平面磨床电气控制
湖南工业大学
课程设计
资料袋
机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期
课程名称机电控制技术课程设计指导教师吴吉平职称教授学生姓名陈谷专业班级机设1005 学号 10405700420 题目平面磨床的电气控制
成绩起止日期 2013 年 6 月 14 日～ 2013 年 6 月 23 日
目录清单
湖南工业大学
课程设计任务书
2012 —2013 学年第二学期
机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业 5 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
完成期限：自 2013 年 6 月 14 日至 2013 年 6 月 23 日共 1 周
指导教师（签字）： 2013 年 6 月 14 日
系（教研室）主任（签字）： 2013年 6 月 24 日
机床电气控制技术
设计说明书
平面磨床的电气控制
起止日期： 2013 年 6月 14 日至 2013年 6月 23 日
学生姓名陈谷
班级机设1005
学号10405700420 成绩
指导教师(签字)
机械工程学院
2013年 6月23日
目录
一、设计要求 0
二、电力拖动及控制要求 (1)
三、平面磨床电气控制电路 (3)
3.1主电路 (3)
3.2控制电路 (3)
3.3联锁、保护环节 (4)
3.4电磁吸盘控制电路 (5)
3.5照明电路与去磁器 (5)
四、平面磨床控制电路图及其解析 (6)
4.1选用控制线路的设计方法 (6)
4.2.继电器——接触器控制线路 (7)
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 (16)
6.1控制线路的改造及PLC的选用 (16)
6.2PLC的外部接线 (17)
七、设计总结 (19)
参考文献 (20)
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/min 频率为50Hz）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 主电路图
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X1插销向M2实现单独判断控制供电。M3为液压泵电动机，由KM2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SA1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SA1处于去磁位置，SA1（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T2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SA1控制。SA1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—R2-18-14。
当SA1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SB1与SB3，启动M1与M3，进行磨削加工。当加工完成时按下停止按钮SB2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SA1扳至“退磁”位置。
当SA1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SA1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X2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KM1-, KM2-, M1-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R3作为放电电阻。
（3）电磁吸盘的短路保护。在整流变压器T2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T2二次侧，用以吸收交流电路产生过电压和直流侧电路通断时在T2二次侧产生浪涌电压，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T1将380 V降为24V，并由开关SA2控制照明
灯EL。在T1一次侧装有熔断器FU3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I≥?++=,熔断器FU1选用3个RL1-60,额定电体电流是221.80.43 2.6747.13
R
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。
电气控制电路基础（电气原理图） 电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。 这里重点介绍电气原理图。 电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。 电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 电气原理图中电器元件的布局
电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90o，但文字符号不可倒置。 图面区域的划分 图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。
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。
《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。
电气控制电路基本环节 习题解答 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第六章电气控制电路基本环节 6-1常用的电气控制系统有哪三种 答：常用的电气控制系统图有电气原理图、电气布置图与安装接线图。 6-2何为电气原理图绘制电气原理图的原则是什么 答：电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的图。绘制电气原理图的原则 1）电气原理图的绘制标准图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。 2）电气原理图的组成电气原理图由主电路和辅助电路组成。主电路是从电源到电动机的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触头、热继电器发热元件与电动机等。主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方。辅助电路包括控制电路、照明电路。信号电路及保护电路等。它们由继电器、接触器的电磁线圈，继电器、接触器辅助触头，控制按钮，其他控制元件触头、控制变压器、熔断器、照明灯、信号灯及控制开关等组成，用细实线绘制在图面的右侧或下方。 3）电源线的画法原理图中直流电源用水平线画出，一般直流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方。三相交流电源线集中水平画在图面上方，相序自上而下依L1、L2、L3排列，中性线（N线）和保护接地线（PE线）排在相线之下。主电路垂直于电源线画出，控制电路与信号电路垂直在两条水平电源线之间。耗电元器件（如接触器、继电器的线圈、电磁铁线圈、照明灯、信号灯等）直接与下方水平电源线相接，控制触头接在上方电源水平线与耗电元器件之间。 4）原理图中电气元器件的画法原理图中的各电气元器件均不画实际的外形图，原理图中只画出其带电部件，同一电气元器件上的不同带电部件是按电路中的连接关系画出，
M7120平面磨床电气控制线路的安装与调试 学习目标： 1．能识读原理图，明确磨床专用低压电器的图形符号、文字符号、控制器件的动作过程及控制原理。 2．能识读安装图、接线图，明确安装要求，确定元器件、控制柜、电动机等安装位置，确保正确连接线路。 3．能识别和选用元器件，核查其型号与规格是否符合图纸要求，并进行检查。 4．能按图纸、工艺要求、安全规范和设备要求，安装元器件，按图接线，实现控制线路的正确连接。 5．能用仪表进行测试检查，验证电路安装的正确性，能按照安全操作规程正确通电试车。 建议课时： 40课时 工作情境描述： 我院机电工程系有2台M7120平面磨床因线路严重老化，需要对其电气线路进行改造。后勤处对电气自动化1067班下达了工作任务，要求在一周内完成磨床电气控制线路的安装及调试工作。 工作流程与内容：
教学活动二：识读电路图 教学活动三：识读接线图与勘查施工现场 教学活动四：制定工作计划，列举工具和材料清单教学活动五：现场施工 教学活动六：施工项目验收 教学活动七：工作总结与评价
学习目标： 能根据“M7120型平面磨床电气控制线路的安装与调试”工作任务单，明确工时、工作内容、工艺要求，并在教师指导下进行人员分组。 学习地点：教室、车间 学习课时：2课时 学习过程： 请阅读施工任务单，用自己的语言描述具体的工作内容。
工作任务单 2010年5月10日No.0009
引导问题1：机床维修原因是什么？ 引导问题2：维修人员应该根据哪些栏目来确认维修地点？ 引导问题3：维修人员从报修事项中可以了解哪些信息？ 引导问题4：维修项目主要起什么作用？一般由谁来填写？ 引导问题5：维修人员应怎样明确维修开始时间与完成时间？ 引导问题6：维修人员应该准备哪些材料？ 引导问题7：维修人员在维修结束后还应做哪些工作？应在哪些栏目填写维修记录？
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。
电气控制与PLC应用_知识点汇总 1、低压电器一般由两个基本部分组成，即感受机构和执行机构。感受机构感受外界信号的变化，做出有规律的反应；而执行机构则根据指令信号，实现电路的通断控制。P8 2、直流电磁机构，由于其铁心不发热、只有线圈发热，所以其铁心通常由整块铸铁铸成，线圈匝数多、导线细，制成细长型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，便于线圈的散热。P8 3、交流电磁机构，由于其铁心存在磁滞损耗和涡流损耗，其铁心和线圈均发热，所以其铁心通常用硅钢片叠成以减小铁损，而其线圈匝数少、导线粗，制成短粗型，且设有骨架，使铁心与线圈隔离，有利于铁心和线圈的散热。P8 4、在可靠性要求高或操作频繁的场合，一般不采用交流电磁机构。P9 5、直流电磁机构适合于动作频繁的场合，且吸合后电磁吸力大，工作可靠性高。P10 6、当直流电磁机构的励磁线圈断电时，会在励磁线圈中感应生成很大的反电动势，易使线圈电压过高而损坏。为此必须增加线圈放电回路，一般采用反串联二极管并加限流电阻来实现。P10 7、根据电流性质的不同，电弧可分为直流电弧和交流电弧。由于交流电弧有自然过零点，所以容易被熄灭。而直流电弧没有过零点，故电弧不易熄灭。P12 8、电器的主要技术参数指电器的额定值，额定值即电器长期正常工作的使用值。P14 9、通断能力是指在规定的条件下，能在给定的电压下，接通和分断的预期电流值。接通能力是指开关闭合电路不会造成触点熔焊的能力，断开能力是指开关断开时电路能可靠灭弧的能力。P15 10、主令电器是用来接通或断开控制电路，以发布信号或命令来改变控制系统工作状态的电器。主令电器应用十分广泛，种类很多，常用的有按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等。P16 11、按钮在控制电路中通过手动发出控制信号去控制继电器、接触器或电气联锁电路等，而不是直接控制主电路的通断。控制按钮触点允许通过的电流很小，一般不超过5A。p16
平面磨床电气维修掌握要点 一、1.平面磨床的主要结构和运动形式 1-立柱 2-滑座 3-砂轮箱 4-电磁吸盘 5-工作台 6-床身 图1 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.平面磨床的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。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示单方向旋转。
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。
平面磨床电气控制
湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期 课程名称机电控制技术课程设计指导教师吴吉平职称教授学生姓名陈谷专业班级机设1005 学号 10405700420 题目平面磨床的电气控制 成绩起止日期 2013 年 6 月 14 日～ 2013 年 6 月 23 日 目录清单
湖南工业大学 课程设计任务书 2012 —2013 学年第二学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业 5 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 完成期限：自 2013 年 6 月 14 日至 2013 年 6 月 23 日共 1 周
指导教师（签字）： 2013 年 6 月 14 日 系（教研室）主任（签字）： 2013年 6 月 24 日
机床电气控制技术 设计说明书 平面磨床的电气控制 起止日期： 2013 年 6月 14 日至 2013年 6月 23 日 学生姓名陈谷 班级机设1005 学号10405700420 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2013年 6月23日
目录 一、设计要求 0 二、电力拖动及控制要求 (1) 三、平面磨床电气控制电路 (3) 3.1主电路 (3) 3.2控制电路 (3) 3.3联锁、保护环节 (4) 3.4电磁吸盘控制电路 (5) 3.5照明电路与去磁器 (5) 四、平面磨床控制电路图及其解析 (6) 4.1选用控制线路的设计方法 (6) 4.2.继电器——接触器控制线路 (7) 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 (16) 6.1控制线路的改造及PLC的选用 (16) 6.2PLC的外部接线 (17) 七、设计总结 (19) 参考文献 (20)
Y—△降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用这种线路。 2.典型线路介绍 定子绕组接成Y—△降压起动的自动控制线路如图所示。 图Y—△降压起动控制线路 工作原理： 按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，电动机M接入电源。同时，时间继电器KT及接触器KM2线圈得电。 接触器KM2线圈得电，其常开主触点闭合，电动机M定子绕组在星形连接下运行。KM2的常闭辅助触点断开，保证了接触器KM3不得电。 时间继电器KT的常开触点延时闭合；常闭触点延时继开，切断KM2线圈电源，其主触点断开而常闭辅助触点闭合。 接触器KM3线圈得电，其主触点闭合，使电动机M由星形起动切换为三角形运行。 停车 按SB1 辅助电路断电各接触器释放` 电动机断电停车
线路在KM2与KM3之间设有辅助触点联锁，防止它们同时动作造成短路；此外，线路转入三角接运行后，KM3的常闭触点分断，切除时间继电器KT、接触器KM2,避免KT、KM2线圈长时间运行而空耗电能，并延长其寿命。 三相鼠笼式异步电动机采用Y—△降压起动的优点在于：定子绕组星形接法时，起动电压为直接采用三角形接法时的1/3，起动电流为三角形接法时的1/3，因而起动电流特性好，线路较简单，投资少。其缺点是起动转矩也相应下降为三角形接法的1/3，转矩特性差。所以该线路适用于轻载或空载起动的场合。另外应注意，Y—△联接时要注意其旋转方向的一致性。
第三章电气控制基础知识 第一节电气控制 一、常用低压电器 低压电器被广泛地应用于工业电气和建筑电气控制系统中，它是实现继电——接触器控制的主要电器元件。 1.常用低压电器的分类 常用低压电器是按照电器的工作电压等级进行划分的。通常将工作电压直流1200V，交流1000V 以下的电器元件称为低压电器。 电器是用来完成对被控对象实施控制、调节、检测和保护等作用的电气设备（器件）的总称。主要应用于电能的产生、输送、分配和电气控制。 低压电器的分类由低压配电电器和低压控制电器两类组成。低压配电电器包括断路器、漏电保护器、熔断器、刀开关、转换开关等。低压控制电器包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等。 在我国低压电器目前有国家产品、合资产品、进口产品。相比之下进口和合资的产品价格偏高，在设计和使用的过程中，不一定非要追求品牌，现在国产品牌大多都经过了ISO9002的质量认证，在质量上也很过关。具有很高的性能价格比。 (1)低压配电电器的分类 低压配电电器的分类包括断路器、漏电保护器、熔断器、刀开关、转换开关等，主要用来实现电能的分配和电气保护（短路、过载、欠压、防漏电等）。 (2)低压控制电器的分类 低压控制电器的分类包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器、电磁铁等，主要用来实现电路的接通和断开（实现被控对象的运行和停止）。 2.低压断路器 低压断路器是用于线路和设备保护的电气产品，它具有短路、过载、欠压等保护功能。按种类划分低压断路器有保护配电线路、保护电动机、保护照明负载和漏电保护四种用途，按结构划分有框架式和装置式。 (1)低压断路器的组成 低压断路器主要由触头系统、灭弧装置、操作机构以及各种脱扣机构组成。 1)触头系统和灭弧装置。触头系统是低压断路器的执行机构，主触头用于实现主电路的接通和断开，其配套的辅助触头用于控制电路中的联锁控制。灭弧装置用于主触头的熄弧。． 2)操作机构和自由脱扣机构。操作机构和自由脱扣机构是低压断路器的机械传动部分，主要实现低压断路器主触头和辅助触头的接通和断开，其操作形式有手柄操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作。低压断路器的自动脱扣由短路、过载、欠压等三种保护装置实现，当电路传来故障信号时，相应的脱扣装置动作，最终 顶主杠杆上移，主杠杆驱动自由脱扣机构而使其挂勾摘除，主触头靠反力弹簧的作用实现分断，
M7120型平面磨床的电气控制电路及工作原理 磨床是用磨具和磨料（如砂轮、砂带、油石、研磨剂等）对工件的表面进行磨削加工的一种机床，它可以加工各种表面，如平面、内外圆柱面、圆锥面和螺旋面等。通过磨削加工，使工件的形状及表面的精度、光洁度达到预期的要求；同时，它还可以进行切断加工。根据用途和采用的工艺方法不同，磨床可以分为平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、工具磨床和各种专用磨床（如螺纹磨床、齿轮磨床、球面磨床、导轨磨床等），其中以平面磨床使用最多。平面磨床又分为卧轴和立轴、矩台和圆台四种类型，下面以M7130型卧轴矩台平面磨床为例介绍磨床的电气控制电路。 M7130型平面磨床型号的含义为 一、平面磨床的主要结构和运动形式 M7120型卧轴矩形工作台平面磨床的主要结构包括床身、立柱、滑座、砂轮箱、工作台和电磁吸盘，如图7—4所示。磨床的工作台表面有T型槽，可以用螺钉和压板将工件直接固定在工作台上，也可以在工作台上装上电磁吸盘，用来吸持铁磁性的工件。平面磨床进行磨削加工的示意图如图7—5所示，砂轮与砂轮电动机均装在砂轮箱内，砂轮直接由砂轮电动机带动旋转；砂轮箱装在滑座上，而滑座装在立柱上。
图7－4 M7130卧轴矩台平面磨床结构示意图 磨床的主运动是砂轮的旋转运动，而进给运动则分为以下三种运动。 （1）工作台（带动电磁吸盘和工件）作纵向往复运动； （2）砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动； （3）砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动。 图7－5 磨床的主运动和进给运动示意图 二、平面磨床的电力拖动形式和控制要求 M7120型卧轴矩台平面磨床采用多台电动机拖动，其电力拖动和电气控制、保护的要求是：（1）砂轮由一台笼型异步电动机拖动，因为砂轮的转速一般不需要调节，所以对砂轮电动机没有电气调速的要求，也不需要反转，可直接起动。 （2）平面磨床的纵向和横向进给运动一般采用液压传动，所以需要由一台液压泵电动机驱动液压泵，对液压泵电动机也没有电气调速、反转和降压起动的要求。 （3）同车床一样，也需要一台冷却泵电动机提供冷却液，冷却泵电动机与砂轮电动机也具有联锁关系，即要求砂轮电动机起动后才能开动冷却泵电动机。 （4）平面磨床往往采用电磁吸盘来吸持工件。电磁吸盘要有退磁电路，同时，为防止在磨
湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部）2012 ~ 2013 学年第二学期课程名称机电控制技术课程设计指导教师吴吉平职称教授 学生姓名陈谷专业班级机设1005 学号10405700420 题目平面磨床的电气控制 成绩起止日期2013 年6 月14 日～2013 年 6 月23 日 目录清单
湖南工业大学 课程设计任务书 2012 —2013 学年第二学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业 5 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 完成期限：自2013 年 6 月14 日至2013 年 6 月23 日共 1 周 指导教师（签字）：2013 年 6 月14 日系（教研室）主任（签字）：2013年 6 月24 日
机床电气控制技术 设计说明书 平面磨床的电气控制 起止日期：2013 年6月14 日至2013年6月23 日 学生姓名陈谷 班级机设1005 学号10405700420 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2013年 6月23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)
机电控制技术设计说明书 机械手液压系统的电气控制设计 学 生姓名 邵强 班 级 机设1104 学 号 1112110415 组 员 邵强 莫攀 马超群 杨营 罗睿 尹建军 成 绩 指 导老师签字 湖南工业大学科技学院（部） 2014年06月 23 日
目录 一、设计要求 0 二、电力拖动及控制要求 (1) 三、平面磨床电气控制电路 (3) 3.1主电路 (3) 3.2控制电路 (3) 3.3联锁、保护环节 (4) 3.4电磁吸盘控制电路 (5) 3.5照明电路与去磁器 (5) 四、平面磨床控制电路图及其解析 (6) 4.1选用控制线路的设计方法 (6) 4.2.继电器——接触器控制线路 (7) 五、电器元件的选用 (10) 5.1电气元件选择的原则 (10) 5.2按钮、组合开关的选用 (10) 5.3接触器的选用 (11) 5.4热继电器的选择 (11) 5.5熔断器的选择 (12) 5.6控制变压器的选择 (12) 六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (14) 6.1控制线路的改造及PLC的选用 (14) 6.2PLC的外部接线 (15) 七、设计总结 (17) 参考文献 (18)
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。
电气控制技术课程设计说明书 M7120型平面磨床电气控制
一、 M7120型平面磨床电气控制设计任务及设计要求 (1) 1 控制设计要求 (1) 2 控制设计任务 (1) 二设计方案 (1) 1 主电路设计 (1) 2 辅助电路设计 (3) 三电气原理图设计 (4) 1 主电路设计与分析 (4) 2 辅助电路设计及分析 (5) 四电气控制板安装与调制 (6) 1 控制板任务 (6) 2 安装实物图片 (6) 3 调试情况 (8) 五 PLC控制的设计 (10) 1 I/O点分析 (10) 2 PLC选型 (10) 3 I/O点分配 (10) 4 PLC外围接线图 (11) 5 PLC程序设计 (12) 6 程序的运行与调试 (14) 六收获与与体会 (23) 七总结：PLC控制与继电器控制的区别 (24)
我先对本次的设计进行了总体的思考和分析M7120型平面磨床主要由4台电动机组成，它们分别是：液压泵电动机M1，砂轮电动机M2，冷却泵电动机M3，砂轮升降电动机M4。M1单向旋转，可实现反接制动、两地控制；M2、M3均单向旋转，M3只有在M2启动后才能运转；M4可实现双向旋转，且只能通过电动控制。首先绘制原理接线图，随后连电路板、进行调试。然后根据电气控制电路的线路图，绘制PLC外围接线图，编程PLC的梯形图，调试。
一、 M7120型平面磨床电气控制设计任务及设计要求 1 控制设计要求 （1）液压泵电动机M1单向旋转，可实现反接制动，两地控制。（2）M2、M3均单向旋转，M3只有在M2启动后才能运转。 （3）M4可实现双向旋转，且M4只能通过电动控制。 （4）M1、M2、M3均有过载保护功能，整个电路具有短路保护功能。（5）机床控制电路及指示灯电路，电压均为380V。其中HL1为控制指示灯，HL2为M1运转指示灯，HL3为M2及M3运转指示灯，HL4为M4运转指示灯。 2 控制设计任务 （1）绘制电气控制原理图（A2图幅），PLC外围接线图（A3图幅），编写PLC控制程序。 （2）制作电气控制板：按照设计指导书要求的控制功能，制作安装液压泵电动机M1，砂轮电动机M2，冷却泵电动机M3，砂轮升降电动机M4主回路及控制回路，取消控制变压器及照明灯。 （3）完成设计说明书。 二设计方案 1 主电路设计 根据设计要求，液压泵电动机M1单向旋转可实现反接制动、两地控制，M2、M3均单向旋转，M4可实现双向旋转。M1、M2、M3均有过载保护功能，整个电路具有短路保护功能。
M7130平面磨床电气分析与故障分析工作页
一、 磨床的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。磨床的种类很多，有平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、螺纹磨床等。其中平面磨床应用最为普遍。平面磨床是磨削平面的机床。 M7130平面磨床是卧轴矩形工作台式，主要由床身，工作台、电磁吸盘、砂轮架（又称磨头）、滑座和立柱等部分组成。其型号意义如下：M----磨床、7----平面、1----卧轴矩台式、30---工作台的工作面宽为300mm 立柱 床身 工作台 电磁吸盘砂轮箱砂轮箱横向移动手柄滑座 工作台换向撞块 工作台往复运动换向手柄 活塞杆 砂轮箱垂直进刀手轮
1．M7130卧轴矩台平面磨床的主要结构 卧轴矩台平面磨床的外形图如图所示。在床身中装有液压传动装置，工作台通过活塞杆由液压驱动作往复运动，床身导轨有自动润滑装置进行润滑。工作台表面有T型槽，用以固定电磁吸盘，再用电磁吸盘来吸持加工工件。工作台往复运动的行程长度可通过调节装在工作台正面槽中的换向撞块的位置来改变。换向撞块是通过碰撞工作台往复运动换向手柄来改变油路方向，以实现工作台往复运动。 在床身上固定有立柱，沿立柱的导轨上装有滑座，砂轮箱能沿滑座的水平导轨作横向移动。砂轮轴由装入式砂轮电动机直接拖动。在滑座内部也装有液压传动机构。 滑座可在立柱导轨上作上下垂直移动，并可由垂直进刀手轮操作。砂轮箱的水平轴向移动可由横向移动手轮操作，也可由液压传动作连续或间断横向移动，连续移动用于调节砂轮位置或整修砂轮，间断移动用于进给。 2．卧轴矩台平面磨床的运动形式 卧轴矩台平面磨床的主运动是砂轮的旋转运动， 进给运动有垂直进给，即滑座在立柱上的上下运动； 横向进给，即砂轮箱在滑座上的水平运动； 纵向进给，即工作台沿床身的往复运动。 工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的横向进给；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性垂直进给 磨床的电气控制是如何实现的？
实验指导书 《电气控制课程设计》课程 学院：机电工程学院 学号： 0 专业（方向）年级：电气工程及其自动化 学生姓名：曾水钻 福建农林大学机电工程学院电气工程系 2011年 11 月 1 日
目录 一、磨床电气控制系统设计任务书 (2) 1．设备概况介绍 (2) 2．控制系统设计要求 (3) 二、磨床PLC电气控制系统总体设计过程 (4) 1．总体方案说明 (4) 2、电气原理图 (4) 3主电路设计……………………………………………（６）4制电路分析……………………………………………（７） 5、主要参数计算 (15) 6、制定电气元件目录表 (15) 7、成型磨床控制顺序转移图 (21) 8、成型磨床电路故障现象 (22) 三．成型磨床电气控制工艺设计 (25) 四．指导书 (34) 五．设计参考资料 (36)
成型磨床PLC控制系统设计 一、磨床电气控制系统设计任务书 1．设备概况介绍 本机床用于各种特殊要求型面的磨削加工，机床有四台电动机拖动，及磨头电动机拖动砂轮高速旋转，采用JW11—4,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 单向连续工作。磨头升降电动机带动砂轮架上下移动，采用JW11—4正反转工作。吸尘电动机供磨削加工中吸尘用，采用JW11—4驱动。 加工时，工件置于电磁吸盘（36V/）上，加工完毕退磁取下工件。 成型磨床 2．控制系统设计要求 1) 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。 2)磨头砂轮运转与电磁吸盘之间，应有电气连锁环节，其要求是：只有在电磁吸盘通电并处于充磁吸着工件时，才能启动砂轮电动机。磨削中，一旦发生失磁，砂轮电动机应自动停止运转，以确保安全。为了修整砂轮，在吸盘不通电时，应能单独启动砂轮电动机。
目录 第1章M7130平面磨床的原理结构 (1) 1.1M7130平面磨床的主要结构 (1) 1.2M7130平面磨床的原理 (2) 1.3电力拖动特点及控制要求 (3) 1.3.1电力拖动特点 (3) 1.3.2控制要求 (4) 1.4电源形式 (4) 第2章电气设计 (5) 2.1电气控制设计 (5) 2.2主电路分析 (5) 2.3控制电路分析 (5) 2.3.1电动机的控制 (5) 2.3.2电磁吸盘的控制 (6) 2.3.3照明及指示灯的控制 (6) 第3章电气元件的选择 (7) 3.1电动机的选择 (7) 3.1.1电动机容量的选择 (7) 3.1.2电动机的转速和结构形式的选择 (8) 3.2热继电器 (9) 3.3交流接触器 (9) 3.4熔断器 (10) 3.5按钮 (11) 3.6变压器 (11) 3.7电气柜的设计 (13) 3.8平面磨床一般故障处理方法 (14) 3.9磨床的电气保养 (15) 结束语 (17) 参考文献 (18)
第1章 M7130平面磨床的原理结构 1.1 M7130平面磨床的主要结构 M7130 是卧轴圆台平面磨床:适用于磨削圆形薄片工件,并可利用工作台倾斜磨出厚薄不等的环形工件。卧轴矩台平面磨床，国家标为M71系列平面磨床，即带有卧式磨头主轴，矩形工作台的平面磨床。主要功能是用砂轮的周边磨削工件的平面，也可以用砂轮的端面磨削工件的槽和凸缘的侧面，磨削精度和光洁度都较高。适宜于磨削各种精密零件和工模具，可供机械加工车间、机修车间和工具车间作精密加工使用。中国传统的卧轴矩台平面磨床是从原苏联引进并消化改进的M71系列，特点是磨床主轴侧挂，主轴采用轴瓦支承，适合粗加工重切削。近年来欧美国家更流行是十字鞍座结构的卧轴矩台平面磨床，主轴采用精密精珠轴承支承，更适合于精密磨削。 M7130具有以下特点： （1）机床布局采用立柱右置，磨头、拖板与立柱的结构有新的突破，整机刚性更好。 （2）磨头采用国际通行的滚动轴承结构形式。 （3）机床的垂直、横向进给运动采用滚珠丝杠副，进给灵敏度高。 （4）工作台纵向运动由叶片泵驱动，运动平稳，噪声小。油池配有冷却装置，温升低，热变形小。 （5）磨头垂直运动有快速升降装置，操作方便，横向运动由变频电机驱动，可无级调速。 （6）机床的垂直、横向进给部分留有伺服电机安装位置，根据需要可配置数控系统成为数控机床。 M7130平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮箱、立柱、操作手柄等构成，外形结构如图2.1所示。
《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； 1
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。 2