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1、 电气控制技术课程设计说明书M7120 型平面磨床电气控制目录目录一、一、 M7120M7120 型平面磨床电气控制设计任务及设计要求型平面磨床电气控制设计任务及设计要求11 控制设计要求12 控制设计任务1二二 设计方案设计方案11 主电路设计12 辅助电路设计3三三 电气原理图设计电气原理图设计 41 主电路设计与分析 42 辅助电路设计及分析 5四四 电气控制板安装与调制电气控制板安装与调制61 控制板任务 62 安装实物图片 63 调试情况 8五五 PLCPLC 控制的设计控制的设计 101 I/O 点分析 102 PLC 选型 103 I/O 点分配 104 PLC 外围接线图 11
2、5 PLC 程序设计 126 程序的运行与调试 14六六 收获与与体会收获与与体会 23七七 总结：总结：PLCPLC 控制与继电器控制的区别控制与继电器控制的区别 24摘要摘要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
3、，编程 PLC 的梯形图，调试。1一、一、 M7120M7120 型平面磨床电气控制设计任务及设计要求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
4、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。二二 设计方案设计方案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。232 辅助电路设计方案一方案二4方案二较方案一更加清晰明了，将负载（线圈及指示灯
5、）放到一侧。方案二比方案一实物接线更加方便快捷。根据上述两种方案的比较，最终选择方案二。三三 电气原理图设计电气原理图设计1 主电路设计与分析5U、V、W 为三相电源，QF 为空气开关，起短路、过载、失压、欠压保护；KM2 为正转触点，KM3 为制动触点，R 起限流的作用。KM4 为电动机 M2 的正转触点，KM5 为电动机 M3 正转触点，KM6 为电动机M4 的正转触点，KM7 为电动机 M4 的反转触点。FR 为热继电器起过载保护。2 辅助电路设计及分析6（1）按下 SB0 按钮，交流接触器 KM1 的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁，若要控制电路断开电源，按下 SB1 按钮。（2）按
6、下 SB2 或 SB3 按钮，交流接触器 KM2 的线圈均能得电，其常开触点闭合，自锁，实现两地闭合控制，按下 SB4 或 SB5 按钮，KM2的线圈均能失电，实现两地断开控制。（3）当电动机 M1 的转速快一定程度时，速度继电器 KS 闭合。按下SB4 或 SB5 按钮，KM2 的线圈失电，KM3 的线圈得电，电动机 M1 反接制动。（4）按下 SB7 按钮，KM4 的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁。7按下 SB8 按钮，KM5 的线圈得电，其常开触点闭合，实现自锁。为使 M3 在 M2 启动后才能运转需将 KM4 线圈的常开触点串联到 KM5 线圈的支路中。（5）按下 SB6 按钮，K
7、M4、KM5 的线圈失电，M2、M3 均停止转动（6）按下 SB9 按钮线圈 KM6 得电，电动机 M4 正转。按下 SB10 按钮线圈 KM7 得电，电动机 M4 反转。正反转电路不能同时工作，需加互锁。且要求 M4 电动机点动控制，所以不需加自锁。（7）指示灯电路：按下 SB0 按钮时 KM1 的常开触点闭合，指示灯HL1 亮；按下 SB2 或 SB3 按钮时 KM2 或 KM3 的常开触点闭合，指示灯 HL2 亮；按下 SB7 按钮时 KM4 的常开触点闭合，指示灯 HL3 亮；按下按钮 SB9 或 SB10，KM6 或 KM7 的常开触点闭合，指示灯 HL4 亮。四四 电气控制板安装与
8、调制电气控制板安装与调制1 控制板任务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。2 安装实物图片说明：该实物连接严格依据电气原理图，由于没有速度继电器，只好用旋钮开关来代替。893 调试情况（1）问题：接触器 KM4，在整个控制板接入电源后发生振颤现象解决方法：KM4 接触器发生振颤原因：电压不够、弹簧弹力不够、短路环断裂、内部有异物。当拆开接触器时发现短路环断裂，及时更换接触器后没有发现此类问题。（2）问题：在整个控制板接入电源后，按下 SB4 或 SB5 按钮 HL2 指示
9、灯不熄灭。解决方法：错将按钮 SB4 与 SB5 并联，将其并联后断开一个常闭按钮不能使 KM2 的线圈失电，则指示灯 HL2 无法熄灭。所以应将这两按钮串联，这样断开任一个按钮就能实现 HL2 指示灯熄灭。（3）问题：在整个控制板接入电源后，按下 SB7 按钮，接触器 KM4 不吸合，按下 SB8 按钮，接触器 KM5 不吸合，HL3 指示灯不亮。解决方法：认真检查说连接线路没有发现接错的问题，发现按钮 SB6 一个触头的线接的不牢靠导致无法给 KM4 线圈、KM5 线圈供电。（4）问题：接通电源后，不能实现反接制动和正反转10解决方法：电源本来应该是三项，我们实际接成了两项。两项电换向无意
10、义。所以，接三相电。（5）问题：一台热继电器过载断开，所有电路断电解决方法：由于之前没彻底理解题目要求，所以将 3 台热继电器串联。将他们并联到电路之后就解决了这个问题。11五五 PLCPLC 控制的设计控制的设计1 I/O 点分析输入点共有 12 个，输出点共有 11 个。2 PLC 选型考虑到 I/O 点得留有 15%-20%的裕度，应选 CPM1A 40CD R-D 其中 CPM1A 是欧姆龙的一种型号，40 是表示，有 24 个输入点，16个输出点。 3 I/O 点分配输入输出 器件符号功能输入点器件符号功能输入点 SB0供电00000KM1控制指示灯 亮01000SB1总停止0000
11、1KM2M1 启动01001 SB2M1 a 地启 动00002KM3M1 反接制 动01002SB3M1 b 地启 动00003KM4M2 启动01003SB4M1 a 地停 止00004KM5M3 启动01004SB5M1 b 地停 止00005KM6M4 点动正 转01005SB6M3、M3 停 止00006KM7M4 点动反 转01006SB7M2 启动00007控制指示灯指示电路供 电01007SB8M3 启动00008M1 运转指 示灯指示 M1 运 转01008SB9M4 点动正 转00009M2、M3 运 转指示灯指示 M2、M3 运 转01100SB10M4 点动反 转000
12、10M4 运转指 示灯指示 M4 运 转01101KS速度继电器00011124 PLC 外围接线图135 PLC 程序设计指令 操作数14LD 0.00OR 10.00ANDNOT 0.01IL(02)LDNOT 0.01OUT 10.00LD 0.02OR 0.03OR 10.01ANDNOT 0.04ANDNOT 0.05ANDNOT 10.02OUT 10.01LD 0.04OR 0.05OR 10.02AND 0.11ANDNOT 10.01OUT 10.02LDNOT 0.06IL(02)LD 0.0715OR 10.03OUT 10.03LD 0.08OR 10.04AND 10.03OUT 10.04ILC(03)LD 0.09ANDNOT 10.06OUT 10.05LD 0.10ANDNOT 10.05OUT 10.06LD 10.00OUT 10.07LD 10.01OR 10.02OUT 10.08LD 10.03OUT 11.10LD 10.05OR 10.0616OUT 11.11ILC(03)6 程序的运行与调试（1）接通 0.00 时,10.00 得电，KM1 自锁，电路供电（2）接通 0.02 时，10.01 得电，自锁。a 地启动电动机 M1。（3）此时，电动机 M1 的运转指示灯
