下载文档原格式
指导教师评定成绩：《机电传动与控制》课程设计设计题目：直流电机调速控制系统设计院、部：机械工程学院学生姓名：刘鹏学号：1310740131班级：机电1301班指导教师：王雪芳设计时间： 2016 年 6 月目 录1设计任务书与设计要求 (1)2异步电动机工作原理 (1)2.1旋转磁场 (3)2.2异步电动机结构 (3)2.3定子和转子 (3)3电动机的起动指标 (5)3.1起动转矩 (5)3.2起动电流 (5)4 起动过程 (6)4.1串联起动电阻st1R 和2st R 起动 (6)4.2切除起动电阻R (7)4.3切除起动电阻1st R (7)5起动级数未定时起动电阻所计算 (8)5.1选择起动转矩st T 和切换转矩2s T (8)5.2求出起动转矩比β和动级数M (8)5.3重新计算β，校验2T ,是否在规定范围内 (9)5.4求出转子每相绕组的电阻2R (10)5.5计算各级总电阻和各级启动电阻 (10)6线路保护环节 (8)6.1短路保护 (8)6.2过载保护 (8)6.3欠压和失压保护 (9)7绕线式异步电动机串电阻起动的优点 (13)8结论 .................................................................................................................................................... 13 参考文献 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.机电传动与控制课程设计任务书课程机电传动与控制题目三相绕线式异步电动机串电阻起动设计主要内容：通常，为了使整个起动尽量保持较大的起动转矩，在转子回路接入可以逐级切除的起动变阻器，起动变阻器切换使起动转矩保持在所设定的起动转矩最大和最小之间。
机电传动课程设计目录一、任务书 (1)二、前言 (2)三、设计题目 (4)四、设计内容 (5)五、小结 (13)六、参考文献 (15)机电传动控制课程设计任务书一、课程设计指导思想课程设计在整个教学过程中，是一个非常重要的实践性教学环节，尤其在掌握机电传动控制技术时，仅仅了解工作原理和控制的指令系统是远远不够的。
为最大限度的满足生产工艺和机械设备的要求，就需要结合机电传动控制和应用技术的特点，进行初步的工程训练。
二、课程设计的目的机电传动控制得课程设计的主要目的，是通过对某个简单的自动化生产设备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。
根据这些要求，进行基本的原理设计、工艺设计设计，使学生在课程设计的全过程中，进一步明确设计任务中的各项要求，建立设计工作的整体概念，从工程环境、实现手段和操作方式的各个环节入手来设计控制系统，通过不断的调试和完善软硬件设计，最终能够满足这些要求。
课程设计以培养工程应用能力为主，在独立完成设计任务的同时，还要进行多方面能力的培养和提高，为毕业设计以及毕业后的工作能力打下良好的基础。
三、课程设计的基本要求课程设计以学生独立工作为主，教师的辅导为辅。
要充分调动学生得积极性，培养学生得自主性和创新意识。
学生要独立完成的工作：（1）明确设计任务，详细了解各种设计要求和设计指标；（2）确定设计方案，明确设计内容；（3）拟定工作进度计划；规定时间内完成课程设计任务；（4）完成课程设计说明书。
四、课程设计任务1.设计内容本次课程设计要求完成电机基本控制的设计，包括控制原理设计，元器件选型，控制柜设计等内容。
2.设计要求完成控制原理图、元件选型、元件布置图、柜体设计、设计说明书等。
3.课题要求及主要参数注：任务序号和学号尾数相同。
二、前言机电传动（又称电力传动或电力拖动）是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。
它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止以及速度调节，满足各种生产工艺过程的要求，保证生产过程正常运行。
指导教师评定成绩：《机电传动与控制》课程设计设计题目：直流电机调速控制系统设计院、部：机械工程学院学生姓名：刘鹏学号：1310740131班级：机电1301班指导教师：王雪芳设计时间： 2016 年 6 月目 录1设计任务书与设计要求 (1)2异步电动机工作原理 (1)2.1旋转磁场 (3)2.2异步电动机结构 (3)2.3定子和转子 (3)3电动机的起动指标 (5)3.1起动转矩 (5)3.2起动电流 (5)4 起动过程 (6)4.1串联起动电阻st1R 和2st R 起动 (6)4.2切除起动电阻R (7)4.3切除起动电阻1st R (7)5起动级数未定时起动电阻所计算 (8)5.1选择起动转矩st T 和切换转矩2s T (8)5.2求出起动转矩比β和动级数M (8)5.3重新计算β，校验2T ,是否在规定范围内 (9)5.4求出转子每相绕组的电阻2R (10)5.5计算各级总电阻和各级启动电阻 (10)6线路保护环节 (8)6.1短路保护 (8)6.2过载保护 (8)6.3欠压和失压保护 (9)7绕线式异步电动机串电阻起动的优点 (13)8结论 .................................................................................................................................................... 13 参考文献 ........................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.机电传动与控制课程设计任务书课程机电传动与控制题目三相绕线式异步电动机串电阻起动设计主要内容：通常，为了使整个起动尽量保持较大的起动转矩，在转子回路接入可以逐级切除的起动变阻器，起动变阻器切换使起动转矩保持在所设定的起动转矩最大和最小之间。
机电传动控制课程设计任务书（配套教材：《机电传动控制》；适用专业：机械设计制造及自动化）指导教师：陶兆胜10 20 30 40 30 60 70 80 $0 SECT*课题一：十字路口交通信号灯 PLC 控制系统设计和调试1. 控制要求:系统工作受开关控制，起动开关ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。
东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。
3. 控制规律：1）高峰时段按时序图二（见附图）运行， 正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮， 其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6 秒的规律反复循环。
2）高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行 （见附图）。
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 小时，时序圏二+0000400001 L ——汕G —SN+00000R —SN+J 00005 L —E 阳00006 G —EW00007¥—E 阳2. 控制对象： 东西方向红灯两个 东西方向黄灯两个东西方向绿灯两个 南北方向红灯两个, 南北方向黄灯两个, 南北方向绿灯两个,时序图三00004 R-E忙||| 00001 L——SN<-'_ im 00002 G—SM00003 丫—SNa00008 R—SN300005 L—EW*-00006 G—EW00007 Y—EWk10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEO1课题二：五层电梯模型PLC 控制系统设计和调试一、控制要求：1．系统应具备下列几项控制功能:1）自动响应层楼召唤信号（含上召唤和下召唤）2）自动响应轿厢服务指令信号。
3）自动完成轿厢层楼位置显示（二进制方式）。
4）自动显示电梯运行方向。
5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。
机电传动控制”课程设计任务书第一组1．设计题目：卷烟厂风力送丝设备控制系统2．设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2）要求可以同时控制两台烟丝装料机。
3）按停止按钮，完成当前循环后再停。
4）要求可以实现手动、单周期、连续控制。
3．设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书4．进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天2）PLC 梯形图设计与调试 3天3）说明书撰写0.5天4）答辩0.5天指导教师：机电传动控制”课程设计任务书第二组1．设计题目：加热炉自动送料控制系统2．设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2）按停止按钮，立即停止。
3）要求可以实现手动、回原点、单周期、连续控制3．设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书4．进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天2）PLC 梯形图设计与调试3天3）说明书撰写0.5天4）答辩0.5天指导教师：机电传动控制”课程设计任务书第三组1．设计题目：污水处理控制系统2．设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2）按停止按钮，完成当前循环后再停。
3）要求同时控制三套子系统的运行。
4）要求可以实现单周期、连续控制。
3．设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书4．进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天2）PLC 梯形图设计与调试3天3）说明书撰写0.5天4）答辩0.5天指导教师：机电传动控制”课程设计任务书第四组1．设计题目：示教机械手控制系统2．设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
2）按停止按钮，完成当前循环后再停。
3）要求可以实现手动、单步、单周期、连续控制3．设计要求：1）画出端子分配图和顺序功能图2）设计并调试 PLC 控制梯形图3）设计说明书4．进度安排：1）理解题目要求，查阅资料，确定设计方案1天2）PLC 梯形图设计与调试3天3）说明书撰写0.5天4）答辩0.5天指导教师：机电传动控制”课程设计任务书第五组1．设计题目：超声波清洗机控制系统2．设计内容：1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。
机电传动控制基础课程设计一、课程背景机电传动控制是机械制造与自动化控制领域中的重要学科。
它涵盖了机械传动、电气控制、计算机控制等多个学科，是机械领域与电气控制领域集合的重要学科。
机电传动控制不仅是制造行业的基础，也是现代工业的重要组成部分。
为使学生更好地掌握机电传动控制的基础知识，促进其在今后工作中的应用，需要进行相应的课程设计来提高其实际操作能力。
二、课程目标本课程设计旨在通过实践操作来提高学生的机电传动控制实际应用能力，达到以下目标：1.熟练掌握机电传动控制基础原理与设计方法；2.熟悉机电传动控制元件的特点与使用方法；3.学会使用计算机进行机电传动控制系统的设计、模拟与控制；4.熟悉机电传动控制系统的调试与故障处理技术。
三、课程内容本课程设计的主要内容包括：1.机械传动控制基础原理与设计方法，包括齿轮、皮带、链条等传动方式的选择与设计方法；2.电气控制基础原理与元件介绍，包括继电器、接触器、开关、按钮等电气元件的使用原理与特点；3.计算机控制基础原理与软件介绍，学习PLC编程、HMI人机界面编程等软件应用；4.机电传动控制系统设计与模拟，包括机电传动系统的选型、设计，并模拟其运行情况；5.机电传动控制系统的调试与故障处理技术，包括故障诊断、故障排除等技术。
四、课程设计方案本课程设计的主要内容为机电传动控制系统的设计、模拟与控制。
具体设计方案如下：1.设计一个带有传感器的传送带控制系统，实现对物品的自动分拣。
传送带系统由PLC控制，通过进料机构、传感器、电机、计数器、液晶显示屏等元件实现对物品的自动分拣。
2.系统的传感器部分包括接近开关、光电开关等，可以实现对不同物品的检测与分拣；3.电机部分可通过PLC控制旋转的速度和转向，从而实现对物品的控制；4.通过计数器和液晶显示屏的设计，可以实现对物品的计算和显示。
通过以上方案的设计，学生可以从实践中掌握机电传动控制系统的设计、模拟与控制方法，提高其实际应用能力。
机电传动控制教案学院、系: 机械电子工程学院机电系任课教师：授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分:课程总学时: 60学时课程周学时：机电传动控制教学进程第 1 次课2 学时第一章概述§1。
1机电传动的目的和任务1.传动-—运动的传递(能量）传动的分类（按机械动能传递方法）（1）机械传动a。
齿轮b。
杠杆如：自行车驱动力、链传动c.皮带d.机构等刹车、连杆机构传递力或力矩（机械能）（2〕流体传动 a.液压与气动（压力能)b。
液力传动（流体动能)（3）机电传动（电力拖动)（4)另外还有其它的传动方式。
注：有时,在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。
2。
机电传动－（本课程研究的内容)以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为电力传动或电力拖动3。
机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。
本课程所研究的就是这二部分内容。
传动及控制所以课程名称叫《机电传动控制》4. 机电传动控制的任务机床切削过程电梯平稳升降及定位轧机的换向等§1。
2机电传动发展概况简单的可以分为： a.成组拖动（传动）b。
单电机拖动c。
多电机拖动三个阶段从控制系统的功率器件上分类：a。
接触器和继电器时代b.电机放大机及磁放大机时代c.可控硅（晶闸管）另外，由于计算机技术的发展，又出现了a.模拟控制b。
数字控制（数控机床）§1。
3 内容安排1.《机械电子》专业是一个以机为主机电结合的专业，课程设置(具了解)基本上是这样的《电路基础》电学基础《模拟电子》 电子技术（弱电) 《数字电子》 计算机技术《机电传动控制》 包括了所有应掌握的强电内容 用以上四门课程取代了机械专业的《电工学》课程. 2.本门课包括以下几个方面：（1）电机原理及特性： 交、直、特殊、 三～七章 （2）电器及控制： 接触器,继电器;保护及控制器 八章 （3)可编程序控制器： （PC)原理及应用 九章 （4）可控硅原理及应用： 晶闸管 十章（5）调速系统: 交流、直流，电力拖动 十一、十二章 （6）步进电机调速系统： 自动化 十三章3.课程特点 综合性比较强（面宽)实践性比较强 与生产实践联系较强(教学实验） 4。
《机电传动控制》课程设计说明书院系班级指导老师目录、任务书（一）课程设计目的......（二）课程设计内容......二、正文.....1. 课程设计主要目的2. 机电传动控制概述3. 控制要求4. 继电器接触器控制系统设计.......4.1原理图66 4.2 接线图5. PLC控制系统设计三、个人小结1011一．任务书一）、课程设计目的M7120型平面磨床的电气线路设计，掌握机械设备的控制电路和控制技术。
1. M7120型平面磨床电气原理图的设计。
2. M7120型平面磨床电气布置图的设计。
3.M7120型平面磨床电气安装接线图的设计。
4.电动机的选择和电气控制方案的确定。
5.编制目录明细表和编写说明书。
二）、课程设计内容（含技术指标）1.M7120型磨床的型号及含义型号：M7120含义：M —磨床7 —平面磨床—卧轴矩台式20 —工作台的工作面宽200mm2.M7120 型磨床的主要结构M7120型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架（又称磨头）滑座、立柱等部分组成。
它的外型如图所示：磨床的主运动是砂轮的旋转运动，辅助运动是工作台的左右往返运动和砂轮架的前后上下进给运动。
工作台的往返运动采用液压传动，能保证加工精度。
砂轮升降电动机使砂轮在立柱导轨上作垂直运动，用以调整砂轮与工件位置。
二．正文1. 课程设计的目的机电传动控制是机械设计制造与自动化专业的专业必修课，本课程是一门实践性很强的课程，课程设计是本课程必不可少的环节。
课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法, 以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。
加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。
2. 机电传动控制概述机电传动是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。
它的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止以及速度调节，满足各种生产工艺过程的要求，保证生产过程正常进行。
《机电传动控制》课程设计任务书2016《机电传动控制》课程设计任务书2016课题1：专用镗孔机床的电气控制系统设计(分别使用继电器接触器电路和PLC 实现控制)1．机床概况该设备用于大批量生产某零件的镗孔与铰孔加工工序。
机床主运动采用动力头，由Y100L —6型(1.5kW-4A)三相异步电动机拖动，单向运转。
该设备能进行镗孔加工，当更换刀具和改变进给速度时，又能进行铰孔加工(有镗孔与铰孔加工选择)，加工动作流程如图2-1所示。
a 镗孔）b 铰孔）图2-1 加工动作流程图进给系统采用液压控制，为提高工效，进给速度分快进与工进两种且自动变换。
液压系统中的液压泵拖动电机为Y801-2型(750W 、1.9A)，由电磁阀(YVl ～YV4)控制进给速度，为作要求如表2-1所示。
表2-1 液压控制动作要求为提高加工精度，主轴采用静压轴承，由Y801-2型电动机拖动高压液压泵产生静压油膜。
2．设计要求1)主轴为单向运转，停车要求制动(采用能耗制原位起动SQ3原位起动SQ4动)。
2)主轴电动机与静压电动机的联锁要求是：先开静压电动机，静压建立后(由油压继电器控制)才能起动主轴电动机，而停机时，要求先停主轴电动机，后停静压电动机。
3)主轴加工操作，采用两地控制。
加工结束自动停止，手动快退至原位。
4)根据加工动作流程要求，设置镗孔加工及铰孔加工选择。
5)应有照明及工作状态显示。
6)有必要的电气保护和联锁。
7)PLC采用三菱FX2n。
课题2：千斤顶液压缸加工专用机床电气控制系统设计(分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制)1．专用机床概况介绍本机为专用千斤顶液压缸两端面的加工，采用装在动力滑台上的左、右两个动力头同时进行切削。
动力头的快进、工进及快退由液压油缸驱动。
液压系统已用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁方法实现位置控制，油泵电动机型号为Y80—4（0.55kW、1.6A）。
机床的工作程序是：1)零件定位。
机电传动控制课程设计一、课程设计教学目地及基本要求1.教学目地电气控制系统是由各种低压电器和PLC控制器按一定要求组成地控制系统.通过机电传动系统课程设计，进一步掌握各种低压电器和PLC地结构原理、选用及使用；了解器件和系统地关系；培养正确地设计思想、分析问题和解决问题地能力、运用标准与规范地能力.2.基本要求根据设计要求正确地设计主电路和控制电路，合理地选择各种低压电器和PLC控制器，学习与设计有关地编程方法和语言，独立设计控制程序.二、课程设计考核方法及成绩评定1、平时成绩占20%遵守纪律，准时上下课，不大声喧哗，不随意走动，不做与课程设计无关地事.认真查找资料，主动提出问题，分析问题，解决问题.听从管理，按时完成设计任务.2、电气图纸占40%手绘图纸（A3或A4幅面,要有边框线和标题栏）绘图符合国家电气制图标准，文字符号图形符号使用规范，图面整洁.电气装置满足控制要求，可靠性高.元件选择得当，联锁、保护、显示等满足要求.3、设计说明书占40%设计说明书不得少于3000字，要求内容完整、文字流畅、图纸规范.设计论证充分、线路简洁可靠，元件选择正确合理；设计计算步骤详细，结果正确.设计心得体会真实可信.用A4纸张打印，字体字号标准：一级标题仿宋字体，小三号字；二级标题仿宋字体，四号字；三级标题仿宋字体，小四号字；正文仿宋字体，小四号字；行距：1.5倍行距.设计说明书编写目录如下：目录一、课程设计地内容及目地二、总体设计2.1 控制要求地分析2.2 控制方式选择三、控制系统设计3.1 原理图3.1.1 主电路3.1.2 控制电路（PLC地I/O地址分配）（3.1.3 照明显示）3.2 接线图3.3 元件选型（3.4 PLC程序设计）四、小结（设计心得）设计说明书封面如下页《机电传动控制》课程设计说明书院系班级姓名学号指导老师三、课程设计参考题选课题一：专用镗孔机床地电气控制系统设计1．机床概况该设备用于大批量生产某零件地镗孔与铰孔加工工序.机床主运动采用动力头，由Y100L—6型(1.5kW-4A)三相异步电动机拖动，单向运转.该设备能进行镗孔加工，当更换刀具和改变进给速度时，又能进行铰孔加工(有镗孔与铰孔加工选择)，加工动作流程如图2-1所示.a 镗孔）b 铰孔）图2-1 加工动作流程图进给系统采用液压控制，为提高工效，进给速度分快进与工进两种且自动变换.液压系统中地液压泵拖动电机为Y801-2型(750W 、1.9A)，由电磁阀(YVl ～YV4)控制进给速度，为作要求如表2-1所示.表2-1 液压控制动作要求. 2．设计要求1)主轴为单向运转，停车要求制动(采用能耗制动).2)主轴电动机与静压电动机地联锁要求是：先开静压电动机，静压建立后(由油压继电器控制)才能起动主轴电动机，而停机时，要求先停主轴电动机，后停静压电动机.3)主轴加工操作，采用两地控制.加工结束自动停止，手动快退至原位. 4)根据加工动作流程要求，设置镗孔加工及铰孔加工选择. 5)应有照明及工作状态显示. 6)有必要地电气保护和联锁.课题二：千斤顶液压缸加工专用机床电气控制系统设计1．专用机床概况介绍 本机为专用千斤顶液压缸两端面地加工，采用装在动力滑台上地左、右两个动力头同时进行切削.动力头地快进、工进及快退由液压油缸驱动.液压系统已用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁方法实现位置控制，油泵电动机型号为Y80—4（0.55kW 、1.6A ）.机床地工作程序是：1)零件定位.人工将零件装入夹具后，定位油缸动作工件定位.2)零件夹紧.零件定位后，延时15s ，夹紧油缸动作使零件固定在夹具内.同时定位油缸退出以保证滑台入位.3)滑台入位.滑台带动动力头一起快速进入加工位置.4)加工零件.左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点，即停止工进，延时30s 后动力头停转，快速退回原位.5)滑台复位，左右动力头退回原位后，滑台复位. 6)夹具松压.当滑台复位后夹具松开，取出零件.以上液压缸各动作由电磁阀控制，电磁阀动作要求如表2-2所示. 2．设计要求1)专用机床能半自动循环工作，又能对各个动作单独进行调整.2)只有在油泵工作，油压达到一定压力(由压力继电器控制)后才能进行其他控制.快进原位起动原位起动3)4)必要地电气联锁与保护.课题三：机械手电气控制系统设计1．机械手结构、动作与控制要求机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件地重复动作，以实现生产自动化.本设计中地机械手采用关节结构.各动作由液压驱动，并由电磁阀控制.动作顺序及各动作时间地间隔采用按时间原则制地电气控制系统.机械手地结构如图2-2所示，主要由手指1、手腕2、小臂3和大臂5等几部分组成.料架6为旋转式，由料盘和棘轮机构组成.每次转动一定角度(由工件数决定)以保证待工零件4对准机械手.图2-2机械手外形及其与料架地配置1-手部 2-手腕 3-小臂 4-工件 5-大臂 6-料架机械手各动作与相应电磁阀动作关系如表2-3所示.以镗孔专用机床加工零件地上料、下料为例，机械手地动作顺序是:由原始位置将已加工好地工件卸下，放回料架，等料架转过一定角后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工结束，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环.具体动作顺序是：原始位置(大手臂竖立，小手臂伸出，手指松开)→大手臂下摆→手指夹紧(抓住卡盘上地工件)→大手臂上摆→小手臂收缩→手腕旋转90度→镗孔加工→镗孔加工完成→料架转动90度→手腕旋转90度→小手臂伸出→大手臂下摆→手指松开(工件放回料架)→小手臂收缩→料架转动90度→小手臂伸出→手指夹紧(抓住未加工零件) →大手臂上摆→小手臂收缩→手腕旋转90度→镗孔加工→镗孔加工完成.根据表2-3及各动作中机械地状态，便可自行列出各动作中对YV1～YV9线圈地通电要求.2．设计要求1)加工中上料、下料各动作采用自动循环.2)各动作之间应有一定地延时(由时间继电器调定).3)机械手各部分应能单独动作，以便于调整及维修.4)油泵电机(采用Y100L2-4.3kW)及各电磁阀运行状态应有指示.5)应有必要地电气保护与联锁不节.课题四：全自动双面钻电气控制系统设计1．设备概况介绍全自动双面钻是对棒料两面同时进行钻孔或扩孔加工地专用机床.这种机床地自动程度较高，能自动上、下料，自动进、退刀，并且有可靠地危险区保护装置.其结构示意图如图2-3所示.图2-3 全自动双面钻结构示意图双面钻是由液压系统控制进给运动，动力头地主轴由Yl00L1-4(2.2kW)电动机驱动，各运动采用行程原则控制，动力头进退及上、下料采用液压传动，液压泵电动机为Yl00L2-4(3kW).2．设计要求1)料斗中有料时，按下开工按钮后，能自动工作下去，实现自动循环.2)当只要求加工一只零件时，要求加工完毕能自动退回原位，并自动停车.3)动力头主轴、滑台能点动操作，以便调整钻孔深度.4)主轴只要求单向运转，离开原位能自动起动，回到原位则自动停止.5)单机操作能进行一面加工，并且能实现自动循环.6)具有紧急停止和危险区保护环节.7)具有必要地显示、保护、联锁环节.课题五：机械手PLC控制系统设计1．机械手结构、动作与控制要求参照课题三.2．设计要求参照课题三.3．设计任务1)根据控制要求选择PLC型号，并分配I/O端口.2）设计I/O电路、选择电气元件.3)绘制梯形图，编制用户程序语句表并进行模拟调试.4)设计并绘制以下工艺图纸中地三种:元器件配置图、底板加工图;控制面板布置及接线图、面板加工图;电气箱图、总接线图.5)编写设计、使用说明书、设计小结及参考资料目录课题六：专用榫齿铣电气控制系统设计1．设备概况介绍榫齿铣是用于某型发动机叶片根部加工地一种高效专用铣床，其中有四台电动机拖动，即铣刀主轴拖动电动机Ml为Y100L-6(1.5kW、4A、940r/min)铣刀架工进拖动电动机M2为Y90S-4(1.lkW、2.7A、1400r/min)铣刀架快进拖动电动机M3为Y802-2(1.lkW、2.6A、2825r/min)冷却泵拖动电动机M4为A05612(12OW、0.372A、2800r/min)根据加工工艺要求，其动作循环如图2-4所示.图2-4 加工动作循环图2．设计要求1)具有两种控制选择，即加工时地连动循环及调整中地单机点动(快进、工进与，快退).2)有照明及必要地灯光显示.3)有必要地电气保护与联锁.课题七：全自动洗衣机地PLC控制控制要求具体操作过程见下附图（全自动洗衣机洗涤动作流程图）.动作要求如下：1.洗衣机地进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行.2.洗涤正转、反转由洗涤电机驱动波盘正、反转来实现.3.脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电机正转进行甩干.4.洗涤完成由蜂鸣器报警.5.停止按钮用来手动结束洗涤过程.操作面板上设有启动按钮SA及停止按钮SB.课题八：大、小球分拣传送机械PLC控制梯形图地设计大、小球分拣传送机械示意图（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示.（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点.（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）.（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0” ）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1” ）.一、操作面板图二、控制要求1. 控制要求：当人或车接近仓库门地某个区域时，仓库门自动打开，人车通过后，仓库门自动关闭，从而实现仓库门地无人管理.2. 工作过程：库门设计为卷帘式，用一个电机来拖动卷帘.正转接触器C1使电机开门，反转接触器C2使电机关门.在库门地上方装设一个超声波探测开关S01，超声波开关发射超声波，当来人（车）进入超声波发射范围时，超声波开关使检测出来人（车），从而产生输出电波信号（S01=ON），由该信号启动接触器C1，电机M正转使卷帘上升开门.在库门地下方装设一套光电开关S02，用以检测是否有物体穿过库门.光电开关由两个部件组成，一个是连续发光地光源；另一个是能接收光束，并能将之转换成电脉冲地接收器.若行车（人）遮断了光束，光电开关S02便检测到这一物体，产生电脉冲，由该信号启动接触器C2，使电机M反转，从而使卷帘开始下降关门.用两个行程开关K1和K2来检测库门地开门上限和关门下限，以停止电机地转动.课题十：M7120平面磨床电气控制系统设计1、M7120平面磨床主要结构及运动形式M7120平面磨床是卧轴矩形工作台，主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱(又称磨头)、滑座、立柱等部分组成，下图是其构造示意图.2．砂轮升降电动机要求能正反转；3．冷却泵电动机应在砂轮电动机起动后才运转；4．保护环节应包括短路保护、电动机过载保护、零压保护、电磁吸盘欠压保护；5．电磁吸盘应有去磁控制；必要地指示信号及照明灯.课题十一：红、黄、绿交通信号灯地PLC控制线路设计1. 动作特性在十字路口上设置地红、黄、绿交通信号灯，其布置如图所示.2. 控制要求1）由于东西方向地车流量较小，南北方向地车流量较大，所以南北方向地放行（绿灯亮）时间为30s，东西方向地放行时间（绿灯亮）为20s.2）当在东西（或南北）方向地绿灯灭时，该方向地黄灯与南北（或东西）方向地红灯一起以5Hz地频率闪烁5s，以提醒司机和行人注意.闪烁5s之后，立即开始另一个方向地放行.3）要求只用一个控制开关对系统迸行启停控制.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.tfnNh。
沈阳航空航天大学课程设计任务书机电工程学院机械设计制造及自动化专业专业方向班级学生一、课程设计名称：机电传动与控制课程设计二、课程设计题目：某卧式车床电气控制系统设计三、课程设计时间：年月日至年月日四、课程设计原始数据和要求1、设备机械部分运动说明（1）主运动：机床主轴可正反转；直接起动；停车采用反接制动、定子回路中串入电阻；主轴正转可点动；（2）工作台进给运动：进给运动由主电机驱动，实现纵向、横向两个方向运动；（3）快速进给：由快速电机带动。
2、设备电气控制要求及技术参数（1）主电机：三相异步电动机30KW（2）快速移动电动机：三相异步电动机 2.2KW（3）冷却泵电动机：三相异步电动机180W（4）主轴机械变速、要求监视主电机工作电流；（6）照明电压：24V；控制电压：110V；（7）要用必要的指示灯。
五、课程设计的主要内容1、分析设备的电气控制要求，制定设计方案、绘制草图；2、进行电路计算，选择元器件，并列出元器件目录表，绘制电气原理图（包括主电路和控制电路）；3、通电调试、故障排除、任务验收，编写设计说明书六、课程设计时间安排七、要求1、独立完成课程设计内容，保证工作时间，工作认真；2、遵守课程设计各项规章制度；3、通过课程设计初步掌握常用电气设备电气控制系统的设计方法，具有设计简单设备电气控制系统的能力；4、设计的电气控制线路图应符合国家标准或相关标准；5、课设说明书要叙述清楚、逻辑严谨、计算准确、书写工整、规范，符合有关规定。
八、主要参考资料1、齐占庆. 机床控制技术. 北京: 机械工业出版社，19992、邓星中主编. 机电传动控制. 武汉：华中科技大学出版社，20013、齐占庆. 王振臣主编. 电器控制技术. 北京：机械工业出版社, 20024、陈远龄. 机床电气自动控制. 重庆：重庆大学出版社，1997指导教师：年月日负责教师：年月日学生签名：年月日。
《机电传动控制》课程设计说明书院系班级姓名学号指导老师2目录一、课程设计的内容及目的 (3)1.1 课程设计的内容: (3)1.2 课程设计的目的： (3)二、系统总体方案设计 (4)2.1 控制要求的分析 (4)2.2 系统硬件配置及组成原理 (4)2.3 系统变量定义及分配表 (5)2.4 系统可靠性设计 (6)三、控制系统设计 (7)3.1 原理图 (7)3.2 控制电路 (8)3.3 PLC程序设计(选做) (8)3.4元件选型 (10)四小结（设计心得） (10)一、课程设计的内容及目的1.1 课程设计的内容:有一运输系统有四条运输带顺序相连而成,分别用电动机M1、M2、M3、M4拖动。
当按下启动按钮后，M4先启动，经4S，M3启动，再过4S，M2启动，再过4S，M1启动。
当按下停止按钮时，电动机的停止顺序与启动相反，间隔时间仍为4S。
当运输机电动机过载时，运输带即前面运输立即停止，而后面的运输带运完料后停止。
例如，M2电机过载，M1、M2立即停止，经过4S,M3停止，再经过4s,M4停止。
每一台电动机M1、M2、M3、M4都要求有点动。
驱动部分如下：1.2 课程设计的目的：1、掌握可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
3、掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法4、将PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和具体案例设计结合起来。
5、提高独立分析问题、解决问题的能力，为走上社会做好铺垫。
二、系统总体方案设计2.1 控制要求的分析（1）整个运输系统的连续启动必须满足一定的顺序，且每个电机启动都有一定的时间延后，要求我们先必须先从M4启动，而且还需要用到时间继电器来实现其他三个电机的依次启动。
（2）整个系统的断开是有先后顺序的，我们同样需要时间继电器来实现每个电机关闭时的延后动作。
（3）每个电机有过载保护，这就需要我们用过载保护开关，当电机过载时，开关就马上断开。
课程设计说明书课程名称机电控制系统设计学校梧州学院专业机械制造及其自动化班级09机械三班姓名潘列铧2013 年 1 月 5 日目录一、任务书 (3)二、正文 (7)1.概述 (7)1.1机电传动控制概述 (7)1.2课程设计 (8)2.总体设计 (8)2.1 控制要求的分析 (8)2.2液压控制回路中电磁阀被控逻辑表达式 (9)3.局部设计 (9)3.1原理图 (9)3.1.1 主电路 (9)3.1.2 控制电路 (10)（1）电机控制回路 (10)（2）液压控制回路 (11)3.1.3 辅助电路（照明显示） (12)3.2接线图 (13)3.3元件选型 (13)（1）电动机的选型 (13)（2）熔断器的选型 (14)（3）热继电器的选型 (14)（4）交流接触器、中间继电器与时间继电器的选型 (14)（5）照明与显示灯的选型 (15)（6）变压器的选型 (15)（7）按钮及刀开关的选型 (15)三、小结 (16)四、参考文献 (16)五、附录 (17)附表1：元器件选型明细表 (17)附图1：原理图 (18)附图2：接线图 (19)一．任务书A、课程设计目的本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课。
课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。
加深学生对课程内容的理解，验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。
B、课程设计内容（含技术指标）(一)机床概况：本机为专用千斤顶油缸两端面钻孔加工的组合机床，采用装在动力滑台上的左、右两个动力头（电机均为1.5KW）同时进行切削。
动力头的快进、工进及快退均由液压油缸驱动。
液压系统采用两位四通电磁阀进行控制，并用死挡铁方法实现位置控制。
动作程序如下：（1）零件定位。
人工将零件装入夹具后，采用定位油缸动力定位以保证零件的加工尺寸；（2）零件夹紧。
零件定位后，夹紧油缸动作使零件固定在夹具内，同时定位油缸退出以保证滑台入位；（3）滑台入位。
淮阴工学院《机电传动控制课程设计》指导书及任务书2015年6月15日一、课程设计任务及要求1．根据设计题目要求并查阅参考资料，正确选择设计方案；2．确定电机及其拖动系统的总体结构，根据任务书要求设计硬件电路并计算参数；3．根据设计硬件电路，验证设计方案，验证方法可采取仿真或测试；4．编写完整的设计说明书、设计小结;5.任务分工：学号尾数1和0（题目一），学号尾数2和7（题目二），学号尾数3和8（题目三），学号尾数4和9（题目四），学号尾数5（题目五），学号尾数6（题目六）。
二、课程设计内容：本课程设计主要包括以下六个方面内容：1）拖动系统分析；2）电机选型设计；3）电机容量选择；4）相关参数校验；5）控制电路设计。
三、课程设计参考题目题目一：提升料车电机拖动系统设计【题目说明】拖动对象为一料车提升系统。
右图所示，料车在轨道下部装料，装完料后提升至上部料仓卸载。
装料时间为3分钟，卸载时间不计，提升及下放速度最大值不超过0.4米/秒，料仓距轨道底部15米，料车自重40公斤，每次装料100公斤，企业每天分三班工作，每班提升25次，提升为接班后即开始至提升25次结束。
系统提升使用钢丝绳，钢丝绳轮的直径为0.4米。
工作现场只有三相四线制380v交流电源，电网最大电压波动 5%，通风良好，环境干燥，现场无防爆要求。
【设计任务及要求】1）要求电机拖动系统能够可靠工作，电机温升在允许范围内。
2）设三个手动操作按钮控制电机运转，即提升、下放、停止。
3）系统应能实现在提升到轨道顶部和下放到底部时自动停止。
【设计指导】为简化设计，提升系统钢丝绳重量及摩擦阻力均可不计。
设计时要先算出负载转矩，可根据提升速度、电机速度选择减速机。
选择电机时要先确定电机类型，确定电机容量，然后还要考虑是否需要校验起动转矩、电机温升等。
电气控制系统要设计为能够实现自锁功能。
对料车提升到轨道顶部和下放到底部时自动停止问题，建议选择行程开关，通过行程开关的常开或常闭触点来设计控制电路。
《机电传动控制》课程设计任务书2016
课题1：专用镗孔机床的电气控制系统设计 (分别使用继电器接触器电路和PLC 实现控制)
1．机床概况 该设备用于大批量生产某零件的镗孔与铰孔加工工序。
机床主运动采用动力头，由Y100L —6型(1.5kW-4A)三相异步电动机拖动，单向运转。
该设备能进行镗孔加工，当更换刀具和改变进给速度时，又能进行铰孔加工(有镗孔与铰孔加工选择)，加工动作流程如图2-1所示。
a 镗孔）
b 铰孔）
图2-1 加工动作流程图
进给系统采用液压控制，为提高工效，进给速度分快进与工进两种且自动变换。
液压系统中的液压泵拖动电机为Y801-2型(750W 、1.9A)，由电磁阀(YVl ～YV4)控制进给速度，为作要求如表2-1所示。
表2-1 液压控制动作要求
为提高加工精度，主轴采用静压轴承，由Y801-2型电动机拖动高压液压泵产生静压油膜。
2．设计要求
1)主轴为单向运转，停车要求制动(采用能耗制
原位起动SQ3
原位起动SQ4
动)。
2)主轴电动机与静压电动机的联锁要求是：先开静压电动机，静压建立后(由油压继电器控制)才能起动主轴电动机，而停机时，要求先停主轴电动机，后停静压电动机。
3)主轴加工操作，采用两地控制。
加工结束自动停止，手动快退至原位。
4)根据加工动作流程要求，设置镗孔加工及铰孔加工选择。
5)应有照明及工作状态显示。
6)有必要的电气保护和联锁。
7)PLC采用三菱FX2n。
课题2：千斤顶液压缸加工专用机床电气控制系统设计
(分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制)
1．专用机床概况介绍本机为专用千斤顶液压缸两端面的加工，采用装在动力滑台上的左、右两个动力头同时进行切削。
动力头的快进、工进及快退由液压油缸驱动。
液压系统已用两位四通电磁阀控制，并用调整死挡铁方法实现位置控制，油泵电动机型号为Y80—4（0.55kW、1.6A）。
机床的工作程序是：
1)零件定位。
人工将零件装入夹具后，定位油缸动作工件定位。
2)零件夹紧。
零件定位后，延时15s，夹紧油缸动作使零件固定在夹具内。
同时定位油缸退出以保证滑台入位。
3)滑台入位。
滑台带动动力头一起快速进入加工位置。
4)加工零件。
左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点，即停止工进，延时30s后动力头停转，快速退回原位。
5)滑台复位，左右动力头退回原位后，滑台复位。
6)夹具松压。
当滑台复位后夹具松开，取出零件。
以上液压缸各动作由电磁阀控制，电磁阀动作要求如表2-2所示。
2．设计要求
1)专用机床能半自动循环工作，又能对各个动作
单独进行调整。
2)只有在油泵工作，油压达到一定压力(由压力继电器控制)后才能进行其他控制。
3)各程序应有显示并有照明要求。
4)必要的电气联锁与保护。
5)PLC采用三菱FX2n。
课题3：机械手电气控制系统设计
(分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制)
1．机械手结构、动作与控制要求机械手在专用机床及自动生产线上应用十分广泛，主要用于搬动或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。
本设计中的机械手采用关节结构。
各动作由液压驱动，并由电磁阀控制。
动作顺序及各动作时间的间隔采用按时间原则制的电气控制系统。
机械手的结构如图2-2所示，主要由手指1、手腕2、小臂3和大臂5等几部分组成。
料架6为旋转式，由料盘和棘轮机构组成。
每次转动一定角度(由工件数决定)以保证待工零件4对准机械手。
图2-2机械手外形及其与料架的配置
1-手部 2-手腕 3-小臂 4-工件 5-大臂 6-料架
机械手各动作与相应电磁阀动作关系如表2-3所示。
以镗孔专用机床加工零件的上料、下料为例，机
械手的动作顺序是:由原始位置将已加工好的工件卸下，放回料架，等料架转过一定角后，再将未加工零件拿起，送到加工位置，等待镗孔加工结束，再将加工完毕工件放回料架，如此重复循环。
具体动作顺序是：原始位置(大手臂竖立，小手臂伸出，手指松开) →大手臂下摆→手指夹紧(抓住卡盘上的工件)→大手臂上摆→小手臂收缩→手腕旋转90度→镗孔加工→镗孔加工完成→料架转动90度→手腕旋转90度→小手臂伸出→大手臂下摆→手指松开(工件放回料架)→小手臂收缩→料架转动90度→小手臂伸出→手指夹紧(抓住未加工零件) →大手臂上摆→小手臂收缩→手腕旋转90度→镗孔加工→镗孔加工完成。
根据表2-3及各动作中机械的状态，便可自行列出各动作中对YV1～YV9线圈的通电要求。
2．设计要求
1)加工中上料、下料各动作采用自动循环。
2)各动作之间应有一定的延时(由时间继电器调定)。
3)机械手各部分应能单独动作，以便于调整及维修。
4)油泵电机(采用Y100L2-4.3kW)及各电磁阀运行状态应有指示。
5)应有必要的电气保护与联锁不节。
放松+
手腕转动左转90度+
右转90度+
小臂的伸缩伸+
缩+
大臂上下摆动上摆+
下摆+
料架转动转动90度+
课题4：全自动双面钻电气控制系统设计
(分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制)
1．设备概况介绍全自动双面钻是对棒料两面同时进行钻孔或扩孔加工的专用机床。
这种机床的自动程度较高，能自动上、下料，自动进、退刀，并且有可靠的危险区保护装置。
其结构示意图如图2-3所示。
图2-3 全自动双面钻结构示意图
双面钻是由液压系统控制进给运动，动力头的主轴由Yl00L1-4(2.2kW)电动机驱动，各运动采用行程原则控制，动力头进退及上、下料采用液压传动，液压泵电动机为Yl00L2-4(3kW)。
2．设计要求
1)料斗中有料时，按下开工按钮后，能自动工作下去，实现自动循环。
2)当只要求加工一只零件时，要求加工完毕能自动退回原位，并自动停车。
3)动力头主轴、滑台能点动操作，以便调整钻孔深度。
4)主轴只要求单向运转，离开原位能自动起动，回到原位则自动停止。
5)单机操作能进行一面加工，并且能实现自动循环。
6)具有紧急停止和危险区保护环节。
7)具有必要的显示、保护、联锁环节。
课题5：专用榫齿铣电气控制系统设计
（分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制）
1．设备概况介绍榫齿铣是用于某型发动机叶片根部加工的一种高效专用铣
床，其中有四台电动机拖动，即
铣刀主轴拖动电动机Ml为Y100L-6(1.5kW、4A、940r/min)
铣刀架工进拖动电动机M2为Y90S-4(1.lkW、2.7A、1400r/min)
铣刀架快进拖动电动机M3为Y802-2(1.lkW、2.6A、2825r/min)
冷却泵拖动电动机M4为A05612(12OW、0.372A、2800r/min)
根据加工工艺要求，其动作循环如图2-4所示。
图2-4 加工动作循环图
2．设计要求
1)具有两种控制选择，即加工时的连动循环及调整中的单机点动(快进、工进与，快退)。
2)有照明及必要的灯光显示。
3)有必要的电气保护与联锁。
课题6：大、小球分拣传送机械
（分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制）
大、小球分拣传送机械示意图
（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。
（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点。
（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降→吸球→上升（至上限）→右行（至右限）→下降→释放→上升（至上限）→左行返回（至原点）。
（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0” ）；压着小球时，下限开关
LS2接通（=“1” ）。
课题7：M7120平面磨床电气控制系统设计
（分别使用继电器接触器电路和PLC实现控制）
1、M7120平面磨床主要结构及运动形式
时砂轮外圆线速度大致在30～50m/s范围。
工作台在床身的水平导轨上作往复(纵向)直线运动，为了运动时换向平稳及容易调整运动速度，采用液压传动。
换向是靠工作台上的撞块碰撞床身上的液压换向开关实现的。
立柱可在床身的横向导轨上作横向进给运动，这一运动可以由液压传动，也可用手轮操作。
砂轮箱可在立柱导轨上作垂直运动，以实现砂轮的垂直进给运动。
2、M7120平面磨床对电力拖动及控制的要求
根据磨床的运动特点及工艺要求，对电力拖动及控制有如下要求：
1．由于砂轮的旋转运动一般不要求调速，由一台三相交流异步电动机拖动即可。
且砂轮电动机、液压泵电动机和冷却泵电动机都只要求单方向旋转；
2．砂轮升降电动机要求能正反转；
3．冷却泵电动机应在砂轮电动机起动后才运转；4．保护环节应包括短路保护、电动机过载保护、零压保护、电磁吸盘欠压保护；
5．电磁吸盘应有去磁控制；必要的指示信号及照明灯。
