成型磨床控制系统设计说明书.doc

设 计 说 明 书 《电气控制与仪表》课程设计 设 计 题 目 成型磨床控制系统设计 所 在 系 姓 名 学 号 指 导 老 师 专 业 年 级 电气工程及其自动化2008级 2011年12月16 日 电气控制与仪表课程设计说明书 设计题目 成型磨床电气控制系统设计 情况简介 设备概况介绍 磨床是用砂轮周边或端面进行机械加工的精密机床。他不但能加工一般金属材料，而且能加工一般金属刀具难以加工的硬材（如淬火钢，硬质合金等）。利用磨削可获得较高加工精度和光洁度，而且加工余量较其它加工方法小的多。所以磨床广泛用于零件加工。由于精密铸造和精密锻造工艺的进步，使得零件不经其它切削加工而直接磨削成成品。随着告诉磨削和强力磨削工艺的发展，进一步提高了磨削的效率。因此磨床的使用范围日益扩大，在金属切削床中所占比重不断上升，在工业发达国家占金属切削机床的13%—27%。磨床种类很多，按其工艺分为外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及一些专用磨床，如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。其中以平面磨床最为普通。由于企业中很多磨床年代久远，其工作已远远达不到现代生产的要求。因此有必要对旧式的常规电动机控制系统进行改造，以可编过程控制器取代常规的继电器，以达到磨床的自动化控制。本文介绍了用可编过程控制器来对平面磨床控制系统进行现代化改造，简要叙述了老式成型平面磨床的工作原理级用PLC进行改造设计的方法和步骤，并给出PLC编程程序梯形图。改造后的磨床工作安全可靠，系统运行情况良好，磨面精度更高；利用PLC控制磨床运行，实现了磨床启动、停止、故障停止、紧急停止的功能，并且有手动控制和自动控制两种控制方式，可根据运行要求灵活切换磨床的控制方式；提供过载、轻载，断相和电压不平衡保护；现场显示运行状态，实现智能化监控。并因所吸工作的不灵活电磁吸盘的电流，并且显示数值大小。从而实现了磨床运行的自动化。PLC控制的特点使原机床控制大大简单化，并且维修方便，易于检查。节省大量的继电器组件，使机床的工作效率更高。该项技术还可推广应用于其它辅机设备或其它领域的自动化控制改造中。 设备概况介绍：本机床用与各种特殊要求型面的磨削加工，机床由四台电动机拖动，即磨头电动机拖动砂轮高速旋转，采用JW11—4（0..6KW），单向连续工作。液压泵电动机拖动油泵向液压系统供油，采用Y802—4（0.75KW）单向连续工作。磨头升降电动机带动砂轮架上下移动，采用JW11—4正反向工作。吸尘电动机供磨削加工中吸尘用，采用JW11—4驱动。 加工时，工件置于电磁吸盘（DC36V/1.2A）上，加工完毕退磁取下工件。 设计要求 1.设计任务 1）为调整砂轮位置，磨头升降采用点动控制。为了保证停位准确，应有制动控制（采用能耗制动）。上下极限位置应有位置保护。在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。 2）磨头砂轮运转与电磁吸盘之间，应有电其联锁环节，其要求是：只有在电磁吸盘通电，并处于充磁吸着工作时，才能起动砂轮电动机。磨削中，一旦发生失磁，砂轮电动机应自动停止运转，以确保安全。为了休整砂轮，在吸盘不通电时，应能单独起动砂轮电动机。 3）要有照明和必要的灯光显示。 4）设置必要的电气保护联锁。 2.总体方案说明 1) 油泵电动机、磨头电动机、磨头升降电动机、吸尘电动机分别由电动机MA1、MA2、MA3、MA4拖动。 2)砂轮位置调整，磨头升降采用点动控制。为了停位准确，应有采用能耗制动。 3) 上下极限位置应有位置保护。在磨削加工中应保证砂轮架不能升降移动。 4)采用热继电器实现过载保护，用以完成各个电动机系统的过载保护。 5) 主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。 6) 电控箱设置在控制室内。控制面板与电控箱内的电器板用BVR型铜导线连接，电控箱与执行装置之间采用端子板连接。 7）使用说明书 8）设计小结 9）参考资料目录 3.成型磨床电气控制系统原理图 4.成型磨床控制系统主电路分析 （1) 主电路中KM1、KM2接触器分别控制M1油泵电动机、M2砂轮电动机外加M3吸尘电动机；KM3、KM4接触器控制M4磨头电动机的升降。 （2) 电动机M1、M2、M3、M4分别由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现过载保护。 （3) 熔断器FU1、FU2、FU3分别实现各回路的短路保护。FU4、FU5分别