制系統設計 18
課題四全自動雙面鑽電氣控制系統設計 19
課題五機械手pc控制系統設計 20
課題六專用榫齒銑電氣控制系統設計 20
要能勝任電氣控制系統的設計工作，按要求完成好設計任務，僅僅掌握電氣設計的基礎知識是個夠的，必須經過反覆實踐，深入生產現場，不斷積累經驗．課程設計正是為這一目的而安排的乙個實踐性教學環節，它是一項初步的工程訓練。通過集中1～2周時間的設計工作，了解一般電氣控制系統的設計要求、設計內容和設計方法．課程設計題目不要太大，盡可能取自生產中實用的電氣控制裝置。
本指導書主要討論課程設計應達到的目的、要求、設計內容、深度及應完成的工作量。並通過例項介紹，進一步說明課程設計的設計步驟。
本指導書還收集了較多的設計參考題，可作為課程設計練習題，直接供設計者自由選取。命題結合生產需要，具有真實感。設計中應嚴格要求，力求做到圖紙資料規範化。
電氣設計包含原理設計與工藝設計兩個方面不能忽視任何一面，在高等院校教學中尤其要重視工藝設計。由於初次從事設計工作，工藝設計要求不能過高，不能面面俱到。設計工作量，說明書等要求與畢業設計應有較大的區別，電氣控制課程設計屬於練習性質，不強調設計結果直接用於生產，各人的工藝設計只要求完成其中一部分內容。
課程設計原則上應做到一人一題和自由選題．在幾個人共選乙個課題的情況下各人的設計要求及工藝設計內容，繪圖種類，應有所區別。要強調獨立完成，以學生自身的獨立工作為主，教師指導幫助為輔。在設計過程中，適當組織針對性參觀，並配以多種形式有助於開拓設計思路的講座。
課程設計主要目的，是通過某一生產裝置的電氣控制系統的設計實踐，了解一般電氣控制設計過程、設計要求、應完成的工作內容和具體設計方法。通過設計也有助於複習、鞏固以往學習的內容，達到靈活應用的目的。電氣設計必須滿足生產裝置和生產工藝要求，因此，設計之前必須了解裝置的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養從事設計工作的整體現念。
課程設計應強調以能力培養為主，月提高，主要包括以下幾方面：
①獨立工作能力和創造力。
②綜合運用專業及基礎知識，解決實際工程技術問題的能力．
③查閱圖書資科、產品手冊和各種工具書的能力．
④工程繪圖能力．
⑤寫技術報告和編制技術資料的能力。
在課程設計數學中，應以學生為主體，充分發揮自己的自主性和創造精神。作用主要是體現在工作方法、思維方法的引導。
為保證順利完成設計任務，提出如下要求：
①在接受設計任務並選定課題後，應根據設計要求和應完成的設計內容，
書和工作進度計畫，確定各階段應完成的工作景，妥善安排時間。
②在方案確定過程小(是最重要一環)應主動提出問題，以取得指導教師的幫助，階段提倡廣泛討論，做到思路開闊，依據充分。在具體設計過程小，要求多想、少問，引數的確定，要經過計算論證。
③所有電氣圖紙的繪製必須符合國家有關標準的規定，包括線條、圖形符號、專案代號、迴路標號、技術要求、標題欄、元例：明細表以至圖紙的摺疊和裝訂。
④說明書要求文字通順、簡練、字跡端正、整潔。
⑤應在規定時間內完成所有的設計任久
⑥條件允許情況下，對自己的設計線路進行試驗論證，考慮進一步改進的可能．
課程設計要求是以設計任務書形式表達，由設計者自己擬訂。設計任務書應包含以下內容：
①裝置的名稱、用途、基本構造、動作原理以及工藝過程的簡單介紹。
②拖動方式、運動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。
③聯鎖、保護要求。
④照明、指示、報警等輔助要求。
⑤應繪製的圖紙。
⑥說明書要求。
原理設計的中心任務是繪製電氣原理圖和選用電器元件。工藝設計目的是為了得到電氣裝置製造過程中需要的施工圖紙，其型別數量很多，設計中主要以電氣裝置總體配置圖、電器板元件布置圖、接線圖、控制面板布置因、接線固、電氣箱以及主要加工零件如電器安裝底板、控制錶板等為練習物件。對於每位設計者來說只要求完成其中一部分。
原理圖及工藝圖紙均應按要求繪製，元件布置圖應標註總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸。接線圖的編號應與原理圖一致，要標明元件所有進出線編號、配線規格、進出線的接線方式(採用端子板或接外掛程式)。
在接到設計任務書後，依原理設計和工藝設計兩部分，
1．原理圖設計的步驟
（1）根據要求擬訂設計任務。
（2）根據拖動要求設計主電路。在繪製主電路時，可從以下幾方面來考慮：
①每台電動機的控制方式應根據其容量及按動負載性質考慮其起動要求，
的起動線路。對於一般小容量(7kw以下)起動負載不大時，可直接起動，對大容量電動機應考慮採用降壓起動。
②根據運動要求決定轉向控制。
③根據各台電動機的工作制，決定是否需要設定過載保護成過電流控制指施．
④根據拖動負載及工藝要求決定停車時是否需要制動控制，並決定採用何種制動方式。
⑤設定短路保護及其他必要的電氣保護。
⑥考慮其他特殊要求；調速要求、主電路引數測量、訊號檢測等．
（3）根據主電路的控制要求設計控制迴路，其設計方法是，
①正確選擇控制電路電壓種類及大小。
②根據每台電動機的起動、執行、調速、制動及保護要求，依次繪製各控制環節(選擇適當的基本單元控制線路)。
③設定必要的聯鎖(包括同一臺電動機各動作之間以及各台電動機之間的動作聯鎖)。
④設定短路保護以及設計任務中要求助位置保護（如極限位、越位、相對位置等保護)、電壓保護、電腦保護和各種物理量保護(溫度、壓力、流量等)。
⑤根據施動要求，設計特殊要求控制環節，如自動抬刀、變速與自動迴圈量等控制。
⑥按需要設定應急操作。
（4）根據照明、指示、報警等要求設計輔助電路。
（5）總體檢查、修改、補充與完善．主要包括以下內釉
①校核各種動作控制是否滿足要求，是否有矛盾成遺漏。
②檢查接觸器、繼電器、主令電器的觸頭使用是否合理，是否超過電器元件允許的數量。
③檢查聯鎖要求能否實現。
④檢查各種保護是否完善。
⑤檢查發生誤操作所引起的後果與防範措施。
（6）進行必要的引數計算。
（7）正確、合理地選擇各電器元件，按規定格式編制元件目錄表。
（8）根據完善後的設計草圖，按gb6988《電氣製圖》標準繪製電氣原理線路圖，並按gb5094《電氣技術中的專案代號》要求標註器件的專案代號，按gb4884—85《絕緣導線的標記》的要求對線路進行統一編號。
2．工藝設計步驟
①根據電氣裝置的總體配置及電器元件的分布狀況和操作要求劃分電器元件，繪製電氣控制系統的**配圖和總接線圖：
②根據電器元件的型號、外型尺寸、安裝尺寸、繪製每一元件的元器件布置圖(如電器安裝扳、按制面板、電源、放大器等)。
③根據元件布置圖及電氣原理編號繪製元件接線圖，統計元件進出線的數量、編號以及各元件之間的連線方式。
④繪製並修改工藝設計草圖後，便可按機械、電氣製圖要求繪製工程圖紙。最後依設計過程和設計結果編寫設計說明書及使用說明書。
以上簡單介紹了原理設計與工藝設計的步驟，其中每一步的設計要求與具體內容可參閱方承遠主編的《工廠電氣控制技術》一書中第八章的有關內容，各種圖紙的設計過程和繪製要求也可以參考設計舉例，這裡不再重複。
設計題目：電鍍車間專用行車電氣控制裝置設計
1．專用裝置基本情況介紹
該裝置是某廠電鍍車間為提高工效、促進生產自動化和減輕勞動強度，而提出創造的一台專用傘自動起吊裝置。採用遠距離控制，起吊重且在500kg以下。起吊物品是待進行電鍍及表面處理的各種產品零件，根據工藝要求，專用行車的結構與動作流程如圖1—l所示。
在電鍍生產線一側，工人將待加工零件裝入吊籃，並發出訊號，專用行車便提公升並自動逐段前進。按工藝要求在需要停留的槽位停止，並自動下降，停留一定時間(各槽停留時間預先按工藝調定)後自動提公升，如此完成電鍍工藝規定的每一道工序，直至生產線的末端自動返回原位，卸下處理好的零件，重新裝料發出訊號進入下一加工迴圈。
對於不同零件，其鍍層要求和工藝過程是不相同的。為了節省場地，適應批量生產需要，提高裝置利用率和發揮最大經濟效益，該裝置還要求電氣控制系統能針對不同工藝流程(例如鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳鈕等)有程式預選和修改能力。
裝置機械結構與普通小型行車結構類似跨度較小，但要求準確停位，以便吊籃能準確進入電鍍格內。工作時，除具有自動控制的大車移動(前/後)與吊物上/下運動外，還有調整吊籃位置的小車運動(左/右)。
圖1-1 電鍍專用行車示意圖
生產線上鍍槽的數量，由使用者綜合各種電鍍工藝的需要提出要求，電鍍種類越多，則槽數也越多。為簡化設計過程，本設計暫定5個電鍍槽，停留時間由使用者根據工藝要求進行整定。
機電傳動控制課程設計書
機電傳動控制 課程設計說明書 院系班級 姓名學號 指導老師 目錄1 任務書3 1 課程設計目的3 2 課程設計內容3 2 正文4 1.課程設計主要目的4 2.機電傳動控制概述4 3.控制要求5 4.繼電器接觸器控制系統設計5 4.1原理圖5 4.1.1主電路6 4.1.2控制電路6 4.1.3照明顯...
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