湖南理工大学
课程设计
目录清单
机械工程学院（系、部）机电工程专业班
课程名称：机电控制技术课程设计
设计题目：平面磨床的电气控制系统
完成期限：自2012 年 6 月12 日至2012 年 6 月19 日共 1 周
指导教师（签字）：年月日
系（教研室）主任（签字）：年月日
设计说明书
平面磨床的电气控制
起止日期：2012 年6月12 日至2012 年6月19 日
学生姓名
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院
2012年 6月19日
目录
一、设计要求 (1)
二、电力拖动及控制要求 (2)
三、平面磨床电气控制电路 (4)
3.1主电路 (4)
3.2控制电路 (4)
3.3联锁、保护环节 (5)
3.4电磁吸盘控制电路 (6)
3.5照明电路与去磁器 (6)
四、平面磨床控制电路图及其解析 (7)
4.1选用控制线路的设计方法 (7)
4.2.继电器——接触器控制线路 (8)
五、电器元件的选用 (11)
5.1电气元件选择的原则 (11)
5.2按钮、组合开关的选用 (11)
5.3接触器的选用 (12)
5.4热继电器的选择 (12)
5.5熔断器的选择 (13)
5.6控制变压器的选择 (13)
六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (15)
6.1控制线路的改造及PLC的选用 (15)
6.2PLC的外部接线 (16)
七、设计总结 (18)
参考文献 (19)
一、设计要求
M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。
在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。
床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。
平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。
平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
二、电力拖动及控制要求
基于上述磨床的工作性质和加工精度要求，对电力拖动控制方案提出如下要求：
(1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。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压传动。由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过液压传动装置实现工作台的纵向进给运动，并通过工作台上的撞块操纵床身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。
(2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。M7130型平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。
(3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min50Hz）的笼型异步电动机拖动。为了提高调整运转的砂轮主轴的风度，采用装入式电动机拖动，电动机与砂轮主轴同轴，从而提高了磨床的加工精度。
(4）平面磨削加工中，由于磨削温度高，为减少工件的热变形，必须使工件得到充分的冷却，同时冷却液能冲走磨屑和砂粒，以保证磨削精度。
(5）平面磨床常用电磁吸盘，利用电磁吸力很方便地安装和加工小工件，且工件在加工过程中由于发热变形，电磁吸盘允许工件有自由伸缩余地，从而保证加工精度。
为了满足上述电力拖动控制方案的要求，对M7130型平面磨床的电力拖动控制系统提出以下几点要求：
(1）砂轮、液压泵、冷却泵三台电动机都只要求单方向旋转。
(2) 冷却泵电动机应随砂轮电动机的开动而开动，若加工中不需要冷却液时，可单独断开冷却泵电动机。
(3）在正常加工中，若电磁吸盘吸力不足或消失时，砂轮电动机与液压泵电动机应立即停止工作，以防止工件被砂轮切身力打飞而发生人身和设备事故。不加工时，即电磁吸盘不工作的情况下，允许砂轮电动机与液压泵电动机开支，机床作调整运动。
(4）电磁吸盘励磁线圈具有吸牢工件的正向励磁、松开工件的断开励磁、以
及为抵消剩磁便于取下工件的反励磁控制环节。
(5）具有完善的保护环节。各电路的短路保护，各电动机的长期过载保护，零压、欠压保护，电磁吸力不足的欠电流保护，以及线圈断开时产生高电压，而危及电路中其它电器设备的过压保护等等。
(6）机床照明电路与工件去磁的控制环节。
三、平面磨床电气控制电路
3.1主电路
由电源引入开关Q控制整机电源的接通与断开。三台电动均要求单向旋转，M1砂轮电动机、M2冷却泵电动机，同时由接触器KM1控制，而M2电动机再经过X1插销实现单独判断控制，M3液压泵电动机由接触器KM2控制。如下图3.1所示
图 3.1 主电路
3.2控制电路
电动机控制电路的控制电源直接采用交流380V，由按钮SB1、SB2和接触器KM2构成了砂轮电动机M1单向起支和停止控制电路。由按钮SB3、SB4和接触器KM2构成了液压泵电动机M3单向旋转起动和停止控制电路。实现两台电动机独立操作控制。如下图3.2所示
图 3.2 控制电路
3.3联锁、保护环节
平面磨床在加工中出现电磁吸盘吸力不足或消失时，为确保人身和设备的安全，不允许继续加工。因此，在两台电动机的控制电路中应使欠电流继电器KA 常开触点，达到欠磁联锁保护。在不加工时又能单独控制砂轮与液压泵电动机运转工作，因此，在控制电路中KA（3-4）触点处并接转换开关SA1于“去磁”位置时，触点（3-4）接通来实现。如下图3.3所示
图 3.3 连锁保护
主电路与控制电路由熔断器FU1、FU2分别实现适中保护。砂轮与液压泵电动机利用热继电器FR1、FR2实现长期过载保护。为了保护工件与砂轮的安全，当有一台电动机过载停机时，另一台电动机也应停止。因此，应将FR1、FR2常闭触点串接在总控制电路中。
3.4电磁吸盘控制电路
电磁吸盘又称为电磁工作台，它也是安装工件的一种夹具。具有夹紧迅速、不损伤工件、且一次能吸牢若干个工件，工作效率高，加工精度高等优点。但它的夹紧程度不可调整，电磁吸盘要用直流电源，且不能用于加工非磁性材料的工件。
3.5照明电路与去磁器
照明电路由照明变压器T1，将380V电压降为24V，并由开关SA2控制照明灯EL，照明变压器二次侧装有熔断器FU3作为短路保护。其一次侧短路可由熔断器FU2实现保护。
在平面磨床上加工的零件可能存在有剩磁，若零件对剩磁有严格要求，应在电磁吸盘取下工件后进行去磁处理。交流去磁器是平面磨床的一个附件。使用时，将交流去磁器插头插在床身的X2插座上，再将工件放在去磁器上处理即可去磁。
四、平面磨床控制电路图及其解析
4.1选用控制线路的设计方法
控制线路的设计大体可分为二种，分别为经验设计法和逻辑设计法
4.1.1经验设计法的基本步骤
（1）收集分析国内外现有同类设备的相关资料，使所设计的控制系统合理满足设计要求。
（2）控制线路设计，一般的机床控制线路设计包括主电路，控制电路和辅助电路的设计。
首先进行主电路设计：主要是考虑从电源到执行元件（例如电动机）
之间的线路设计。然后进行控制线路设计：主要考虑如何满足电动机
的各种运动功能及生产工艺要求，包括实现加工过程自动化或半自动
化的控制等，也就是完成正确地“选择”和有机地“组合”的任务；
最后考虑如何完善整个控制电路的设计，各种保护，联琐以及信号，
照明等辅助电路的设计。
（3）全面检查所设计电路，有条件时，可以进行模拟试验，以进一步完善设计。
4.1.2经验设计法的基本特点
（1）设计过程是逐步完善的，一般不易获得最佳的设计方案。但该方法简单易行，应用很广。
（2）需反复修改，这样会影响设计速度。
（3）需要一定的经验，设计中往往会因考虑不周而影响电路的可靠性。
（4）一般需要进行模拟试验。
4.1.3逻辑设计法的基本概念
逻辑设计法，主要是根据生产工艺的要求（工作循环，液压系统图等），将控制线路中的接触器，继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，以及主令元件的接通和断开等看成逻辑变量，并将这些逻辑变量关系表示为逻辑函数的关系式，再运用逻辑函数基本公式和运算规律，对逻辑函数式进行简化，然后根据简化的逻辑函数式画出相应的线路原理图，最后再进一步检查，化简和完善，以期获得既满足工艺要求，又经济合理的最佳设计方案。
4.1.4逻辑设计法的一般步骤
（1）按工艺要求作出工作循环图。
（2）确定执行元件与检测元件，并作出执行元件节拍表和检测元件状态表。
（3）根据检测元件状态表写出各程序的特征数，并确定分组，设置中间记忆元件，各分组所有程序能区分开。
（4）列写中间记忆元件开关函数及其执行元件动作逻辑函数表达式，并画出相应的电路图。
（5）对按逻辑函数表达式画出的控制逻辑电路图进行检查，化简和完善。
逻辑设计法与经验设计法相比，采用逻辑设计的电路较为合理，能节省所用元件的数量，能获得某种逻辑功能的最简电路，但是逻辑
设计法整个设计过程较为复杂，对于一些复杂的控制要求，还必须设
计许多新的条件，同时对电路竞争问题也较难处理。因此，在一般的
电器控制线路设计中，逻辑设计法仅为经验设计法的辅助和补充。4.2.继电器——接触器控制线路
4.2.1平面磨床控制电路图
通过上面的分析，对于线路的设计我们采用的是经验设计法。其控制线路设计图4.1
图 4.1 M7130型平面磨床电气控制电路
图4.1为M7130平面磨床电气控制电路图。其电气设备安装在床身后部的壁盒内，控制按钮安装在床身左前部的电气操纵盒上。
图4.1中M
1为砂轮电动机，M
2
为冷却泵电动机，都由KM
1
的主触点控制，再
经X
1插销向M
2
实现单独判断控制供电。M
3
为液压泵电动机，由KM
2
的主触点控制。
4.2.2控制电路
合上电源开关QS，若转换开关SA
1
处于工作位置，当电源电压正常时，欠电
流继电器KA触点（3-4）接通，若SA
1处于去磁位置，SA
1
（3-4）接通，便可进
行操作。
（1）砂轮电动机M1的控制。启动过程为：按下SB1，SB1（4-5）接通——KM1吸合——M1启动；停止过程为：按下SB2，SB2（5-6）+——KM1-——M1-停止。（2）冷却泵电动机M2的控制。M2由于通过插座X1与KM1主触点相连，因此M2与砂轮电动机M1联锁控制，都由SB1和SB2操作。若运行中M1或M2过载，触点FR1（1-2）-动作，FR1起保护作用。
（3）液压泵电动机M3的控制。启动过程为：按下SB3，SB3（4-8）+——KM2——M3+启动；停止过程为：按下SB4，SB4（8-9）+——KM2-——M3-停止。过载时：FR2（2-3）-——KM2-——M3-停止，FR2起保护作用。
4.2.3电磁吸盘控制电路
（1）电磁吸盘结构原理。电磁吸盘与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速，不损伤工件，工作效率高，能同时吸持多个小工件，加工过程中工件发热可以自由伸延，加工精度高等优点。但也有夹紧力不如机械夹得紧，调节不便，需用直流电源供电，不能吸持非磁性材料工件等缺点。
（2）电磁吸盘控制电路。它由整流装置、控制装置及保护装置等部分组成。如图2所示，电磁吸盘整流装置由整流变压器T
2
与桥式全波整流器VC组成，输出110V直流电压对电磁吸盘供电。
电磁吸盘集中由SA
1控制。SA
1
的位置及触点闭合情况为：
充磁：触点14-16、15-17接通，电流通路为：15-17-KA-19-YH-16-14。
断电：所有触点都断开。
退磁：触点14-18、15-16、3-4（调整）接通，通路为：15-16-YH-19—KA—R
2
-18-14。
当SA
1
置于“充磁”位置时，电磁吸盘YH获得110 V直流电压，其极性19号线为正极，16号线为负极，同时欠电流继电器KA与YH串联，若吸盘电流足够大，则KA动作，KA（3-4）+反映电磁吸盘吸力足以将工件吸牢，这时可分别操作按
钮SB
1与SB
3
，启动M
1
与M
3
，进行磨削加工。当加工完成时按下停止按钮SB
2
与
SB
4，电动机M
1
，M
2
与M
3
停止旋转
为便于从吸盘上取下工件，需对工件进行退磁，其方法是将开关SA
1
扳至“退磁”
位置。
当SA
1
扳至“退磁”位置时，电磁吸盘中通入反向电流，并在电路中串入可变电
阻R
2
，用以调节、限制反向去磁电流大小，达到既退磁又不致反向磁化的目的。
退磁结束将SA
1
拨到“断电”位置，即可取下工件。若工件对去磁要求严格，在取下工件后，还要用交流去磁器进行处理。交流去磁器是平面磨床的一个附件，
使用时，将交流去磁器插头插在床身的插座X
2
上，再将工件放在去磁器上适当地来回移动即可去磁。
4.2.4保护及其他环节
（1）电磁吸盘的欠电流保护。为了防止平面磨床在磨削过程中出现断电事故或吸盘电流减小，致使电磁吸盘失去吸力或吸力减小，造成工件飞出，引起工件损坏或人身事故，故在电磁吸盘线圈电路中串入欠电流继电器KA，只有当直流电压符合要求，吸盘具有足够吸力时，KA才能吸合，KA（3-4）触点接通，为启动电动机做准备。否则不能开动磨床进行加工。若已在磨削加工中，则KA因电
流过小而释放，触点KA（3-4）-断开，使得KM
1-, KM
2
-, M
1
-停止，避免事故发生。
（2）电磁吸盘线圈YH的过电压保护。电磁吸盘线圈匝数多，电感大，通电
工作时存储大量磁场能量。当线圈断电时在线圈两端将产生高电压，可能使线圈绝缘及其他电气设备损坏。为此，该机床在线圈两端并联了电阻R
3
作为放电电阻。
（3）电磁吸盘的短路保护。在整流变压器T
2
的二次侧或整流装置输出端装有熔断器作短路保护。
（4）其他保护。在整流装置中还设有RC串联支路并联在T
2
二次侧，用以吸
收交流电路产生过电压和直流侧电路通断时在T
2
二次侧产生浪涌电压，实现整流装置过电压保护。
FU
1对电动机进行短路保护，FR
1
对M
1
进行过载保护，FR
2
对M
3
进行过载保护。
（5）照明电路。由照明变压器T
1
将380 V降为24V，并由开关SA
2
控制照明
灯EL。在T
1一次侧装有熔断器FU
3
作短路保护。
五、电器元件的选用
5.1电气元件选择的原则
在设备电气控制线路中，为了满足生产工艺及电力拖动的需要，电动机要经常地起动、制动、改变运动方向、调节转速；当电路发生过载、短路、欠压或失压等情况时，控制电路的保护环节还应当自动切断电路，保护线路和设备。所有这些要求都需要借助于电器来完成。
由于各类电器在设备电气控制系统中所处的位置和所起的作用不同，其因此选用的方法也不尽相同。生产机械常用低压电器的选择，主要依据是电器产品目录上的各项指标或数据。正确合理地选择低压电器是电气系统安全运行、可靠工作的保证。
对于电气元件的选择，在选择时我们应注意以下几点：
（1）根据对控制元件功能的要求，确定电气元件功能的要求，确定电气元件类型。如继电器与接触器，当元件用于通，断功率较大的主电路时，应
选择交流接触器；若元件用于切换功率较小的电路（如控制电路）时，
则应选择中间继电器；若伴有延时要求时，则应选用时间继电器。
（2）根据电气控制的电压，电流及功率的大小来确定元件的规格，满足元器件的负载能力及使用寿命。
（3）掌握元器件预期的工作环境及供应情况，如防油，防尘，货源等。
（4）为了保证一定的可靠性，采用相应的降额系数，并进行一些必要的技术和校核。
5.2按钮、组合开关的选用
5.2.1按钮
按钮通常是用来短时间接通或断开小电流控制电路的开关。
目前按钮在结构上有多种形式：旋钮式——手动旋转进行操作；指示灯——按钮内装入了信号指示灯；紧急式——装有蘑菇形式旋帽，用于紧急操作；等等。一般来说，停止按钮采用红色。按钮主要根据所需要的触点数，使用场合及颜色来选择。
在这里选用四个控制按钮SB1、SB2、SB3、SB4，两个黑色两个红色，选用LA10-1。
5.2.2组合开关
组合开关主要是作为电源引入开关，所以也称电源隔离开关。它可以启停5KW以下的异步电动机，但每小时的接通次数不宜超过10次，开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5~2.5倍。
组合开关主要根据电源种类，电压等级，所需触点数及电动机容量进行选用。常用的组合开关为HZ-10系列，额定电流10A，25A，60A和100A四种，适用于交流电压380V以下，支流电压220V以下的电气设备中。
组合开关Q，选用HZ1-25/3，为三极，额定电压380V，额定电流25A。选择开关SA1,SA2,选用HZ1-2/3，为三极，额定电压380V，额定电流2A。
5.3接触器的选用
选择接触器主要依据以下数据：电源种类（直流或交流）；主触点额定电流；辅助触点的种类、数量和触点的额定电流；电磁线圈的电源种类、频率和额定电压；额定操作频率等。机床用的最多的是交流接触器。
交流接触器的选择主要考虑主触点的额定电流、额定电压、线圈电压等。
交流接触器主触点的额定电压一般按高于线路额定电压来确定。
根据控制回路的电压决定接触器的线圈电压。为保证安全，一般接触器吸引线圈选择较低的电压。但如果在控制线路比较简单的情况下，为了省去变压器，可选用380V电压。值得注意的是，接触器产品系列是按使用类别设计的，所以要根据接触器负担的工作任务来选用相应的产品系列。
接触器辅助触点的数量、种类满足线路的需要。
这里有交流接触器KM1，选用CJ10-40，额定电流40A, 线圈电压127V,交流中间接触器KM2，选用CJ10-5，额定电流5A, 线圈电压127V.
5.4热继电器的选择
热继电器的选择应按电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素来考虑。一方面要充分发挥电动机的过载能力，另一方面，对电动机在短时过载与起动瞬间不受影响。
热继电器结构形式的选择。星形连接的电动机可以选择两相或三相结构的热继电器，三角形连接的电动机应当选择带断相保护装置的三相结构热继电器。
常用的热继电器有JRl、JR2，JR0，JRl6等系列。JRl6B系列
双金属片式热继电器，它电流整定范围广，并有温度补偿装置，适
用于长期工作或间歇工作的交流电动机的过载保护，而且具有断相运转保护装
置。JRl6B 是由JR0改进而来的。该系列产品用来代替JR0的三极和带断相保护的热继电器。
热元件选好后，还需根据电动机的额定电流来调整它的整定值。
电动机M1、M2额定电流22.23A ，FR1应选用JR0—40型热继电器，热元件电流为25A ，整定电流调节范围为16~25A 。，工作时将额定电流调整为22.23A 。
同理，FR2应选用JR10—10型热继电器，选用l 号元件，整定电流凋节范围是0.40~0.64A ，整定在0.43A 。 5.5熔断器的选择
熔断器是对电气设备的电流起过载延时和短路瞬时保护作用。熔断器的种类很多，其结构也不同，主要有插入式、螺旋式、填料封闭管式等。机床电气线路中常用的是RLl 系列，熔断器的主要元件是熔断体(熔丝或熔片）。每一种电流等级的熔断器都可选配多种不同电流的熔体。如RL1-100型有60、80、100A 三种熔体电流等级。
选择熔断器，实际上主要是选择种类、额定电压，熔断器额定电流等级及熔体的额定电流。而熔断体电流是选择熔断器的关键，熔体的选择又与负载性质有关。
熔断器RU1、RU2、RU3、RU4。RU1是对M1、M2两台电动机保护的熔断器，其熔体电流是 221.80.43 2.6747.13R I ≥?++=,熔断器FU1选用3个RL1-60,额定电压500V,熔体额定电流50A ；RU2选2个RL1-15，额定电压500V ，熔断电流4A ；RU3选1个RL1-15，熔断电流2A ，RU4选1个RL1-15，熔断电流10A 。 5.6控制变压器的选择
当机床的控制电器较多，线路又比较复杂时，最好采用经变压器降压的控制电源，以提高工作的可靠性。
照明灯变压器的选择 : 1.22428.8b T XC P K P ≥=?=∑
电磁吸盘变压器的选择： 1.2110101320b T
XC
P K P
≥=??=∑
电磁吸盘可选用BK-100型变压器或BK-150型变压器，电压等级：380V/127-36-6.3V ；照明灯可选用BK-25型变压器，电压等级380V/36-24-6.3。
根据以上步骤及参考资料的查找，制定了本课程设计中继电器元件表5.1
表5.1 平面磨床电气元件表
六、可编程控制器PLC控制系统的设计
6.1控制线路的改造及PLC的选用
用PLC设计M7130平面磨床控制线路，控制电路中的电源电路、照明电路和主电路仍然保持不变。在控制电路中，变压器TC的输出及整流器VC的输出部分去掉，用可编程控制器实现，为了保证各种联锁功能SB1～SB8接入PLC的输入端。输出器件分三个电压等级，一个是接触器使用的380V交流电压，另一个是电磁吸盘使用的110V直流电，还有一个是照明使用的24V交流电压，这样也将PLC的输出口分为三组连接点。
用PLC设计M7130平面磨床控制线路时，照明灯用开关SA控制，欠电流继电器KA作为输入信号，“退磁”转换开关SA1用按钮来替代。接插器Xl用接触器KM3来替代。并用两个按钮来控制冷却泵的启动与停止。经过PLC改造后的M7130平面磨床，对PLC的最低要求11个输入点和4个输出点。考虑要有一定的余量及PLC用220VAC电源比较方便，选用三菱公司FX2N 一32MR比较合适，I/0(输入/输出)地址分配如表6.1所示:
表6.1 I/0(输入/输出)地址分配表
6.2 PLC的外部接线
根据上述硬件选型及工艺要求，绘制PLC控制电路原理图，绘制PLC控制电路。
（1）PLC输入回路中，信号电源由PLC本身的24V直流电源提供，所有输入COM 端短接后接人PLC电源DC24V的（+）端。输入口如果有有源信号号装置，根据驱动的负载的电压选择合适的交/直流电源。
（2)PLC采用继电器输出，380V接触器线圈电压更换为220V，照明灯的安全电压是24V。
（3)根据上述设计，对照主回路检查交流控制回路，PLC控制回路，PLC控制程序等。全部符合设计要求后，绘制出最终的电气原理图。
经PLC改造的M7l30平面磨床电气控制线路的I/0接线如图6.1所示。
图6.1 M7l30平面磨床电气控制线路的I/0接线图
（4）软件编制
根据分析进行梯形图的绘制
电气控制课程设计 题目
实验指导书 《电气控制与仪表课程设计》 课程设计 学院: 学号: 专业( 方向) 年级: 学生姓名: 福建农林大学机电工程学院电气工程系 9 月 1 日 第一节概述 要能够胜任电气控制系统的设计工作, 按要求完成好设计任务,
仅仅掌握电气设计的基础知识是不够的, 必须经过重复的实践, 深入生产现场, 不断积累经验。课程设计正是为这一目的而安排的一个实践性教学环节, 它是一项初步的工程训练。经过集中1~2周时间的设计工作, 了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。课程设计题目不要太大, 尽可能取自生产中实用的电气控制装置。 本指导书主要讨论课程设计应达到的目的、要求、设计内容、深度及完成的工作量。并经过实例介绍, 进一步说明课程设计的设计步骤。 本指导书还收集了较多的设计参考题, 可作为课程设计练习题, 直接供设计者自由选取。命题结合生产需要, 具有真实感。设计中应严格要求, 力求做到图纸资料规范化。 电气设计包含原理设计与工艺设计两个方面, 不能忽视任何一面, 在高等工科应用型人才培养中特别要重视工艺设计。由于初次从事设计工作, 工艺要求不能过高, 不能面面俱到。设计工作量、说明书等要求与毕业设计应有较大的区别, 电气控制课程设计属于练习性质, 不强调设计结果直接用于生产, 个人的工艺设计, 只要求完成其中的一部份内容。 课程设计原则上应做到一人一题和自由选题。在几个人共选一个课题的情况下, 各人的设计要求及工艺设计内容, 绘图种类, 应有所区别。要强调独立完成, 以学生自身的独立工作为主, 教师指导帮助为辅。在设计工程中, 适当组织针对性参观, 并配以多种形式
电气控制与PLC课程设计总结报告 题目：①设计具有指定功能的全自动洗衣机 ②设计传送带故障停止控制 学生姓名： 系别：电气信息工程系 专业年级： 2008级电气工程及其自动化专业1班 指导教师： 2011年7月 2 日
①设计具有指定功能的全自动洗衣机 一、设计任务与要求 1、设计一台具有指定功能的全自动洗衣机； 2、控制要求 全自动洗衣机有三档水位选择：上、中、下。按下启动按钮，选择水位，进水阀打开，开始进水。水位高度达到该档水位后，该档位传感器被触发使进水阀关闭，停止进水。开始自动进入洗衣程序。 洗衣程序为：（洗衣）电动机正转洗涤6s，暂停，暂停2s后，反转洗涤6s，暂停，暂停2s后，完成一次循环。按此规律循环5次。接着打开排水电磁阀，开始排水。排水一定时间后，开始进入脱水程序（脱水过程中排水电磁阀始终打开）。脱水完毕后，排水电磁阀关闭，接着进水电磁阀打开，档位自动记忆为第一次洗衣时所选择的档位。重复上述洗衣，排水，脱水流程，至结束。 二、方案设计与论证 按下启动按钮后，选择水位，洗衣机开始进水。当到达限定水位（如高水位或中水位），PLC关闭进水阀停止进水，并开始正转，正转洗涤6s后暂停，暂停2s后开始洗涤反转，反洗6s后再暂停2s；如此循环五次。循环满5次后，则开始排水。当水排空时（排水时间结束），开始脱水。脱水10秒后再循环一次。 脱水10s后即完成一次从进水到脱水的大循环过程。2次大循环后程序结束，停机。在PLC工作过程中的任何阶段，按下停止按钮，洗衣机将停止当前所执行的任何程序指令，并恢复至开始状态。此外，还可以加装手动排水按钮，实现功能扩展。 三、电路设计与参数计算 1、I/O分配表
电气控制与可编程控制 器课程设计正文 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
课程设计任务书一、课程设计的目的 本课程的任务是使学生从实际工程应用出发，在理论和实践上掌握PLC的基本组成，工作原理，并通过设计典型的PLC控制系统，使学生对可编程序控器有一个完整的概念，并具有PLC控制系统研发的初步能力。 在课程设计中使学生掌握可编程序控器的基本组成，工作原理；掌握PLC编程语言；掌握传统的电气控制图；掌握可编程序控器自动控制系统硬件软件设计开发方法。 二、课程设计的开展方式 本课程为实践性环节，采用教师指导加学生自己动手设计的方式，包括以下两方面： 1．课程设计开始前，了解整个课程设计的目的、任务、步骤和方法； 2．课程设计任务主要由学生独立完成，教师负责指导。 三、课程设计的内容及时间安排 课程设计时间为2013年12月23日至 2013年 12月27 日1周，包括了解设计任务和实际动手设计及调试操作。具体内容及时间安排如下： 四、课程设计的考核办法 考核办法：根据平时表现、答辩情况及课程设计说明书按五级分优、良、中、及格、不及格评定成绩。 1．课程设计态度及遵守纪律情况； 2．查阅资料、阅读能力情况； 3．动手操作能力情况； 4．系统需求分析、程序设计思路； 5．梯形图（或语句表）编写情况；
6．课程设计说明书完成情况。 五、课程设计说明书的主要组成部分 1．课题名称及控制要求分析； 2．PLC的介绍及选型，电气原理图； 3．程序（包括注释）、框图、时序图、I/O接线图等； 4．有关的说明及调试小结等； 5．课程设计说明书，不少于15页； 6．电气原理图、系统框图、I/O接线图共三张A3图纸。 六、提交格式要求 1. 一律采用A4书写或打印，左侧装订。 2. 封面（应包含：课程设计题目、姓名、班级、学号） 3. 要求提交课程设计的电子文档和程序。 4. 具体格式见后面附表。 课题一装卸料小车PLC控制设计 （一）设计原始资料和控制要求 装卸料小车工作示意图 一辆小车在A,B两点之间运行，在A,B两点各设一个限位开关，如图所示，小车在A 点时（后限位开关受压动作），操作控制按钮可使小车向前行至料斗下碰到前限位开关，停止，装料后再返回A地将料卸下。小车要求有4种控制方式。 （1）手动控制方式， （2）单周期运行控制方式， （3）双周期运行控制方式， （4）自动循环运行控制方式。 1，手动控制方式
《机床电气线路安装与维修》电子教案（项目八任务2）【项目名称】 普通磨床控制电路安装、调试、故障排除 【任务一】 M7130平面磨床电气控制系统一般故障排除 【教学目标与要求】 一、知识目标 1．了解M7130磨床，熟悉M7120磨床的主要结构、主要运动形式及电气控制要求； 2．理解M7130磨床控制电路工作原理。 二、能力目标 1. 掌握机床电气设备故障检修要求和方法； 2．能初步诊断M7130磨床电气控制系统的简单故障，并进行故障排除。
三、素质目标 1. 培养学生观察能力、团队合作能力、专业技术交流的表达能力； 2．培养学生具有解决实际问题的工作能力。 四、教学要求 掌握机床电气设备故障检修要求和方法，学会M7130普通车床控制电路安装、调试及一般故障排除。 【教学重点】 机床电气设备故障检修要求和方法，M7130磨床电气控制系统故障原因及排除。 【难点分析】 M7120磨床控制电路工作原理分析。 【分析学生】 1．具备识读电路图的能力和基本操作技能；
2．能熟练使用电工常用仪器仪表和工具； 3．学生对低压电器比较熟悉； 4. 学生已经掌握机床电气基本控制电路安装、调试与一般故障维修； 5. 学生已经掌握机床电气设备故障检修要求和方法。 【教学设计思路】 教学方法：演示法、讲练法、归纳法；做中教、做中学、做中评。【教学资源】 常用低压电器、常用电工仪器仪表、常用电工工具；维修电工实训装置。 【教学安排】 利用5学时完成本项目 教学步骤：教师讲解M7120磨床控制电路工作原理；学生分组完成故障排除，教师指导调试、排故并评定学生成绩。
【教学过程】 一、复习旧课 已学的低压电器；常用电工仪器仪表及电工工具的使用方法；电路安装、调试、故障排除的方法；元器件安装、线路布线及检查的方法、机床电气设备故障检修要求和方法。 二、导入新课 M7130磨床是工业生产中常用的机床之一，在该项目中，通过对M7130磨床控制线路的安装、调试，掌握对机床进行故障分析、判断和排除的方法。 三、新课教学 1.电路故障排除 在学习过程中，教师设置故障由易到难、循序渐进，逐渐加大故障难度，根据故障现象进行诊断，逐步学会检修。 学生分组进行实操，完成故障检测、故障排除等工作。教师指导并解决学生在实操中出现的问题。
× × × ×大学 《电气控制与PLC》课程设计说明书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录 第一部分: 电气线路安装调试技能训练....................... 技能训练题目一三相异步电机的可逆控制实验.......................... 技能训练题目二三相异步电机Y-△降压启动控制........................ 技能训练小结....................................................... 第二部分:加热反应炉PLC控制系统设计....................... 一、PLC控制系统设计的基本原则和步骤............................... 1、PLC控制系统设计的基本原则..................................... 2、PLC控制系统设计的一般步骤..................................... 3、PLC程序设计的一般步骤......................................... 二、加热反应炉电器控制系统设计任务................................. 1、加热反应炉原理图.............................................. 2、加热反应炉加热工艺过程........................................ 3、加热反应炉PLC电气控制系统设计任务和要求...................... 三、设计过程....................................................... 1、加热反应炉的输入输出设备表：(I/O地址).........................
2017年电气控制与可编程控制器课程设计题目 污水处理供水系统设计 某污水处理系统中的一段工艺，如图1所示，有一个沙沉池，一个清水池，三台供料泵P11、P12、P13，两台清水泵P21、P22。 在清水池设有液位检测，液位变送器量程：0-4m，输出电流4-20mA； 三台供料泵按“二用一备”设计，供料泵电机功率22KW； 清水泵电机功率15KW 图1 一、系统的控制要求 1、系统结构 A、控制系统由触摸屏、PLC及低压电气柜组成； B、系统具有就地操作和远程操作功能； C、远程操作具有手动控制和自动控制功能；
D、泵故障、液位超限报警功能。 2、自动控制 A、供料泵P11、P12、P12按“二用一备”等寿命自动控制，每天的零点停一 台运行时间长的泵，然后启动备用泵，实现泵的自动轮换； B、若供料泵发生故障，自动启动备用泵。 C、当清水池液位超过3.6m时,防止溢出停供料泵（保护）； D、在清水泵自动控制程序启动后，当液位高于1.5m启动一台清水泵，当液 位高于3.2m启动另一台清水泵； E、当液位低于1.5m停一台清水泵，当液位低于1m停两台清水泵； 二、设计说明书要求、内容及评分标准 A、画出系统的主电路图电气控制原理图，并包括元件选型；（15分） B、估算IO点数列出IO清单；（5分） C、进行PLC选型，并写出所选的模块型号及相关参数；（5分） D、画出系统的控制电路图（包括系统图和PLC接线图原理图）；（15分） E、写出PLC输入输出地址表及信号内容；（5分） F、触摸屏与PLC信号交换表（5分）； G、按控制要求写出控制程序并注释；（25分） H、用表格形式写出程序中所用元件（地址）的功能或作用。（5分）； I、触摸屏监控画面（10分）； J、系统设计说明（5分）
机器人课程设计报告范例
**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳
目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析： (8) 3.1.2程序逻辑图： (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)
第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成．这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域，如汽车制造，医疗领域，如远程协助机器人，微纳米机器人，军事领域，如单兵机器人，拆弹机器人，小型侦查机器人（也属于无人机吧），美国大狗这样的多用途负重机器人，科研勘探领域，如水下勘探机器人，地震废墟等的用于搜查的机器人，煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为：横向上，应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷，还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制，只要能想到的，就可以去创造实现；纵向上，机器人的种类会越来越多，像进入人体的微型机器人，已成为一个新方向，可以小到像一个米粒般大小；机器人智能化得到加强，机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统，该机器人可以是轮式、足式、车型、人型，也可 以是仿其他生物的，但该机器人应具备的基本功能为：能够灵活行进，能感知光源、转向光源并跟踪光源；另外还应具备一项其他功能，该功能可自选（如亮灯、按钮启动、红外接近停止等）。 具体要求如下： 1、根据功能要求进行机械构型设计，并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器； 3、设计追光策略及运动步态； 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序；
组合机床电气控制课程设计专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 湖南工业大学 2011年6月11日
目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 2.1 左、右两动力头进给电机 (4) 2.2电动机控制电路 (5) 2.3液压泵电动机 (5) 2.4液压动力滑台控制 (6) 2.5主电路及照明电路 (7) 2.6保护与调整环节 (8) 2.7继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 6.1单循环自动工作 (15) 6.1.1单循环自动工作循环图 (15) 6.1.3单循环自动工作梯形图 (16) 6.2左铣单循环工作 (18) 6.2.1左铣单循环功能表 (18) 6.2.2左铣单循环梯形图 (19) 6.3右铣单循环工作 (21) 6.3.1右铣单循环梯形图 (21) 6.4公用程序 (23) 6.5回原位程序 (23) 6.6手动程序 (24) 6.7 PLC梯形图总体结构图 (24) 6.8面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28)
1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床，电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用，利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下： 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工，左、右动力头的电动机均为2.2kw，
湖南工学院 《电气控制技术》课程设计 选题及任务 课程名称电气控制技术计划学时 1周 教师姓名罗雪莲授课班级自本1101－1103 教研室主任签字日期 学院院长签字日期
一、课程设计选题 设计一电镀行车PLC控制系统设计 设计二全自动洗衣机PLC控制 设计三三路智力抢答器的PLC控制 设计四十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试 设计五五层电梯模型PLC 控制系统设计与调试 设计六自动售货机的PLC控制 设计七注塑机的PLC控制系统设计 设计八橡胶挤出机的变频器控制设计 设计九花式喷水池的PLC控制系统设计 设计十LED点阵图形显示的PLC控制 设计十一箱体加工专用机床的PLC控制系统设计 设计十二带有转向灯的十字路口交通信号灯PLC控制系统设计 二、设计要求 1.一人一题，相同题目者设计报告不能雷同； 2.PLC选型任意，组态软件选择任意； 3.课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整； 4.成绩根据设计报告和答辩演示（PPT+电脑仿真）给定。 三．设计任务 1．根据控制要求设计程序及必要的硬件系统。 2．PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。 3．选择电器元件，编制元件目录表。 4．设计梯形图。 5．完成上位机的组态监控设计 6．在计算机上进行仿真调试； 7．用计算机绘制主电路图、PLC控制电路图、电器元件布置图。 8．编写设计说明书及设计小结。 四．设计参考资料 [1]史国生主编.电气控制与可编程控制器技术（第三版）.北京：化学工业出版社，2010 [2]罗雪莲编著.可编程控制器原理及应用. 北京：清华大学出版社,2008 [3]钟肇新，范建东.可编程控制器原理及应用（第4版）. 广州：华南理工大学出版社，2008 [4]胡健主编.西门子S7-300PLC应用教程. 北京：机械工业出版社，2007 [5]柳春生编著.电器控制与PLC（西门子S7-300机型）.北京：机械工业出版社，2010 [6]刘美俊编著.西门子S7系列PLC的应用与维护.北京：机械工业出版社，2008 [7]胡学林．可编程控制器应用技术．北京：高等教育出版社，2001 [8]吉顺平．可编程序控制器原理与应用．北京：机械工业出版社，2011 [9]郁汉琪．机床电气及可编程序控制器实验、课程设计指导书．北京：高等教育出版社，2001 [10]《工厂常用高低压电气设备手册》上下册 [11]《工厂常用高低压电气设备手册》增补本 [12] 刑郁甫、杨天民、赵积善编.新编实用电工手册, 北京：地质出版社，1997
湖南理工大学 课程设计 目录清单
机械工程学院（系、部）机电工程专业班 课程名称：机电控制技术课程设计 设计题目：平面磨床的电气控制系统 完成期限：自2012 年 6 月12 日至2012 年 6 月19 日共 1 周 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日
设计说明书 平面磨床的电气控制 起止日期：2012 年6月12 日至2012 年6月19 日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2012年 6月19日
目录 一、设计要求 (1) 二、电力拖动及控制要求 (2) 三、平面磨床电气控制电路 (4) 3.1主电路 (4) 3.2控制电路 (4) 3.3联锁、保护环节 (5) 3.4电磁吸盘控制电路 (6) 3.5照明电路与去磁器 (6) 四、平面磨床控制电路图及其解析 (7) 4.1选用控制线路的设计方法 (7) 4.2.继电器——接触器控制线路 (8) 五、电器元件的选用 (11) 5.1电气元件选择的原则 (11) 5.2按钮、组合开关的选用 (11) 5.3接触器的选用 (12) 5.4热继电器的选择 (12) 5.5熔断器的选择 (13) 5.6控制变压器的选择 (13) 六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (15) 6.1控制线路的改造及PLC的选用 (15) 6.2PLC的外部接线 (16) 七、设计总结 (18) 参考文献 (19)
一、设计要求 M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。 床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。 平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。 平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
电气传动课程设计 班级：06111102 姓名：古海君 学号：1120111573 其它小组成员： 余德本 梁泽鹏 王鹏宇 2014．10．2
摘要 本次课程设计要求设计并调试出直流双闭环调速系统。通过搭建电流环（内环）和转速环（外环）使系统稳态无静差，动态时电流超调量小于5%，并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。系统的驱动装置选用晶闸管，执行机构为直流伺服电动机。 本文首先明确了课程设计任务书，对其中的相关概念进行分析。之后对课题的发展状况进行调研，了解双闭环调速系统在现代工业中的应用意义和价值。然后对实验条件作了详细介绍，包括实验台各个组成部分以及实验设备的选型和工作原理。以上内容均为课程设计准备工作，之后重点记录了实验的测试、仿真和调试过程。其中，测试部分详细介绍了各个电机参数和系统参数测试方法和数据结果，并利用这些数据计算调节器的参数；仿真部分利用matlab软件通过已经求得的参数得出计算机仿真结果，并观察是否满足任务书要求；调试部分是核心，给出了现场调试全部过程并配以图片加以说明。文章最后给出测试结果从而
得出结论，并论述了实验注意事项并加以总结。 转速电流双闭环直流调速系统是性能优良，应用广泛的直流调速系统,，它可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差，并且具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点。转速电流双闭环直流调速系统的控制规律、性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，值得更加深入的学习研究。
目录 一、课程设计任务书 (1) 二、课题的发展状况研究意义 (1) 三、设备选型 (2) 四、实验台简介 (4) 五、参数测试 (7) 六、参数设计 (15) 七、系统调试 (18) 八、系统测试结果 (26) 九、实验室安全及实验过程注意事项 (27) 十、总结和心得体会 (28) 参考文献 (28) 附1：实验过程中遇到问题及解决方法 (29) 附2：小组分工，个人主要工作及完成情况 (30)
电气控制课程设计PLC课程设计
电气控制课程设 计 说明书 学院机械工程学院 年级08级专业机械工程及自动化（机电工程）
目录 第一篇PLC模拟-----------------------------------------------------------------------------------------1任务一：PLC控制自动门仿真实验-----------------------------------------------------------------------------1 1.任务说明-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2.主电路图-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 3.PLC接线图----------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 4.输入输出列表----------------------------------------------------------------------------------------------------------5 5.流程图-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 6.梯形图
设计总体要求： 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求： 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工，动作如图，钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1，钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点，然后再进给至光电开关SQ3处返回原点，以此类推，最后返回原点停止，主轴进给动作结束。
题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求：CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。
题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求：C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求： 1.系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效； 2.抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效； 3.主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；
题目5 十字路口交通灯控制控制要求：
题目5自动售货机控制 控制要求： 课题6 自动售货机 在上图中，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键： 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。 3.当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的
电气控制与P L C课程 设计报告 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
× × × ×大学 《电气控制与PLC》课程设计说明书专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目录
第一部分: 电气线路安装调试技能训练 技能训练题目一:三相异步电机的可逆控制实验 在笼型电动机正反转控制线路中，只要改变电动机的三相电源进线的任意两相的相序，电动机即可反转。本实验给出电动机的“正-反-停”控制线路如图1所示，具有如下特点： 1、电气互锁 实验电路中采用了两个接触器KM1和KM2，分别进行正转和反转的控制。为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM2（KM1）辅助常闭触头，保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作。 2、机械互锁 实验电路中采用了复合按钮SB1为正转按钮，复合按钮SB2为反转按钮，停止按钮SB3。采用按钮SB1与SB2组成机械互锁环节，以求线路能够方便操作。 电气原理图: 电气安装接线图: 本人完成的安装线路实物图片一:
技能训练题目二:三相异步电机Y-△降压启动控制 从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合，KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作△连接。因此，所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。该线路具有以下特点: (1) 接触器KM2与KM3通过辅助常闭触点KM2与KM3实现电气互锁，保证接触器KM2与KM3不会同时得电，以防止三相电源的短路事故发生。 (2) 依靠时间继电器KT进行控制，保证在按下起动按钮SB2后，使接触器KM1、KM2和时间继电器KT线圈先得电。时间继电器KT的整定时间到后，依靠时间继电器KT的通电延时断开常闭触点先断，KT的通电延时闭合常开触点后闭合的动作次序，保证KM2先断，而后再自动接通KM3，也避免了换接时电源可能发生的短路事故。 (3) 本线路正常运行（△形连接）时，接触器KM2及时间继电器KT均处断电状态。电气原理图: 电气安装接线图: 本人完成的安装线路实物图片二: 技能训练小结: 1、电气原理图的绘制要求:
电气控制与PLC 课程设计 题目: 自动洗车机控制设计 院系名称：电气工程学院 专业班级：自动F0805 学生姓名：周起伟 学号： 200848280525 指导教师：王艳芳 设计地点：中2-211 设计时间： 2011.07.04～2011.07.10 成绩： 指导老师签名： 日期：
目录 1系统描述及其要求 (1) 1.1系统描述 (1) 1.2系统要求 (2) 2硬件设计 (2) 2.1硬件选择 (2) 3 软件设计 (5) 3.1系统的整体程序流程图 (5) 3.2梯形图 (6) 4 系统调试分析 (12) 4.1 硬件调试 (12) 4.2 软件调试 (13) 4.3 整机调试 (13) 设计心得 (14) 参考文献 (15)
1系统描述及其要求 1.1系统描述 此文的主要思路是是基于PLC技术的自助洗车机设计。其中把PLC作为主要控制器，将各种继电器采集的信息经过一定的控制算法后，通过PLC的I/O口来控制继电器的闭合达到自动控制的目的。洗车机的主运动是左右循环运动由左右行程开关控制，同时不同循环次序伴随不同的其它动作，如喷水、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到左行程开关才实现，所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位设计，如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位置，则需要手动对其进行复位，到位时复位灯亮，此时才可以启动，否则启动无效，洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止，也可在需要时手动停止。 此设计系统由三菱公司生产的FX2N系列的PLC、人机交互和串口通信、数码管、指示灯和电源部分组成。系统的总设计原理图如图1.1所示。 图1.1 系统总设计原理图 PLC :该部分的功能不仅包括对各种开关信息的采集、处理，还包括对执行单元的控制。PLC是整个系统的核心及数据处理核心。 人机交互和串口通信：人机交互的目的是为了提高系统的可用性和实用性。主要是按键输入。 输出显示：通过按键输入进入相应进程，而输出显示则是显示金额。串口通信的主要功能是完成PLC与上位机（比如电脑）的通信，便于进行系统的维修、改进和升级，为将来系统功能的扩展做好基础工作。 电源部分：本部分的主要功能是为PLC提供适当的工作电压，同时也为其他模块提供电源。如显示屏、按键等。
序号 1 班级专业 题目三台电动机启动和停止顺序控制 考核要求1、列出PLC 地址分配表;画出主接线图、PLC 接线图、顺序结构图、梯形图。(后附) 2、在模拟软件上仿真动作过程，并在实验平台上调试演示出来。 控制要求(1)按启动后M1运3秒后，M2开始运行; (2)M2运行4秒后，M3开始运行，同时M1停止运行; (3)M3运行20 秒后，M2停止运行; (4)M3接着运行5秒后， M1开始运行，M3停止运行; (5)如此反复运行4 次后停止. 学号（限1人选择）姓名 《电气控制与PLC》课程设计题目 序号 2 班级专业 题目一台小车往返运行 考核要求1、列出PLC地址分配表;画出主接线图、PLC接线图、顺序结构图、梯形图。(后附) 2、在模拟软件上仿真动作过程，并在实验平台上调试演示出来。 控制要求(1)接下起动按钮，小车由A点开始向B点运动，到B点后自动停止，停留10 秒后返回A 点，在A点停留10秒后又向B点运动，如此往复; (2)按下停止按钮，小车立即停止运动; (3)小车拖动电机要求有过载保护和失压保护（用一个按键模拟过载），过载时点亮过载灯，小车立即停止。 学号（限1人选择）姓名
序号 3 班级专业 题目三台电机循环运行 考核要求l、列出PLC地址分配表;画出主接线图、PLC接线图、顺序结构图、梯形图。(后附) 2、在模拟软件上仿真动作过程，并在实验平台上调试演示出来。 控制要求启动时M1先运行5秒，停机后，M2开始运行，8秒后停止，M3启动并运行2秒，再从M1开始重复工作，工作时，运行指示灯亮。任何一台电机发生过载时（采用一个按键模拟过载），电机要求全部停止运行并点亮一个过载信号灯。 学号（限1人选择）姓名 《电气控制与PLC》课程设计题目 序号 4 班级专业 题目运料小车往返运行 考核要求1、列出PLC地址分配表;画出主接线图、PLC接线图、顺序结构图、梯形图。(后附) 2、在模拟软件上仿真动作过程，并在实验平台上调试演示出来。 控制要求按下启动按钮后，小车由A点移动到B点停止延时5秒后，小车自动返回到A点，再延时10秒，又向B点运动. 执行3次循环后，系统自动停止工作，电机具有过载及失压保护，当小车运行到A点或B点时，对应的指示灯亮，过载（用一个按键模拟过载）时点亮过载灯，小车立即停止运行。 学号（限1人选择）姓名
电机与电力拖动课程设计报告 设计题目：平面磨床的电气控制 专业电气工程及其自动化 班级 134班 学号 201302040409 学生姓名李傲 指导教师王瑞 设计时间2014-2015学年下学期 教师评分 2015年 7 月 4 日
目录 设计题目：平面磨床的电气控制 (1) 1.概述 (2) 1.1目的 (2) 1.2课程设计的组成部分 (2) 2.平面磨床的电气控制设计的内容 (2) （一）、设计要求 (2) （二）电力拖动及控制要求 (3) （三）M7130型平面磨床电气控制电路 (4) （四）设计图 (5) （五）接线图 (5) 3.总结 (6) 3.1课程设计进行过程及步骤 (6) 3.2所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的 (6) 3.3体会收获及建议 (6) 3.4参考资料（书、论文、网络资料）， (7) 4.教师评语 (7) 5.成绩 (7)
1.概述 1.1目的 掌握机电控制技术的一般设计方法。掌握电路设计的一般办法，掌握电路原理图的绘制，掌握设备选型的一般办法。 1.2课程设计的组成部分 机电控制技术共计四个项目，学生通过分组选做其中1个项目。 2.平面磨床的电气控制设计的内容 （一）、设计要求： M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁吸盘或直接安装大型工件。 床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。 平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。 平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。
《电机与电气控制》课程设计 教案 彬县职业教育中心
第一讲一、章节：《电气控制课程设计》 课程设计任务安排及设计方法 二、教学目标 应知：课程设计要求及任务 应会：电气控制系统的设计方法 难点：电气控制系统的设计方法 三、教学方法： 结合实例讲授 四、教学过程： 1、介绍任务安排，分组选题 2、讲授电气控制系统的设计方法、设计思路及设计步骤 五、问题与讨论： 1、对所选课题的设计思路 六、考工必备 电气安装及布线原则 七、课后小结： 本次课让学生对本周的课程设计建立一个具体的认识，并组织自选题目和分工，便于实训的正常进行。
《电机与电气控制》课程设计 第一讲 一、课程设计的目的 电气控制课程设计的主要目的是：通过电气控制系统的设计实践，掌握电气控制系统的设计方法、电器元件和电气控制线路的安装过程、设计资料整理和电气绘图软件的使用方法。在此过程中培养从事设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践基本训练，为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。 二、课程设计的要求 电气控制课程设计的要求是：根据设计任务书中设备的工艺要求设计电气控制线路，计算并选择电器元件。布置并安装电器元件与控制线路。进行电气控制线路的通电调试，排除故障。达到工艺要求，完成设计任务。同时要求尽可能有创新设计，选用较为先进的电气元件。严格按照国家电气制图标准绘制相关图纸。选用合适的电气CAD 制图软件，制作电气设备的成套图纸与文件，以满足现代化电气工程的需要。 三、课程设计的目标 1．基础知识目标 （1）理解电气线路的工作原理； （2）掌握常用电器元件的选用； （3）掌握根据工艺要求设计电气控制线路； （4）掌握电气控制线路的安装与调试； （5）掌握电气控制设备的图纸资料整理； （6）掌握计算机电气绘图软件使用。 2．能力目标 （1）掌握查阅图书资料、产品手册和工具书的能力； （2）掌握综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力； （3）具有自学能力、独立工作能力和团结协作能力。 四、课程设计任务 1．接受设计任务书，选定课程设计课题。 2．制订工作进度计划，进行人员分工，明确各阶段各人应完成的工作。 3．根据设计任务书分析电气设备的工艺要求，讨论最佳设计方案。 4．设计电气控制线路，选择电器元件。 5．绘制相关图纸（如：电气控制原理图、电器板元件布置图、电器板接线图，控
《电气控制与PLC技术》 课程设计 论文题目十字路口行人车道交通灯多时段的的PLC控制 系别信息与电子工程学院 专业电子信息工程 班级13电本2班 学号201301902225 学生姓名韦秀添 指导教师（签名） 完成时间2015 年 6 月27 日
课程设计成绩评定表 评价内容标准分值得分 1．选题能体现课程的培养目标，难度和工作量较 大，有较强的创新性。 10 2．设计圆满完成课程设计中各项要求，设计书设 计科学、先进，计算准确；图、表绘制及 技术要求符合国家标准。有较大创新和较 大实用价值；立论正确，结构严谨结论明 确。设计书中分析、计算、实验正确、严 密，对专业知识综合训练程度高，课程设 计报告撰写规范。 60 3．陈述回答问题有理有据，体现出较宽泛的知识 面，思维敏捷、逻辑性强。陈述清晰、正 确、逻辑性强，基本概念清楚，语言流畅、 精炼。 20 4．表现在整个课程设计阶段能够独立分析并解 决问题，完成相关部分的设计。 10 总评
摘要 交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现智能交通灯管制的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。 【关键词】:PLC可编程控制器、智能交通信号灯、程序设计与调试。
一、M7130平面磨床电气控制系统设计 1．设备概况介绍 M7130平面磨床的主要结构 机械加工中，当对零件表面的光洁度要求较高时，就需要用磨床进行加工，磨床是用砂轮的周边或端面对工件的表面进行机械加工的一种精密机床。 本机床用于各种特殊要求型面的磨削加工，机床有三台电动机拖动，及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。油泵电动机拖动油泵向液压系统供油，采用JO2—14—4(0.8kw) 单向连续工作。 加工时，工件置于电磁吸盘（36V/1.2A）上，加工完毕退磁取下工件。 M7130型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架、滑座、立柱等部分组成。 在床身上装有液压传动装置，以便工作台在床身导轨上通过压力油推动活塞作往复直线运动，实现水平方向进给运动。工作台面上有T形槽，用以安装电磁
吸盘或直接安装大型工件。 床身上固定有立柱，滑座安装在立柱的垂直导轨上，实现垂直方向进给。在滑座的水平导轨上安装砂轮架，砂轮架由装入式电动机直接拖动，通过滑座内部的液压传动机构实现横向进给。 平面磨床砂轮的旋转运动为主运动，工作台完成一次往复运动时，砂轮架作一次间断性的横向进给，直至完成整个平面的磨削，然后砂轮架连同滑座沿垂直导轨作间断性的垂直进给，直至达到工件加工尺寸。 平面磨床的辅助运动，如砂轮架在滑座的水平导轨上作快速横向移动，滑座在立柱的垂直导轨上作快速垂直移动，以及工作台往复运动速度的调整等。 2．控制系统设计要求 1）平面磨床是一种精密加工机床，为了保证其加工精度要求，机床运行时要求平稳。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压传动。由电动机拖动液压泵，供应压力油，通过液压传动装置实现工作台的纵向进给运动，并通过工作台上的撞块操纵床身上的液压换向阀（开关），改变压力油的流向，实现工作台的换向和自动往复运动。 2）为了简化磨床的机械传动机构，采用多电动机单独拖动。M7130型平面磨床采用三台电动机拖动，砂轮的旋转运动由装入式电动机直接拖动。液压泵由液压泵电动机拖动，经液压传动装置完成工作台的往复（纵向进给）运动，砂轮架的横向进给运动，砂轮架的快速横向移动以及工作台导轨的润滑等。拖动冷却泵的电动机为磨削加工提供冷却液。 3）为了提高磨削质量，要求砂轮有较高转速，通常采用两极（理想空载转速为3000r/min50Hz）的笼型异步电动机拖动。为了提高调整运转的砂轮主轴的风度，采用装入式电动机拖动，电动机与砂轮主轴同轴，从而提高了磨床的加工精度。 4）平面磨削加工中，由于磨削温度高，为减少工件的热变形，必须使工件得到充分的冷却，同时冷却液能冲走磨屑和砂粒，以保证磨削精度。 5）平面磨床常用电磁吸盘，利用电磁吸力很方便地安装和加工小工件，且工件在加工过程中由于发热变形，电磁吸盘允许工件有自由伸缩余地，从而保证加工精度。 6) 为调整砂轮位置，磨头升降采用点动控制。为了停位准确，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。 7）砂轮、液压泵、冷却泵三台电动机都只要求单方向旋转。