1、 电气控制与电气控制与 PLC 应用应用 课程设计报告书课程设计报告书 班 级： XXXXX 学 号： XXXXXXXXX 姓 名： XXXXXXX 指导老师： XXXXXXXXXX 设计时间： 2012.XXXX 机电学院 M7475B 型平面磨床 PLC 课程设计报告 一、一、课程设计的目地课程设计的目地 通过本次课程设计， 使学生能够运用电气控制与 PLC 课程中的基本理论和实践知识， 充 分了解设计题目的技术要求和系统控制流程，在此基础上，通过查阅资料，拟定设计方案， 自行设计硬件接线图和控制程序设计， 并且在相关实验设备上进行调试修改， 指导控制程序 能成功运行。通过课程设计，使学生
2、能够将理论知识与实践相结合，提高分析能力和设计能 力。 二、二、平面磨床主要结构及运动形式平面磨床主要结构及运动形式 1、主要结构及运动形式 磨床是用砂轮对工件的表面进行磨削加工的一种精密机床。 其结构主要由床身、 圆工作 台、电磁吸盘、砂轮架、滑座和立柱等部分组成。它采用立式磨头，用砂轮的端面进行磨削 加工，用电磁吸盘固定工件。其结构简图如下图所示。 图 1 M7475B 结构简图 它的运动形式有以下几种： （1）主运动：砂轮电动机 M1 带动砂轮的旋转运动。 （2）进给运动：工作台转动电动机 M2 拖动圆工作台转动。 （3）辅助运动：工作台移动电动机 M3 带动工作台的左右移动和磨头升降电
3、动机 M4 带动砂轮架在立柱导轨的上下移动。 2、 平面磨床的拖动系统 一般而言，平面磨床的拖动系统有着以下特点： （1）磨床的砂轮和工作台分别由单独的电动机拖动，5 台电动机都选用交流异步电动机， 并用继电器、接触器控制，属于纯电气控制。 （2）砂轮电动机 M1 只要求单方向旋转。由于容量较大，采用 Y降压启动以限制启动 电流。 （3） 工作台转动电动机 M2 选用双速异步电动机来实现工作台的高速与低速成旋转。 以简 化传动机构。工作台低速转动时，电动机定子绕组接成 Y 形；工作台高速旋转时，电动机定 子绕组接成 YY 形。其中接触器 KM4 选用的是有 5 个主触点的 CJ10-10。 （
4、4）电磁吸盘的励磁、退磁采用电子线路控制。其充、退磁由 SB9、SB10 控制。（励磁、 退磁控制电路省去） （5）为保证磨床安全和电源不会被短路，该磨床在工作台转动与磨头升降、工作台快转 与慢转、工作台左移与右移、磨头上升与下降的控制线路中都设有电气联锁。 基于平面磨床的工作性质和加工精度的要求， 一般都会对电力拖动系统的控制方案有着以 下几点要求： （1）平面磨床是一种精密加工型的机床，为保证其加工精度的要求，机床运行时要求其 机身平稳。工作台往复运动在换向时要求惯性要小，无冲击力。因此，工作台的往复运动采 用液态传动。 （2）为了提高磨削质量，要求砂轮的转速较高，通常采用两级的笼型异步电
5、动机拖动。 （3）平面磨削加工中，由于磨削时温度较高，为了减少工件的热变形，必须使工件得到 充分的冷却，同时冷却液也要冲走磨屑和沙砾，以保证磨削精度。 三、三、 电气控制线路分析电气控制线路分析 1、 主电路分析 图 2 主电路图 图 3 砂轮电机和工作台转动电机图 砂轮电动机 M1:KM1、KM2 实现 Y-降压启动 工作台转动电动机 M2:KM3、KM4 控制低速和高速运转 图 4 双速电机绕组连接示意图 图 5 工作台移动电机、磨头升降电机和冷却泵电机图 工作台移动电动机 M3：KM5、KM6 控制其正反转。 磨头升降电动机 M4：KM7、KM8 控制其正反转。 冷却泵电动机 M5：KM
6、9 控制 2、 控制电路分析 图 6 零压保护和砂轮电机控制原理图 （2） 零压保护： M2 和 M5 的启动和停止采用无自动复位功能的开关操作， 当电源电压消失后开关仍保持 原状。为了防止电压恢复时 M2、M5 自行启动，线路中设置了零压保护环节。在启动各 电动机之前必须先按下 SB2，零压保护继电器 KA1 得电自锁，其自锁常开触头接通控制 电路电源。电路断电时，KA1 释放；当再恢复供电时，KA1 不会自行得电，从而实现零 压保护。 （3） 砂轮电动机 M1 的控制： 按下 SB3，KT、KM1 得电，电动机 Y 形启动；延时后，KM1 失电，KM2 得电自锁，KM1 重 新得电，电动机正常运行；停车时，按下 SB4，M1 失电停转。 图 7 工作台转动、移动、磨头升降、冷却泵电机和充退磁控制原理图 （4） 工作台转动电动机 M2 的控制： SA1 扳到低速，KM3 得电，M2形低速运转；SA1 扳到高速，KM4 得电，M2Y 形高速运转； SA1 扳到零位，KM3 和 KM4 均失电，M2 停止运转。
