《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照明顯示7
4.2接線圖8
5. plc控制系統設計10
三、個人小結11
一．任務書
（1）、課程設計目的
m7120型平面磨床的電氣線路設計，掌握機械裝置的控制電路和控制技術。
1．m7120型平面磨床電氣原理圖的設計。
2．m7120型平面磨床電氣布置圖的設計。
3．m7120型平面磨床電氣安裝接線圖的設計。
4．電動機的選擇和電氣控制方案的確定。
5．編制目錄明細表和編寫說明書。
（2）、課程設計內容（含技術指標）
型磨床的型號及含義
型號：m7120
含義：m — 磨床
7 — 平面磨床
1 — 臥軸矩台式
20 — 工作台的工作面寬200mm
型磨床的主要結構
m7120型平面磨床主要由床身、工作台、電磁吸盤、砂輪架（又稱磨頭）、滑座、立柱等部分組成。它的外型如圖所示：
磨床的主運動是砂輪的旋轉運動，輔助運動是工作台的左右往返運動和砂輪架的前後上下進給運動。工作台的往返運動採用液壓傳動，能保證加工精度。砂輪公升降電動機使砂輪在立柱導軌上作垂直運動，用以調整砂輪與工件位置。
二．正文
1.課程設計的目的
機電傳動控制是機械設計製造與自動化專業的專業必修課，本課程是一門實踐性很強的課程，課程設計是本課程必不可少的環節。課程設計的目的和任務在於使學生掌握機械裝置電器控制的基本知識、基本原理和基本方法,以培養學生對電氣控制系統的分析和設計的基本能力。加深學生對課程內容的理解，驗證理論和鞏固、擴大所學的基本理論知識。
2.機電傳動控制概述
機電傳動是指以電動機為原動機驅動生產機械的系統之總稱。它的目的是將電能轉變為機械能，實現生產機械的啟動、停止以及速度調節，滿足各種生產工藝過程的要求，保證生產過程正常進行。
在現代工業中，為了實現生產過程自動化的要求，機電傳動不僅包括拖動生產機械的電動機，而且包括控制電動機的一整套控制系統。也就是說，現代機電傳動是和由各種控制項組成的自動控制系統緊密地聯絡在一起的，所以，稱之為機電傳動控制。
從現代化生產的要求出發，機電傳動控制系統所要完成的任務，從廣義上講，就是要使生產機械裝置、生產線、車間甚至整個工廠都實現自動化；從狹義上講，則專指控制電動機驅動生產機械，實現產品數量的增加、產品質量的提高、生產成本的降低、工人勞動條件的改善以及能源的合理用。隨著生產工藝的發展，對機電傳動控制系統提出的要求愈來愈高。
在近代機械工業的發展過程中，機電傳動的發展，經歷了乙個複雜的過程：（1）電機的拖動的發展過程如下：多電機拖動（不同電機成組拖動、單電機拖動、由單獨電機拖動）。
（2）控制系統的發展過程如下：繼電器控制、接觸器控制、電機放大機控制、計算機數字控制（plc）、電力功率電晶體控制、磁放大器控制。由整個發展過程，不難看出，隨著機械加工要求不斷提高，機電傳動控制系統的複雜度也在不斷增加。
本課程的重點在與控制部分，如何利用電氣元件或計算機控制電氣來拖動機械實現所要求的功能。在設計控制系統時，就要求設計人員對執行元件（電動機）、控制項的熟練掌握與運用，同時也要求對控要求進行了解。
3.控制要求
根據磨床的運動特點及工藝要求，對電力拖動及控制有如下要求：
1) 由於砂輪的旋轉運動一般不要求調速，由一台三相交流非同步電動機拖動即可。且砂輪電動機、液壓幫浦電動機和冷卻幫浦電動機都只要求單方向旋轉；
2) 砂輪公升降電動機要求能正反轉；
3) 冷卻幫浦電動機應在砂輪電動機起動後才運轉；
4) 保護環節應包括短路保護、電動機過載保護、零壓保護、電磁吸盤欠壓保護；
5) 電磁吸盤應有去磁控制、必要的指示訊號及照明燈。
4.繼電器接觸器控制系統設計
在區域性設計中，主要完成三部分內容：原理圖、設計元器件選型、接線圖的設計。
4.1原理圖
在原理圖的設計部分，將其分為3大模組進行分工設計。其中包括有主電路模組的設計、控制電路模組的設計與照明電路模組的設計三部分。
而在控制電路模組中，將其又分為電機控制電路與液壓控制迴路兩部分。照明迴路中主要包括有照明與顯示電路部分。
4.1.1主電路
主電路分析:主電路共有四台電動機，其中m1液壓幫浦電動機實現工作台的往復遠動；m2是砂輪電動機，帶動砂輪旋轉磨削加工工件；m3是冷卻電動機，為砂輪磨削工件時輸送冷卻液；m4是砂輪公升降電動機，用以調整砂輪與工件的位置。其中砂輪m4可以正反轉。
四台電動機的工作要求是：m1、m2和m3只需正轉控制；m4需要正反轉控制；冷卻幫浦電動機m3卻需在m2正轉後才能運轉
四台電動機的具有短路、 電壓和失電壓保護，分別由熔斷器fui和接觸器km1、km3、和km4來執行除m4外，其餘三颱電動機分別由熱繼電器fr1、fr2和fr3進行過載保護
具體電路圖如下：
圖1.電路原理設計圖
4.1.2控制電路
（1）液壓電動機的控制合上電源總開關qs,18壓繼電器kvt通電閉合，，液壓電動機km1啟動運轉；當按下液壓幫浦電動機m1的停止按鈕sb1時，液壓幫浦電動機m1停轉。
（2）砂輪電動機m2的控制當按下砂輪電動機m2啟動按鈕sb4時，接觸器km2通電閉合並自鎖，砂輪電動機m2啟動運轉；當按下砂輪電動機m2停止按鈕sb3時，砂輪電機m2停止運轉
（3）冷卻幫浦電動機m3的控制冷卻幫浦電動機m3的控制是在砂輪m2啟動執行後，通過外掛程式xs2的插入和拔出控制其執行停止的。
（4）砂輪公升降機的控制砂輪公升降電動機m4由按鈕sb5和sb1電動控制其正反轉。
（5）電磁吸盤yh的控制電磁吸盤yh按鈕控制其充磁和去磁，按下按鈕sb8，接觸器km5閉合。電磁吸盤yh充磁。按下按鈕sb7電磁吸盤yh停止吸磁，按下按鈕 sb9。
接觸器km6閉合，電磁吸盤yh點動去磁。
具體電路圖如下：
圖2.電機控制迴路設計圖
4.1.3 照明顯示
在輔助迴路中，主要包含有照明燈的控制與顯示燈的控制。照明燈所需電源為36v交流電，而顯示燈所需電源為6v交流電。故將它們分別有變壓器tc的不同變壓介面引出即可。
照明燈用乙個刀閘開關sa1控制，在需要照明時就開啟，不需要照明時就關閉，是手動控制！
顯示燈在相應的地方有標誌，每乙個燈代表著不同的執行過程。可以看下面的標誌與燈的亮滅來判斷程式。用hl2～hl5標識。
控制迴路的起始端（即由變壓器tc引出的3端110v、36v、6v）應設定短路保護。故在該處分別接上相合適的熔斷器fu3。
具體電路圖如下：
圖4.照明與顯示設計圖
4.2接線圖
在接線圖的設計上，首先對箱體內元器件進行排版：第一排為總閘、變壓器與熔斷器；第二排為時間繼電器、交流接觸器；第三排為整流橋與熱繼電器；第四排為中間繼電器。總共4排，並在每排間安排走線槽，便於安裝與維修。
然後，在箱蓋上按功能將按鈕與指示燈排列出來。另外對於放置在其他裝置上的器件，也一同畫在了接線圖的左端。
在以上兩部分的中間，選用乙個接線端子來將其進行連線。該接線端子的作用主要是將電櫃箱體內的線走出來，防止因導線雜亂而造成的事故發生。
在接線圖的下部分，放置了萬能轉換開關與接地銅板，它同樣是放在箱體內部的。這樣排版是為了方便接線工人識圖。
最後將原理圖中各線編號，以該編號對應在接線圖上進行連線。另外，在萬能轉換開關的編號中，由於該開關有外線與內線之分，故以4位數將其編號，前兩位為外線號，後兩位為內線號。
控制系統設計
考慮到控制功能，經濟性，可靠性等方面，plc選擇三菱fx1n-60mr-001 36點輸入，24點繼電器輸出，其外部接線圖參看附件。
梯形圖如下：
指令表如下：
ld x2ani x0ld y2
or y0out y3or y3
and x12ldi x7out y11
ani x0or y4ld y4
ani x1ani y5out y12
out y0ani x10end
ld x4ani x0
or y1out y4
and x12ld x11
and x12ani y4
ani x0ani x10
ani x3out y5
out y1ld x13
ld x5out y13
ani y3out y6
ani x0ld y0
out y2out y7
ld x6ld y1
ani y2out y10
三．個人小結
轉眼之間兩個星期就過去了，在老師的精心指導下，我的課程設計完成了，回顧整個課程設計過程，雖然做的挺苦挺累，但從課程設計中我學到了好多東西，真是讓我受益匪淺！
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機制08《機電傳動與控制》課程設計指導書
一 目的 1 鞏固和深化已經學習的理論知識，掌握機電傳動設計計算的一般方法和步驟。2 能合理選用標準電氣元件和材料。3 熟悉並基本掌握國家標準 設計手冊等技術資料。二 要求 1 二次迴路採用plc控制。2 一次迴路計算所需電動機功率，完成電動機選型 電器元件選型，3 電路具有短路 過載保護功能。三 ...