銑床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

1、 機(jī)電控制技術(shù)課程設(shè)計說明書銑床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計起止日期： 2011 年 12 月 12 日 至 2011 年 12 月 17 日學(xué)生姓名XX班級機(jī)設(shè)083學(xué)號XX成績指導(dǎo)教師(簽字)機(jī)械工程學(xué)院2011年12月16日目 錄一、控制對象（銑床）描述3（一）簡介3（二）機(jī)床結(jié)構(gòu)及工作要求3二、銑床系統(tǒng)的電氣控制電路設(shè)計4（一）電氣傳動的特點(diǎn)及控制要求4（二）繼電器-接觸器電氣控制電路的設(shè)計4（三）繼電器-接觸器電氣控制電路圖分析及介紹5（四）選擇電氣元件及明細(xì)表10三、銑床的可編程控制器（PLC）設(shè)計14（一）可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則14（二）可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計14四、設(shè)計心得1

2、7五、參考文獻(xiàn)18六、附圖18一、控制對象（銑床）描述（一）簡介銑床（millingmachine）系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動，工件（和）銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。（二）機(jī)床結(jié)構(gòu)及工作要求萬能銑床具有主軸轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍寬，操作方便，工作臺能自動循環(huán)加工等特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)如圖A所示。主要由底座，床身，懸梁，刀桿支架，工作臺，溜板和升降臺等部分組成。圖1 臥式萬

3、能銑床外形結(jié)構(gòu)圖1-底座 2-主軸電動機(jī) 3-床身 4-主軸 5-懸梁 6-刀桿掛腳7-工作臺 8-工作臺左右進(jìn)給操作手柄 9-滑座 10-工作臺前后上下操作手柄 11-進(jìn)給變手柄及變速盤 12-升降工作臺 13-進(jìn)給電動機(jī) 14-主軸變速盤 15-主軸變速手柄其工作原理：銑刀裝在與主軸連在一起的刀桿支架上，在床身的前面有垂直導(dǎo)軌，升降臺沿其上下移動；在升降臺上面的水平導(dǎo)軌上，裝有可在平行與主軸軸線方向移動（橫向移動）的溜板，在溜板上部轉(zhuǎn)動部分的導(dǎo)軌上可作垂直與主軸軸線方向的移動（縱向移動），這樣，工作臺上的工件就可以在六個方向（上，下，左，右，前，后）進(jìn)給。為了加快調(diào)整工件與刀具之間的相對位

4、置，可以改變傳動比，使工作臺在六個方向上作快速移動。此外，由于轉(zhuǎn)動部分相對于溜板可繞垂直軸線左，右轉(zhuǎn)一個角度（通常為45度），因此可以加工螺旋槽。工作臺上還可以安裝圓工作臺以擴(kuò)大銑削能力。由上述可知，萬能銑床的運(yùn)動方式有：主運(yùn)動：銑刀的旋轉(zhuǎn)。進(jìn)給運(yùn)動：工作臺在六個方向上的運(yùn)動。輔助運(yùn)動：工作臺在六個方向上的快速運(yùn)動。二、銑床系統(tǒng)的電氣控制電路設(shè)計（一）電氣傳動的特點(diǎn)及控制要求（1） 銑床的主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動之間沒有速度比例協(xié)調(diào)的要求，各自采用單獨(dú)的籠型異步電動機(jī)拖動。（2） 為了能進(jìn)行順銑和逆銑加工，要求主軸能夠?qū)崿F(xiàn)正，反轉(zhuǎn)。（3） 為提高主軸旋轉(zhuǎn)的均勻性并消除銑削加工時的震動，主軸上裝有飛輪，

5、其轉(zhuǎn)慣量較大，因此要求主軸電動機(jī)有停車制動控制。（4） 為適應(yīng)加工的需要，主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度應(yīng)有較寬的調(diào)節(jié)范圍。X62W銑床采用機(jī)械變速的方法，為保證變速時齒輪易于齒合，減小齒輪端面的沖擊，要求變速時有電動機(jī)瞬時沖動。（5） 進(jìn)給運(yùn)動和主軸運(yùn)動應(yīng)有電氣聯(lián)鎖。為了防止主軸未轉(zhuǎn)動時，工作臺將工件送進(jìn)可能損壞刀具或工件，進(jìn)給運(yùn)動要在銑刀旋轉(zhuǎn)后才能進(jìn)行。為降低加工工件的表面粗糙度，加工結(jié)束必須在銑刀停轉(zhuǎn)前停止進(jìn)給運(yùn)動。（6） 在六個方向上運(yùn)動要有聯(lián)鎖，在任何時刻，工作臺在上，下，左，右，前，后六個方向上，只能有一個方向的進(jìn)給運(yùn)動。（7） 為了適應(yīng)工作臺在六個方向上運(yùn)動的要求，進(jìn)給電動機(jī)應(yīng)能正，反轉(zhuǎn)。快

6、速運(yùn)動由進(jìn)給電動機(jī)與快速電磁鐵配合完成。（8） 圓工作臺運(yùn)動只需一個轉(zhuǎn)向，且要與工作臺進(jìn)給運(yùn)動有聯(lián)鎖，不能同時進(jìn)行。（9） 冷卻泵電動機(jī)M3只要求單方向轉(zhuǎn)動。（10） 為操作方便，應(yīng)能在兩處控制各部件的啟動和停止。（二）繼電器-接觸器電氣控制電路的設(shè)計根據(jù)銑床的電力拖動及控制要求，同時又考慮了以下幾個方面：1、電氣控制線路與機(jī)械配合相當(dāng)緊密，因此分析中要詳細(xì)了解機(jī)械結(jié)構(gòu)與電氣控制的關(guān)系，但機(jī)械結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜。2、控制線路中設(shè)置了變速沖動控制，從而使變速順利進(jìn)行。3、為了操作方便，采用多地控制，實現(xiàn)兩地啟、停。4、具有完善的電氣聯(lián)鎖，并具有短路、零壓、過載及超行程限位保護(hù)環(huán)節(jié)根據(jù)設(shè)計要求我們設(shè)

7、計了如圖一所示的繼電器-接觸器電氣控制電路圖。 （三）繼電器-接觸器電氣控制電路圖分析及介紹1主軸電動機(jī)控制 為主軸拖動電動機(jī)。從主電路看出，主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)換開關(guān)預(yù)選確定。轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)動作見表1。主軸電動機(jī)的起動、停止由接觸器控制，接觸器及電阻和速度繼電器組成停機(jī)反接制動控制。表1 轉(zhuǎn)換開關(guān)動作表觸點(diǎn)線端標(biāo)號操作手柄位置順銑停止逆銑+（1）主軸電動機(jī)起動 接通電源開關(guān)，選擇主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)向，操作轉(zhuǎn)換開關(guān)于所需位置。主軸電動機(jī)起動、停止分別由裝于工作臺上與床身上的控制按鈕、和、實現(xiàn)兩地控制。按下按鈕或，接觸器得電，主觸點(diǎn)閉合并自鎖，主軸電動機(jī)按預(yù)選方向起動，帶動主釉、銑刀旋轉(zhuǎn)，同時速度繼電器

8、常開觸點(diǎn)閉合，為停機(jī)反接制動作準(zhǔn)備。（2）主軸電動機(jī)停機(jī) 按下停機(jī)按鈕或。接觸器失電，切斷正序電源，同時接觸器得電，電動機(jī)串電阻實現(xiàn)反接制動，當(dāng)主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速低于120，觸點(diǎn)斷開，斷電，電動機(jī)反接制動結(jié)束；停機(jī)操作時應(yīng)注意在按下或要按到底，否則反接制動電路未接入，電動機(jī)只能實現(xiàn)自然停機(jī)。如果在按下按鈕時間太短，反接制動的時間也太短，制動效果差，因此，操作時要在主軸快停機(jī)時再松開按鈕。（3）主軸的變速運(yùn)動 主軸的變速采用圓孔盤式結(jié)構(gòu)，變速時操作變速手柄在拉出或推回過程中短時觸動沖動開關(guān)，主軸電動機(jī)瞬動一下而實現(xiàn)。 主軸處于停車狀態(tài)時，操作變速手柄，觸動沖動開關(guān)使接觸器瞬時得電，電動機(jī)定子串電阻沖

9、動一下，帶動齒輪轉(zhuǎn)動一下，便于齒輪嚙合，完成變速。 主軸已起動工作時，要變速同樣操作變速手柄，操作時也觸動沖動開關(guān)，使接觸器失電，得電一下進(jìn)行反接制動，使主軸轉(zhuǎn)速迅速下降，以便于在低速下齒輪嚙合，完成變速后，應(yīng)重新按起動按鈕，主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)動繼續(xù)工作。主軸在變速操作時，以較快速度將手柄推入嚙合位置，因為的瞬動是靠手柄上凸輪的一次接觸達(dá)到，如果推入動作緩慢，凸輪與接觸時間延長，會使主油電動機(jī)轉(zhuǎn)速過高，從而使齒輪嚙合不上，甚至損壞斷輪。2工作臺進(jìn)給運(yùn)動控制 工作臺的進(jìn)給運(yùn)動需在主軸起動之后進(jìn)行。接觸器常開觸點(diǎn)（1112）閉合，接通進(jìn)給控制電源。工作臺的左、右、前、后、上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動均由進(jìn)給拖動

10、電動機(jī)驅(qū)動，通過電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)及機(jī)械結(jié)構(gòu)的聯(lián)合動作，來實現(xiàn)六個方向的進(jìn)給運(yùn)動?？刂乒ぷ髋_運(yùn)動的電路是與左、右機(jī)械操作手柄聯(lián)動的行程開關(guān)、及與前、后、上、下操作手柄聯(lián)動的行程開關(guān)、組成復(fù)合控制。這時圓工作臺開關(guān)在斷開位置，即觸點(diǎn)（1718）和（1222）接通，（2219）斷開，進(jìn)給電動機(jī)通過工作臺方向操作手柄進(jìn)行控制。圓工作臺開關(guān)動作表見表2。表2圓工作臺開關(guān)動作表觸點(diǎn)線端標(biāo)號操作手柄位置圓工作臺工作圓工作臺不工作1718+2219+1222+（1）工作臺的左、右（縱向）進(jìn)給運(yùn)動 工作臺的左、右進(jìn)給運(yùn)動由工作臺前面的縱向操作手柄進(jìn)行控制。當(dāng)將操作于柄扳到向右位置時，行程開關(guān)壓合，其常開觸點(diǎn)（1

11、819）接通，常閉觸點(diǎn)（2517）斷開，此時，控制電源經(jīng)（121516171819）接通接觸器，吸合，主觸點(diǎn)接通電動機(jī)正序電源，正向旋轉(zhuǎn)，工作合作向右進(jìn)給運(yùn)動。同理，當(dāng)將操作手柄扳到向左位置時，行程開關(guān)壓合，工作臺向左進(jìn)給運(yùn)動。若將手柄置于中間位置，、復(fù)原，、均不吸合，工作臺停止左右方向運(yùn)動。（2）工作臺前后（橫向）進(jìn)給運(yùn)動和上、下（垂直）進(jìn)給運(yùn)動 工作臺的前后及上下進(jìn)給運(yùn)動，共用一套操作于柄控制，手柄有5個控制位置，處于中間位置為原始狀態(tài)，進(jìn)給離合器處于脫開狀態(tài)，行程開關(guān)、均復(fù)位，工作臺不運(yùn)動。當(dāng)操作向前、向后手柄時通過機(jī)械裝置連結(jié)前、后進(jìn)給離合器。當(dāng)操作向上、向下手柄時，連結(jié)上、下進(jìn)給離合

12、器。同時，使或壓合接通，電動機(jī)正向或反向旋轉(zhuǎn)，帶動工作臺作前后、上下進(jìn)給運(yùn)動。 工作臺向前和向下進(jìn)給運(yùn)動的電氣控制電路相同。當(dāng)將操作手柄扳到向前或向下位置時，壓合行程開關(guān)，使其常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合，控制電源經(jīng)（122225171819）接通線圈，吸合，進(jìn)給電動機(jī)正向旋轉(zhuǎn)并通過機(jī)械聯(lián)動將前、后進(jìn)給離合器或上、下進(jìn)給離合器接入，使工作合作向前或向下方向的進(jìn)給運(yùn)動。工作臺向后和向上進(jìn)給運(yùn)動也共用一套電氣控制裝置。當(dāng)將操作手柄扳到向后或向上位置時。壓合行程開關(guān)，進(jìn)給電動機(jī)反向旋轉(zhuǎn)使工作臺作向后或向上方向進(jìn)給運(yùn)動。表2 工作臺的升降及橫向操作手柄位置手柄位置工作臺運(yùn)動方向離合器接通的絲桿行程開關(guān)接

13、觸器動作電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)向下向下進(jìn)給及快速向下垂直絲桿SQ3KM3M2正轉(zhuǎn)向上向上進(jìn)給或快速向上垂直絲桿SQ4KM4M2反轉(zhuǎn)向前向前進(jìn)給或快速向前橫向絲桿SQ3KM3M2正轉(zhuǎn)向后向后進(jìn)給或快速向后橫向絲桿SQ4KM4M2反轉(zhuǎn)中間升降或橫向進(jìn)給停止（3）圓工作臺的工作 圓工作臺的回轉(zhuǎn)運(yùn)動由進(jìn)給電動機(jī)經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動。在使用時，首先必須將圓工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置，即圓工作臺的工作位置。此時，的觸點(diǎn)（1222）、（1718）斷開，（2219）接通，這樣就切斷了銑床工作臺的進(jìn)給運(yùn)動控制回路，工作臺就不可能作左、右、前、后和上、下方向的進(jìn)給運(yùn)動。圓工作臺的控制電路中，控制電源經(jīng)（121516172522

14、19）接通接觸器線圈回路，使電動機(jī)帶動圓工作臺作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于線圈回路被切斷，所以進(jìn)給電動機(jī)僅能以正向旋轉(zhuǎn)。因此，圓工作臺也只能按一個方向作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。（4）進(jìn)給變速沖動 進(jìn)給變速沖動與主軸變速沖動一樣，為了便于變速時齒輪的嚙合，電氣控制上沒有進(jìn)給變速沖動電路。但進(jìn)給變速時不允許工作臺作任何方向的運(yùn)動。變速時，先將變速手柄拉出，使齒輪脫離嚙合，然后轉(zhuǎn)動變速盤至所選擇的進(jìn)給速度擋，最后推入變速手柄。在推入變速手柄時，應(yīng)先將手柄向極端位置拉一下，使行程開關(guān)被壓合一次其常閉觸點(diǎn)（1215）斷開，常開觸點(diǎn)（1519）接通，控制電源經(jīng)（12222517161519）接通接觸器，進(jìn)給電動機(jī)作瞬時轉(zhuǎn)動，便于齒

15、輪嚙合。（5）工作臺快速移動 銑床工作臺除能實現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動外，還可進(jìn)行快速移動，它可通過前述的方向控制手柄配合決速移動按鈕或進(jìn)行操作。當(dāng)工作臺已在某方向進(jìn)給，此時按下快速進(jìn)給按鈕或，使接觸器通電，接通快速移動電磁鐵，銜鐵吸合，經(jīng)絲杠將進(jìn)給傳動鏈中的摩擦離臺器合上，減少中間傳動裝置，工作臺按原進(jìn)給運(yùn)動方向?qū)崿F(xiàn)快速移動。當(dāng)放開快速移動按鈕或時，接觸器電磁鐵線圈相繼斷電。銜鐵釋放，摩擦離合器脫開，快速移動結(jié)束，工作臺仍按原進(jìn)給運(yùn)動速度和原進(jìn)給運(yùn)動方向繼續(xù)進(jìn)給。所以工作臺的快速移動是點(diǎn)動控制。工作臺的快速移動也可以在主軸電動機(jī)停轉(zhuǎn)情況下進(jìn)行。這時應(yīng)將主軸換向開關(guān)扳向“停止”位置，然后按下或，使接觸器通電

16、并自鎖，操縱工作臺手柄，使進(jìn)給電動機(jī)起動旋轉(zhuǎn)。再按下快速移動按鈕或，工作臺便可在主軸不旋轉(zhuǎn)的情況下實現(xiàn)快速移動。3冷卻泵電動機(jī)的控制與照明電路 冷卻泵電動機(jī)通常在銑削時由轉(zhuǎn)換開關(guān)操作。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)扳至“接通”位置時，觸點(diǎn)閉合，接觸器通電，起動旋轉(zhuǎn)，拖動冷卻泵送出冷卻液。機(jī)床的局部照明由變壓器輸出24安全電壓，由開關(guān)控制照明燈。4控制電路的聯(lián)鎖與保護(hù) 銑床的運(yùn)動較多，電氣控制電路較復(fù)雜，為了保證刀具、工件和機(jī)床能夠安全可靠地進(jìn)行工作，應(yīng)具有完善的聯(lián)鎖與保護(hù)。（1）主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動的順序聯(lián)鎖 進(jìn)給運(yùn)動電氣控制電路接在主軸電動機(jī)接觸器觸點(diǎn)（1112）之后。這就保證了在主電動機(jī)起動后，進(jìn)給電動機(jī)才可起動

17、，主軸電動機(jī)停止時，進(jìn)給電動機(jī)應(yīng)立即停止。（2）工作臺六個進(jìn)給運(yùn)動方向間的聯(lián)鎖 工作臺左、右、前、后及上、下六個方向進(jìn)給運(yùn)動分別由兩套機(jī)械機(jī)構(gòu)操作，而銑削加工時只許一個方向的進(jìn)給運(yùn)動，為了避免誤操作采用機(jī)械聯(lián)鎖比較困難，因此采用電氣聯(lián)鎖。當(dāng)工作臺實現(xiàn)左、右方向進(jìn)給運(yùn)動時，控制電源必須通過控制上、下與前、后進(jìn)給的行程開關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。當(dāng)工作臺作前、后和上、下方向進(jìn)給運(yùn)動時，控制電源必須通過控制右、左進(jìn)給的行程開關(guān)、常閉觸點(diǎn)支路。這就實現(xiàn)了由電氣配合機(jī)械定位的六個進(jìn)給運(yùn)動方向的聯(lián)鎖。（3）圓工作臺工作與六個方向進(jìn)給運(yùn)動間的聯(lián)鎖 圓工作臺工作時不允許六個方向進(jìn)給運(yùn)動中作任一方向的進(jìn)給運(yùn)動。電路中除

18、了通過開關(guān)定位聯(lián)鎖外，還必須使控制電路通過、的常閉觸點(diǎn)實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖。（4）進(jìn)給變速沖動不允許工作臺作任何方向的進(jìn)給運(yùn)動聯(lián)鎖 變速沖動時，動作觸點(diǎn)（1215）斷開，（1519）接通，因此，控制電源必須經(jīng)過觸點(diǎn)（即圓工作臺不工作）和、四個常閉觸點(diǎn)（即工作臺六個方向均無進(jìn)給運(yùn)動），才能實現(xiàn)進(jìn)給變速沖動。（5）保護(hù)環(huán)節(jié) 主電路、控制電路和照明電路都具有短路保護(hù)。六個方向進(jìn)給運(yùn)動的終端限位保護(hù)，是由各自的限位擋鐵來碰撞操作手柄，使其返回中間位置以切斷控制電路來實現(xiàn)。 三臺電動機(jī)的過載保護(hù)，分別由熱繼電器、實現(xiàn)。為了確保刀具與工件的安全，要求主軸電動機(jī)、冷卻泵電動機(jī)過載時，除二臺電動機(jī)停轉(zhuǎn)外，進(jìn)給運(yùn)動也應(yīng)

19、停止，否則撞壞刀具與工件，因此，、應(yīng)串接在相對位置的控制電路中。當(dāng)進(jìn)給電動機(jī)過載時，則要求進(jìn)給運(yùn)動先停止，允許刀具空轉(zhuǎn)一會，再由操作者總停機(jī)。因此，的常閉觸點(diǎn)只串接在進(jìn)給運(yùn)動控制支路中。（四）選擇電氣元件及明細(xì)表在設(shè)備電氣控制線路中，為了滿足生產(chǎn)工藝及電力拖動的需要，電動機(jī)要經(jīng)常地起動、制動、改變運(yùn)動方向、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；當(dāng)電路發(fā)生過載、短路、欠壓或失壓等情況時，控制電路的保護(hù)環(huán)節(jié)還應(yīng)當(dāng)自動切斷電路，保護(hù)線路和設(shè)備。所有這些要求都需要借助于電器來完成。由于各類電器在設(shè)備電氣控制系統(tǒng)中所處的位置和所起的作用不同，其因此選用的方法也不盡相同。生產(chǎn)機(jī)械常用低壓電器的選擇，主要依據(jù)是電器產(chǎn)品目錄上的各項指標(biāo)

20、或數(shù)據(jù)。正確合理地選擇低壓電器是電氣系統(tǒng)安全運(yùn)行、可靠工作的保證。對于電氣元件的選擇，我們應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)對控制元件功能的要求，確定電氣元件功能的要求，確定電氣元件類型。如繼電器與接觸器，當(dāng)元件用于通，斷功率較大的主電路時，應(yīng)選擇交流接觸器；若元件用于切換功率較小的電路（如控制電路）時，則應(yīng)選擇中間繼電器；若伴有延時要求時，則應(yīng)選用時間繼電器。（2）根據(jù)電氣控制的電壓，電流及功率的大小來確定元件的規(guī)格，滿足元器件的負(fù)載能力及使用壽命。（3）掌握元器件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況，如防油，防塵，貨源等。（4）為了保證一定的可靠性，采用相應(yīng)的降額系數(shù)，并進(jìn)行一些必要的技術(shù)和校核。1 按鈕 按

21、鈕通常是用來短時間接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)。目前按鈕在結(jié)構(gòu)上有多種形式：旋鈕式手動旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作；指示燈按鈕內(nèi)裝入了信號指示燈；緊急式裝有蘑菇形式旋帽，用于緊急操作；等等。一般來說，停止按鈕采用紅色。按鈕主要根據(jù)所需要的觸點(diǎn)數(shù)，使用場合及顏色來選擇。2 低壓開關(guān) 低壓開關(guān)主要包括如下幾種。1)刀開關(guān)刀開關(guān)主要用于接通或切斷長期改組設(shè)備的電源。一般刀開關(guān)的額定電壓不超過500V額定電流為10A到上千安多種等級。有些刀開關(guān)附有熔斷器。不帶熔斷器式刀開關(guān)主要有HD型及HS型，帶熔斷器式開關(guān)有HK，HR3系列等。刀開關(guān)主要根據(jù)電源種類，電壓等級，電動機(jī)容量，所需極數(shù)及使用場來選擇。 2)組合開關(guān)組

22、合開關(guān)主要是作為電源引入開關(guān)，所以也稱電源隔離開關(guān)。它可以啟停5KW以下的異步電動機(jī)，但每小時的接通次數(shù)不宜超過10次，開關(guān)的額定電流一般取電動機(jī)額定電流的1.52.5倍。組合開關(guān)主要根據(jù)電源種類，電壓等級，所需觸點(diǎn)數(shù)及電動機(jī)容量進(jìn)行選用。常用的組合開關(guān)為HZ-10系列，額定電流10A，25A，60A和100A四種，適用于交流電壓380V以下，支流電壓220V以下的電氣設(shè)備中。3)限位開關(guān)（行程開關(guān)） 限位開關(guān)是依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的行程位置而動作的小電流開關(guān)。它的選用主要根據(jù)機(jī)械位置對開關(guān)形式的要求，對觸點(diǎn)數(shù)目，電壓種類，電壓與電流等級的要求來確定。機(jī)床常用的有LX2型，LX19型，JLXK1型

23、，LXW11型和JLXK-111型微動開關(guān)等。對于要求動作快，靈敏度高的行程控制，可采用接近開關(guān)。接近開關(guān)也稱為無觸點(diǎn)限位開關(guān)，它是通過運(yùn)動部件引起的電磁場變化而動作的。接近開關(guān)壽命長，可靠性好，但精度和價格不如限位開關(guān)。 4)自動開關(guān)自動開關(guān)又稱自動空氣斷路器，自動開關(guān)在壓力機(jī)上應(yīng)用的很廣泛。這是因為自動開關(guān)既接通或分?jǐn)嗾９ぷ麟娏?，也能自動分?jǐn)噙^載或短路電流，分?jǐn)嗄芰?qiáng)，有欠壓和過載短路保護(hù)作用。 選擇自動開關(guān)應(yīng)考慮其主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓，額定電流和允許切斷的極限電流等。自動開關(guān)拖扣器的額定電流應(yīng)等于或大于負(fù)載允許的長期平均電流；自動開關(guān)的極限分?jǐn)嗄芰σ笥?，至少要等于電路最大短路電流?/p>

24、自動開關(guān)拖扣器電流整定應(yīng)按下面的原則：欠電壓拖扣器額定電壓等于主電路等于主電路額定電壓；熱拖扣器的整定電流與被控對象（負(fù)載）額定電流相等；電磁拖扣器的瞬時拖扣器整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時的尖峰電流；保護(hù)電動機(jī)時，電磁拖扣器的瞬時拖扣電流為電動機(jī)啟動電流的1.7倍。3 接觸器的選用 選擇接觸器主要依據(jù)以下數(shù)據(jù)：電源種類（直流或交流）；主觸點(diǎn)額定電流；輔助觸點(diǎn)的種類、數(shù)量和觸點(diǎn)的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。機(jī)床用的最多的是交流接觸器。交流接觸器的選擇主要考慮主觸點(diǎn)的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。交流接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓一般按高于線路額定電壓來確定。根據(jù)控制回

25、路的電壓決定接觸器的線圈電壓。為保證安全，一般接觸器吸引線圈選擇較低的電壓。但如果在控制線路比較簡單的情況下，為了省去變壓器，可選用380V電壓。值得注意的是，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類 別設(shè)計的，所以要根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來選用相應(yīng)的產(chǎn)品系列。接觸器輔助觸點(diǎn)的數(shù)量、種類滿足線路的需要。4 繼電器的選用 1）一般繼電器的選用一般繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器，又稱電磁繼電器。選用時，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應(yīng)按照控制需要分別選用過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器中間繼電器等。另外電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時也應(yīng)當(dāng)注意。2）時間繼電器的選

26、擇時間繼電器是壓力機(jī)控制線路中常用電器之一。它的類型有：電磁式，空氣阻尼式，電動式及電子式等。用的較多的是空氣阻尼式時間繼電器，它的特點(diǎn)是工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，延時整定范圍較寬（可達(dá)0.4s180s）時間繼電器型式多樣，各具特點(diǎn)，選擇時應(yīng)從以下幾方面考慮。(1) 根據(jù)控制線路的要求來選擇延時方式，即通電延時型或斷電延時型。(2) 根據(jù)延時準(zhǔn)確度要求和延時時間的長短來選擇。(3) 根據(jù)使用場合、工作環(huán)境選擇合適的時間繼電器。 3）熱繼電器的選擇熱繼電器的選擇應(yīng)按電動機(jī)的工作環(huán)境、起動情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來考慮。一方面要充分發(fā)揮電動機(jī)的過載能力，另一方面，對電動機(jī)在短時過載與起動瞬間不受影響。熱繼電

27、器結(jié)構(gòu)形式的選擇。星形連接的電動機(jī)可以選擇兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，三角形連接的電動機(jī)應(yīng)當(dāng)選擇帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。根據(jù)以上步驟及參考資料的查找，制定了本課程設(shè)計中繼電器元件表（見表4）。表4 電動機(jī)和電器元件明細(xì)表代 號名 稱 型 號QS總電源開關(guān)HZ1-60/3SA5主軸正反轉(zhuǎn)及停止開關(guān)HZ3-131倒順SA3冷卻泵開關(guān)HZ1-10/3FU1熔斷器RL1-60/40FU2熔斷器RL1-15/10FU3熔斷器RL1-15/4FU4熔斷器RL1-15/2R電阻器（反接制動用）1A 0.45歐FR1主軸電動機(jī)熱繼電器JR10-10 35 AFR2進(jìn)給電動機(jī)熱繼電器JR2-1 14.2

28、14.8 AFR3冷卻泵電動機(jī)熱繼電器JR10-10 0.45 AKM2主軸制動接觸器CJO-40KM1主軸啟動接觸器CJO-40KM3進(jìn)給正轉(zhuǎn)接觸器CJO-20KM4進(jìn)給反轉(zhuǎn)接觸器CJO-20KM5電磁鐵接觸器JZ7-44 127 VYA牽引電磁鐵380 V 150 NM1主軸電動機(jī)JOF-52/4M3冷卻泵電動機(jī)JCB-22M2進(jìn)給電動機(jī)JOF-41/4 TL變壓器BK-150 380/127/36 V SB1、SB2主軸啟動按鈕LA2SB3、SB4主軸停止，反接按鈕LA2SB5、SB6進(jìn)給快速按鈕LA2SQ1工作臺向右移動LX3-11HSQ2工作臺向左移動LX3-11HSQ4工作臺上升（

29、或向前）移動LX2-111SQ3工作臺下降（或向后）移動LX2-111KV速度繼電器PKCSA4照明燈具開關(guān)JC6-1三、銑床的可編程控制器（PLC）設(shè)計（一）可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 在設(shè)計可編程控制器系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則。1）最大限速地滿足控制要求充分發(fā)揮可編程控制器功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計中最重要的一條原則。設(shè)計人員要深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，收集資料。同時要注意和現(xiàn)場工程管理和技術(shù)人員及操作人員緊密配合，共同解決重點(diǎn)問題和疑難問題。2）保證系統(tǒng)安全可靠保證可編程控制器控制系統(tǒng)能夠長期安全，可靠，穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。3） 力求簡單，經(jīng)濟(jì)，

30、使用與維修方便在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷擴(kuò)大工程的效益，另一方面也要注意不斷降低工程的成本，不宜盲目追求自動化和高指標(biāo)。 4） 適應(yīng)發(fā)展的需要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。（二）可編程控制器系統(tǒng)的設(shè)計1）PLC的選型本系統(tǒng)有輸入信號有18個，輸出信號有6個.通過對可編程器的機(jī)型，容量，輸入/輸出模塊，電源等的分析。為此我們選擇了FX2N-48MR，同時需要它的擴(kuò)展模塊。 2）主電路和可編程控制器的輸入、輸出接線圖如圖二所示。3）輸入輸出設(shè)備及PLC的I/O元件設(shè)置見表5。表5 輸入輸出設(shè)備及PLC的I/O元件設(shè)置輸入設(shè)備PLC輸入繼電器輸出設(shè)備PLC輸出繼電器代號功能代

31、號功能QS控制電路的停止按鈕X000KM1M1的啟動接觸器Y000SB1M1的兩地啟動按鈕X001KM2M1的反接制動接觸器Y001SB2M1的兩地啟動按鈕X002KM3M2的正轉(zhuǎn)接觸器Y002SB3反接制動兩地啟動按鈕X003KM4M2的反轉(zhuǎn)接觸器Y003SB4反接制動兩地啟動按鈕X004KM5電磁鐵YA 的接通接觸器Y004FR1M1的熱繼電器動斷觸點(diǎn)X005KM6M3啟動接觸器Y005KVM1的主軸速度繼電器X006SQ7主軸變速手柄X007SA1圓工作臺控制開關(guān)X010SQ1工作臺的向右的行程開關(guān)X012SQ2工作臺的向左的行程開關(guān)X013SQ3工作臺的向上或向后的行程開關(guān)X014SQ4工作臺的向下或向前的行程開關(guān)X015SQ6工作臺的變速的行程開關(guān)X016SB5工作臺的快速移動控制按鈕X017SB6工作臺的快速移動控制按鈕X020SA3冷卻水泵啟動及斷開開關(guān)X021FR2M2的熱繼電器動斷觸點(diǎn)X022FR3M3的熱繼電器動斷觸點(diǎn)X0234）梯形圖根據(jù)電路圖控制線路及元件畫出其梯形圖如圖三所示四、設(shè)計總結(jié)和心得體會一周多的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了