第四节工作台的自动往复循环电气控制

青岛理工大学（临沂）《机电一体化技术与系统》课程设计说明书设计题目：机床工作台的自动循环往复运动院（系）：机电工程系专业：机电一体化114班学号: *********学生姓名: 肖******: ***起迄日期: 2013.12.16-2013.12.27机床工作台的自动循环往复运动一、设计目的在实际生产中,有些生产机械的工作台需要自动往复运动,并且有的还要求在两终端要有一定时间的停留,以满足生产工艺要求。

在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循环控制的，例如万能铣床，龙门刨床的工作台上下、前后、左右的运动等。

这些生产机械运动部件的行程或位置要受到限制，或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等。

这些都要让我们会正确识别、选用安装、使用行程开关，熟悉电动机位置控制、自动往返控制电路的构成和工作原理。

会安装与检测电动机位置控制和自动往返控制线路。

还要让我们学会运用机械设计与制造的知识，正确选择工作台的传动装置、支撑部分，另外机床工作台系统的材料也要合理的选择以符合工程力学。

电动机的正反转是实现工作台自动往复循环的基本环节。

二、设计要求1.要有机械设计，电气控制设计2.自动控制与手动控制相结合3.运行过程中任一位置都可以停止和再次起动4.要有必要的保护电器5.所用元件应便于安装和调整，注意经济性。

6.了解和熟悉所设计机械设备的总体技术要求、加工工艺过程和生产现场的工作条件。

7.了解该设备中采用的其他系统，如液压系统、气动系统对电气控制系统的技术要求。

8.通过技术经济分析，确定该系统具有的自动化、通用化程度。

三、工作台传动方式1.工作台类型选择工作台的类型大体有以下几种A 桥框式B 悬臂移动式C 立柱式桥框式和悬臂移动式的工作台基本固定，机床的主轴部分驱动来进给作业，这类驱动在技术上要求较高，而且长时间的作业会让悬臂变形，影响精度作业。

本设计选用的是X-Y工作台，即立柱式工作台，其结构牢靠、精度高，可以加工与检测合为一体，但是他有一个缺点就是XY两个方向运动，相对占用空间大一些。

授课班级电气16（1）班授课时间课时安排4课时授课形式理实一体化教学授课题目工作台自动往返控制电路安装教学准备三相异步电动机、交流接触器、行程开关、熔断器、热继电器、按钮开关、空气开关、端子排、导线、万用表、剥线钳、十字起子、尖嘴钳、导线若干教学目标知识目标：1、能分析工作台自动往返控制电路的动作原理2、学会绘制、识读电气控制电路的电路图、接线图和布置图。

能力目标：培养学生团队合作能力教材分析重点掌握工作台自动往返控制电路的工作原理难点工作台自动往返控制电路的安装教学方法情景教学法、、实践法、协作互助法教学环节教学内容教法与学法新课引入模块一：理论第一、二课时【组织课堂】点名，整理课堂纪律，准备上课【复习导入】1、复习限位开关工作原理及使用方法2、位置控制线路工作原理3、复习工作台自动往返控制电路的工作原理多媒体展新课实操训练【新课内容】实训操作---工艺分析训练内容二：工作台自动往返控制电路安装控制电路的安装1、任务分解工位分配：每人一组【做一做】：学生分组动手实训1、准备工作：器材和工具准备认真识读图所示的工作台自动往返控制电路电气图，熟悉线路所用的元器件及其作用和线路的工作原理后，配齐线路所用元器件，并进行检验。

1)元器件的技术数据(如型号、规格、额定电压、额定电流等)应完整并符合要求，外观无损伤，备件、附件齐全完好。

示指名回答学生分组动手操作老师指导2)用万用表检查电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况。

3)交流接触器的电磁机构动作是否灵活，有无衔铁卡阻等不正常现象，线圈额定电压与电源电压是否一致。

4)对电动机的质量进行常规检查。

5）准备控制电路接线所用的端子排，检测是否能用2、安装步骤和工艺要求(1)识读电路图，明确线路所用电器元件及作用，熟悉线路的工作原理。

(2)端子排及导线正确标号(3)按生产工艺要求安装控制电路(4)将三相电源接入控制开关，经教师检查合格后进行通电试车。

3、注意事项(1)安装组合开关和低压断路器时，在电源进线侧加装熔断器。

机床工作台往返自动循环的PLC控制一、 PLC结构及工作原理1、PLC结构PLC，即可编程逻辑控制器，主要由中央处理器、输出及输入单元、储存器、通信接口、扩展接口以及电源等部件组成。

其中，可编程逻辑控制器的核心部件为中央处理器，在输入、输出设备以及中央处理器之间连接有输入单元以及输出单元，与外部设置（例如编程器）以及上位计算机连接则是通过通信接口实现的。

一个部件划分为整体式以及模块式两种类型。

其中，整体式PLC是将全部零部件集中安装于一个机壳中，而模块式PLC则是对不同的零部件进行独立封装之后，将其安装在导轨或者是机架上，再借助总线实现相互间的连接。

可编程逻辑控制器对系统工作进行指挥的主要依据是系统程序，在每个扫描周期中需要进行输入处理、程序执行、输出处理等工作，此外还需要对相关外部设备发出的工作请求进行处理。

电源的主要作用是对外部输入的交流电进行整流、滤波以及稳压等处理，进而得到可编程逻辑控制器内部工作所支持的直流电源电路或者是电源模块，对于系统的有效运行而言，电源发挥着不容忽视的关键作用。

通常情况下，如果交流电压的波动幅度不超过10%，便可以直接将可编程逻辑控制器与交流电网进行连接。

存储器包括用户程序存储器以及功能存储器两部分，前者的主要作用是对用户借助编程器输入的相关程序进行保存，后者的主要作用是对用户数据进行保存。

I/O接口电路主要包括光耦合电路以及微机的输入接口电路两部分，其主要作用是充当连接可编程逻辑控制器和现场输入及输出设备的接口或模块；输出接口电路的主要作用是向输出端执行元件传输经过中央处理单元处理的输出信号。

通信接口的主要作用是支持与打印机或者是监视器等相关设备的连接，以确保相应功能的有效实现。

2、PLC的基本工作原理PLC正常工作过程大致可以划分为输入采样、用户程序执行以及输出刷新等三大阶段，此三个阶段构成一个扫描周期。

在PLC的运行过程中，其中央处理单元可以按照既定的速度对该三阶段进行重复执行。