文档介绍：江南大学
物联网工程学院
《电气控制及PLC》
综合设计报告
设计题目: 摇臂钻床电气控制系统
专业: 电气工程及其自动化
班级: 电气班
姓名:
学号:
指导教师:
二〇一年月日
目录
一、课程设计目的 1
二、摇臂钻床电气控制系统设计任务书 1
设备概况 1
控制要求 2
三、摇臂钻床电气控制系统设计报告内容 3
控制任务的分析与输入输出点分配 3
控制原理图及PLC接线原理图 4
S7-300的硬件组态及程序编写 5
操作说明及注意事项 15
四、总结及体会 15
参考文献 16
一、课程设计目的
课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。对过设计也有助于复****巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求,因此,设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主,在独立完成设计任务的同时,还要注意其他几方面能力的培养与提高,如独立工作能力与创造力;综合运用专业基础知识的能力,解决实际工程技术问题的能力;查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;工程绘图的能力;书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、摇臂钻床电气控制系统设计任务书
设备概况
钻床可以进行多种形式的加工,如:钻孔、镗孔、铰孔及攻螺纹。因此要求的主轴运动和进给运动有较宽的调速范围。Z3040型摇臂钻床的主轴的调速范围为50:1,正转最低转速为40r/min,最高为2000r/min,~。它的调速是通过三相交流异步电动机和变速箱来实现的。也有的是采用多速异步电动机拖动,这样可以简化变速机构。
钻床的种类很多,有台钻、立钻、卧钻、专门化钻床和摇臂钻床。台钻和立钻的电气电路比较简单,其他形式的钻床在控制系统上也大同小异。
摇臂钻床适合于在大、中型零件上进行钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工作,在具有工艺装备的条件下还可以进行镗孔。摇臂钻床的主轴旋转运动和进给运动由一台交流异步电动机拖动,主轴的正反向旋转运动是能过机械转换实现的。故主电动机只有一个旋转方向。
摇臂钻床除了主轴的旋转和进给运动外,还有摇臂的上升、下降及立柱的夹紧和放松。摇臂的上升、下降由一台交流异步电动机拖动,主轴箱、立柱的夹紧和放松由另一台交流电动机拖动。通过电动机拖动一台齿轮泵,供给夹紧装置所需要的压力油。而摇臂的回转和主轴箱的左右移动通常采用手动。此外还有一台冷却泵电动机对加工的***进行冷却。
控制要求
主要控制电器为四台电机:主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机、冷却泵电动机。
主电动机和液压泵电动机采用热继电器进行过载保护,摇臂升降电动机、冷却泵电机均为短时工作,不设过载保护。
摇臂的升降,主轴箱、立柱的夹紧放松都要求拖动摇臂升降电动机、液压泵电动机能够正反转。
摇臂的升降控制:按下摇臂上升起动按钮,液压泵电动机起动供给压力油,经分配阀体进入摇臂的松开油腔,推动活塞使摇臂松开。同时摇臂升降电动机旋转使摇臂上升。如果摇臂没有松开,摇臂升降电动机不能转动,必须保证了只有摇臂的可靠松开后方可使摇臂上升或下降,可使用限位开关控制。
当摇臂上升到所需要的位置时,松开摇臂上升起动按钮,升降电动机断电,摇臂停止上升。当持续1~3s后,液压泵电动机反转,使压力油经分配阀进入的夹紧液压腔,摇臂夹紧,同时液压泵电动机停止,完成了摇臂的松开—上升—夹紧动作。
摇臂升降电动机的正转与反转不能同时进行,否则将造成电源两相间的短路。
因为摇臂的上升或下降是短时的调整工作,所以应采用点动方式。
摇臂的上升或下降要设立极限位置保护。
立柱和主轴箱的松开与夹紧控制:主轴箱与立柱的松开及夹紧控制可以单独进行,也可以同时进行。由开关SA2和按钮SB5(或SB6)进行控制。SA2有三个位置:在中间位置(零位)时为松开及夹紧控制同时进行,扳到左边位置时为立柱的夹紧或放松,扳到右边位置时为主轴箱的夹紧或放松。SB5是主轴箱和立柱的松开按钮,SB6为主轴箱和立柱的夹紧按钮。
主轴箱的松开和夹紧的动作过程:首先将组合开关SA2扳向右侧。当要主轴箱松开时,按下按钮SB5,经1~3s后,液压泵电动机正转使压力油经分配阀进入主轴箱液压缸,推动活塞使主轴箱和立柱松开指示灯HL2亮。当要主轴箱夹紧时,按下按钮SB6,经1~3s后,液压泵电动机反转,压力油经分配阀进入主轴箱液压缸,推动活塞使主轴箱夹紧。同时指示灯HL3亮,HL2灭,指示主轴箱与立柱夹紧。
当将SA2扳到左侧