电气控制实习报告

电气控制实习报告电气控制实习报告电气控制实习报告一、实习目的：培育学生掌握本专业所必须的基础技能和专业知识，通过学习使学生熟悉并掌握各种常用低压电器设备的构造、工作原理及使用方法，初步掌握电气控制的原理、连接规则、故障排除法，学习常用机床的电气控制的线路结构、工作原理、故障分析和排除方法。通过学习培育学生热爱专业、热爱劳动、吃苦耐劳、刻苦钻研的精神。二、摇臂钻床的加工工艺：摇臂钻床的摇臂可绕立柱回转和升降，它与立式钻床的区别是主轴可方便地在水平面上调整位置，使刀具对准被加工孔轴心，而工件则固定不动。因此，对于加工大而重的工件上的孔带来很大的方便。摇臂可绕立柱回转和升降，主轴箱在摇臂上作水平移动。外立柱用于安装摇臂,可绕内立柱回转，内立柱固定在底座上。外立住有圆形导轨、矩形导轨等形式。有标准型、加强型、轻型等结构，摇臂钻床适用于各种零件上钻孔、扩孔、较孔、银孔、攻螺纹等加工，在有工艺装备的条件下也可镯孔。三、各电气控制环节介绍：1、 冷却泵电动机：直接由刀开关QS2控制，与三相电相接。2、 主轴电动机：由按钮开关SB1和SB2控制其停止和启动，当按下SB2,KM1线圈得电，此时，KM1主触点闭合，两个KM1常开辅助触点也闭合，如此，指示灯HL3得电发光，说明主轴电动机正在工作，与SB2并联的KM1闭合，实现自锁，即使放开SB2,主轴电动机仍然运行，只有当按下SB1时，电机才停下°FR1是热继电器，对主轴电动机实现过载保护作用。3、摇臂电动机和液压泵电动机：摇臂电动机要实现上升下降，液压泵电动机要实现摇臂的放松和夹紧，因此都要实现正反转。当按下SB3时，时间继电器得电，常开触点KT闭合，KT断电延时断开闭合，KT延时闭合断开，则KM4线圈导通，液压泵电动机开始放松，当放松到一定程度，行程开关SQ2常开闭合长闭断开，同时，SQ3闭合，故KM3导通，其主触点闭合，长闭触电断开，摇臂电动机工作，使摇臂上升。同理，按下按钮开关SB4,则放松到一定程度时KM2导通，摇臂在2M的作用下下降。KM2和KM3长闭触点的的作用一样，都是为了不让KM2和KM3同时导通。此过程，无论是按下SB3还是SB4,由于在时间继电器的作用下，一定时间后，KT断电延时断开闭合，KT延时闭合断开，此时，YA导通，而KM5依然保持原态，当放松按钮开关时，KT断电延时断开延时断开，KT延时闭合延时闭合，从而KM5导通，在3M的作用下处于夹紧状态，实现延时夹紧。当按下SB5时，实现放松，同时SQ4常闭断开，常开闭合，指示灯HL1熄灭，HL2发光，按下SB6则相反，HL1、HL2为放松夹紧指示灯。四、电气控制元件测试：1、 接触器的检测：用万用表检测接触器的线圈，如果电阻接近于零，则线圈完好。用万用表检测接触器的主触点，按下衔铁，如果电阻由无穷变为零，则完好。常开辅助触点的检测和主触点的一样，常闭的相反。2、 断电延时继电器的检测：用万用表检测接触器的线圈，如果电阻接近于零，则线圈完好。用万用表检测断点延时触点时，先按下衔铁再放开，观察放开衔铁后触点的电阻变化情况，断电延时断开的电阻变化为零到无穷；断电延时闭合的电阻变化为无穷到零。3、 按钮开关的检测：先用万用表检测常态下触点的情况，弄清哪一组是常开触点哪一组是常闭触点（电阻为零的是常闭触点，电阻为无穷的是常开触点），再按下按钮，检测按钮开关是否完好，假设电阻与常态相反，则正常。4、行程开关的检测：参照按钮开关。五、实习收获、总结。成品图如下：短短两周的实习过去了，在我们组员的团结合作下，我们按时完成钻床电气控制模拟电路的制作。通过这次实习，我们收获了许多。实习刚开始，我们便遇到了难题，我们一时之间看不懂电路图，尤其是不懂各个行程开关是如何工作地，第一天的整个早上，通过我们组员的不懈努力，最终把电路图这一关过了。这天下午，我们便开始接线。在快完成主电路的连接时，老师看了我们接的电路，发现我们安装的时候没有注意电线的走线。不注意走线，不仅不美观，在检查线路时也会带来不好的影响。最终我们改正来了，效果还不错。遇到的第二个问题是找不到断电延时的时间继电器了，于是在老师的指导下，我们把通电延时继电器改装成了断电延时继电器（将线圈拆开，在旋转180度）。我在用低压电源检测时间继电器线圈时，由于没有及时关电，使电源正负极碰了一下，虽然是小事，但是如果用的是电压较高的呢？这让我知道了检测电路应“欲动线，先断电”的基础规则。通过本次实习，让我真正领悟到了“书上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的真理，还有“独学而无友，孤陋而寡闻”的事实，假象如果没有指导老师的帮助，没有队友的协作，我有怎么可以完成得如此轻松却又收获不少呢？实习是过去了，但是，学习永无止境，如果要取得更大的进步，我还得更加努力呀。扩展阅读：设备电气控制综合实训报告设备电气控制综合实训项目技术报告姓名：李苏学号：0901453105班级：模具0913组别：第六组指导老师：杨老师赵老师课程名称：设备电气控制提交日期：201*年5月10号南京工业职业技术学院项目技术报告院系：机械工程学院概要设备电气综合实训是机械设计与制造专业群技术平台综合实训项目之一。在电气技术基础平台课程的基础上，进一步将本学期已经学过的相关课程及在课程中已初步掌握的电气原理图绘制及PLC程序设计、单元（技能）能力融合在一起。通过我们设计的电路，实现电动机的正反转，及停止；机床上有故障灯和正常灯；冷却电动机采用单独的电动机等基础的功能。同时我们考虑了设备电气控制方案的设计、元器件选型的采购、系统原理图的绘制、软件的设计、产品的组装调试、产品质量检测，故障检验分析。南京工业职业技术学院项目技术报告目录概要2第一章机床电气设计方案51、1设计要求51、2控制过程51、3主要的技术参数51、4数控机床对主轴驱动的要求51、5电气控制方案7第二章常用低压元器件及其参数92、1低压断路器92、2熔断器及其选用102.2.1熔断器的主要参数102.2.2熔断器的选择102、3控制按钮112、4接触器112、4、1接触器的主要技术参数122、4、2交流接触器的选择122、5中间继电器132、6变压器142、6、1变压器的选择14南京工业职业技术学院项目技术报告第三章电气原理图绘制及分析15第四章元器件的选型164、1电气元器件参数计算164、2电气元器件清单18第五章软件程序的编制195JPLC简介195、1、1PLC的分类195、1、2PLCX作原理195、2控制输入/输出地址表195、3控制电路梯形图20第六章控制系统的接线、安装、调试216、1安装接线216、2调试中出现的问题及解决方法21参考资料21附录122附录228南京工业职业技术学院项目技术报告第一章机床电气设计方案1、1设计要求机床采用变频器和三相异步电动机控制，机床主轴采用变频器调速。要求实现的正反转，以及停止。设计时需要冷却液和机床工作状态指示灯，即机床正常运行灯和故主轴障灯。冷却电动机采用独立的电动机。车床主轴电动机和冷却电动机能够分别停车。用继电器控制和PLC控制结合起来设计机床电气控制系统。1、2控制过程控制回路由PLC控制，通电顺序为：交流控制回路上电一主电机上电f冷却电机上电。1、3主要的技术参数主轴电机：3相380V50HZ3Kff2880r/min冷却电机：3相AC380V50HZ125ff2790r/minl.4数控机床对主轴驱动的要求数控机床对主轴要求在很宽的范围内连续可调，恒功率范围宽。当要求机床有加工螺纹功能、准停和恒线速加工时，就对主轴提出了相应的进给控制和位置控制的要求，此时主轴驱动也可称为主轴伺服系统，相应的主轴电机装配有编码器作为主轴位置检测，另一种方法是在主轴上直接安装外置式编码器，通过外置编码器检测主轴的位置。由于数控机床的高自动化及高精度，对主运动提出了更高的要求南京工业职业技术学院项目技术报告O转速高，功率大：数控机床对工件能完成大切削用量的粗加工及高速旋转下的精加工。粗加工时，扭矩大；精加工时，转速高。变速范围宽，且能实现无级变速：满足不同的加工要求，就要有不同的加工速度。由于数控机床的加工通常在自动的情况下进行，尽量减少人的参加，因而要求能够实现无级变速。能够实现恒切削速度加工：在加工端面时，为了保证端面稳定的加工质量，要求工件端面的各部位能保持恒定的线切削速度。随着加工的进行，通过调节主轴的转速N使得保持恒定的线切削速度。主传动链尽可能短：传动链越短，则累积误差越小。(5)实现刀具的快速或自动装卸：主运动是刀具旋转运动的数控机床，由于机床可以进行多工序加工，工序变换是时刀具也要更换，因此要求能够自动换刀。(6)能够实现主轴定向或C轴功能：主轴定向控制是将主轴准确停在某一固定位置上，以便在该处进行换刀动作或进行镯孔的退刀，现在一般采用电气方式使主轴定向，即利用装在主轴上的位置编码器或磁性传感器作为位置反馈元件，由它们输出的信号使主轴准确定位在规定位置上。位置的调整可以通过改变磁性检测元件的位置或调整相应的机床参数。C轴功能是指主轴具备位置控制功能能够进行插补的编程，例如立式加工中心Z和C轴联动实现刚性攻丝。南京工业职业技术学院项目技术报告1、5电气控制方案数控机床的主轴控制主要有以下三种控制：平凡异步电机的接触器控制，电气上可实现正反转的控制，由于外部提供的交流电源为50HZ,电机在电气上无法调速，只能通过改变主传动机械的传动比来改变主轴的转速，这种速度调节是不连续的，而且只能获得有限的几种速度，这种方案实现的是有级调速，有的早期的数控机床和简易数控车床改造使用这种控制方案。变频器控制异步电机的方案：依据交流电机的转速公式：其中：n为电机转速，单位为rpm；f为供应电机电源的频率，单位Hz；p为电机的极对数。因为通过改变电机极对数调速，选择速度级数受到限制，而且须改变电机的连接，所以很少使用；而使用广泛的是利用变频器改变电机的电源频率进行的调速，变频器能够实现对频率的连续调节，所以可以称为无级调速，变频器通过改变输出的三相交流电源的相序来改变电机的转向。但是，交流电机不带速度检测元件，不能构成速度反馈,属于开环的速度控制系统；电机旋转时存在转差，负载越大，转差越大，电机的实际速度与数控系统发出的指令速度存在误差。变频器是一个智能化的独立式的控制单元，其功能是将电网提供的恒压恒频交流电，变换为变压变频的交流电，常用的是间接（交一直一交）变压变频装置。其原理是先将工频交流电通过整流器变成直南京工业职业技术学院项目技术报告流电，再经过逆变器将直流电变换成可控频率的交流电。变频器作为主轴电机控制部件，需要接收数控系统的控制指令，控制指令包括速度指令和方向控制指令。速度指令是一个模拟量指令，一般需要的是一个单极性电压O'lOV或0、5V之间的电压，电压值与主轴速度指令成正比；方向控制是开关量指令，一般使用数控的PLC输出来控制。主轴伺服系统控制主轴伺服电机，因为它引入了速度反馈，这种控制方案实现的是速度的闭环控制。和进给伺服系统一样主轴伺服系统也分为直流主轴伺服系统和交流伺服系统。南京工业职业技术学院项目技术报告第二章常用低压元器件及其参数2、1低压断路器低压断路器俗称为自动空气开关，时将控制和保护的功能合为一体的电器。它常作为不常常接通或断开电路的总电源开关或局部电路的电源开关，当发生过载时、短路或欠压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。低压断路器的主要参数有额定电压，额定电流，级数，脱扣器类型及额定电流整定范围、电磁脱口整定范围及主触点失望分断能力等。DZ15系列规格及参数型号DZ154016,20,25,322,4,6,10.16,20,25,322,4,6,10.16,20,25,32,40,50,632,4,6,10.16,20,25,32,40,50,63重量750.750.180.182.2、2熔断器的选择选择熔断器时主要是选择熔断器的类型、额定电压、额定电流及熔体的额定电流。南京工业职业技术学院项目技术报告1） 、依据使用场合选择适宜的类型。2） 、熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器工作电路的额定电压，额定电流必须要等于或高于熔断器工作电路的额定电流。3） 、电路保护用熔断器熔体的额定电流，基础上可按电路的额定负载电流来选择，但其额定分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。4)、在电动机回路中作短路保护时，熔体的额定电流可按下列情况确定。对于单台直接起动电动机，应按下式计算Ifu二(1.5〜2.5)1式中Ifu熔体的额定电流I 电动机的额定电流对于多台直接起动电动机，应按下式计算Ifu=(l.5〜2.5)Imax+EI式中Imax功率最大的一台电动机的额定电流其余电动机的额定电流之和2、3控制按钮控制按钮是一种结构简单，使用广泛的手动主令电器。当按下按钮时，先断开常闭触点，然后才接通常开触点；按钮释放后，在复位弹簧的作用下复位。按钮没有进线和出线之分，直接将所需的触点连入电路即可。在没有按动按钮时，接在常开触点接线柱上的线路是断开的，常闭触点接线柱上的线路是接通的；当按下按钮时，两种触电的状态改变，同时也是与之相连的电路状态改变。常用的按钮种类有LA2、LA18、LA19、LA20、LA25等系列。按钮选择的主要依据是使用场所、所需要的触点数量、种类及颜色。2、4接触器接触器是一种用来频繁接通或分断带有负载的主电路的自动控制电器。接触器有电磁机构、触点系统、灭弧装置及其他不见的四局部组成。其中电磁机构由线圈、动铁心和静铁芯组成；触点系统包括三对主触点（痛断主回路）、辅助触点（通断控制回路）。南京工业职业技术学院项目技术报告接触器的工作原理适当线圈通电后，铁心产生电磁吸力将衔铁吸合。衔铁带动触点系统动作，使常闭触点断开，常开触点闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，先贴在反作用弹簧力的作用下释放，触点系统随之复位。接触器按其主触点通过电流的种类不同，分为直流、交流两种，机床上应用最多的是交流接触器。2、4、1接触器的主要技术参数(1)、额定电压接触器铭牌上标出的额定电压是指主触点的额定电压。(2)、额定电流接触器铭牌上标出的额定电流是指主触点的额定电流。(3)、接通和分断能力指接触器主触点在规定条件下能可靠的接通或分断电流值。、额定操作频率指每小时的操作次数。交流接触器最高为每小时600次，直流接触器为每小时1200次。操作频率直接影响到接触器的电寿命和灭弧罩的工作条件，对于交流接触器还影响到线圈的温升。CJ10系列交流接触器的规格及参数型号CJ10—5CJ10—10CJ10—20CJ10—40CJ10—60CJ10—100CJ10—150额定触电电压22.22.545.51011201*3030504375南京工业职业技术学院项目技术报告2、4、2交流接触器的选择1） 、依据及初期所控制负载的工作任务（轻任务，一般任务和重任务）来选择相应的使用类别的接触器。2） 、交流的接触器的额定电压（指主触点的额定电压）一般为500V或380V两种，应大于或等于负载电路的电压。3） 、依据电动机（或其他负载）的功率和操作情况来确定接触器主触点的电流等级。①、接触器的额定电流（指主触点的额定电流）有5A、10A、20A、40A、60A、100A和150A等几种，应大于或等于被控制回路的额定电流。②、电动机类负载可按下列经验公式计算Ic=Pn4o4） 、接触器线圈的电流种类（交流和直流两种）和电压等级应与控制电路一样。交流接触器线圈电压一般为36V、110V、127V、220V、380V等几种。5）、触点数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。2、5中间继电器中间继电器实质上是电压继电器的一种，但它还具有触点数多（多至六对或更多）、触点电流容量较大（额定电流5A左右）、动作灵敏等特点。其主要用途是当其他电器的触点数量或触点容量不够时，可借助中间继电器来增加他们的触点数量和触点容量，起到中间信号转换作用。常用的中间继电器有JZ7、JZ8等系列。JZ7系列中间继电器适用于交流电压380V、电流5A以下的控制电路。南京工业职业技术学院项目技术报告2、6变压器变压器是一种将某一数值的交流电压变换成频率一样的单数之不同的交流电压的静止电器。2、6、1变压器的选择选择变压器的主要依据是变压器的额定值。1）、依据实际情况选择一次额定电压U1（380V,220V）,再选择二次额定电压U2（二次额定值是指初级加额定电压时，二次的空载输出电压，二次带有伏在输出电压下降5%,因此选择输出额定电压时应略高于负载额定电压。）2）、依据实际负载情况，确定各二次绕组额定电流12。一般绕组的额定输出电流应大于或等于额定负载电流。3）、二次额定容量有总容量确定。依据经验公式P=KEPi式中Pi 电磁元件的吸持功率和灯等负载消耗的功率，单位为Kff；K 变压器的容量储存系数，K二1.1〜1.25。南京工业职业技术学院项目技术报告第三章电气原理图绘制1、电源电路D1—-QF为电源总断路器，电源AC380V供应变频器，DI-FU1、-FU2、-FU3、-FU4是熔断器，作用是为电路提供短路保护。DI-TC1为控制变压器，一次侧为380V,二次侧为220V,为照明，风扇和交流接触器提供电源，D1-VC1是开关电源，为中间继电器提供24V,南京工业职业技术学院项目技术报告2、主轴电路图南京工业职业技术学院项目技术报告采用模拟主轴（变频器H1-A1）控制，配置3Kff2880r33A；因而E1-QM1的额定电流取为0.33AO断路器D1-QF1的电流计算，工作电流取Hl-Ml和El-Ml的额定电流之和，主轴电机额定电流IHI-Ml=300089A,考虑变压器容量，因而电源开关断路器D1-QF1的额定电流就选16A左右，选为DZ15-4089A,控制回路电源为220V,需主触点三对，辅助常开触点两对，主触点电流IC=PN4）X380]A=5.60.89A,应选为10A,所以选择CJ10-10型接触器，线圈电压为220V；E1-K1用来控制冷却泵电动机El-Ml的上电与断电，需主触点三对，I-M1=O.33A,所以选择CJ10-5型接触器，主触点电流取为5A,线圈电压为220V。中间继电器的选择直流中间继电器M1-K1用于急停控制，M3-KP-K4分别控制主电机的通断、主轴的正反转和冷却电路的通断，其额定电流都较小，线圈电压为24V,故所以M1-K1和M3-K1'K4都选用平凡型JZ8-ZP直流中间继电器，每个中间继电器常开常闭触点各有4对，额定电流为5A,线圈电压为24V。交流继电器M1-K2用于交流控制回路上电控制，220V,额定电流为5A,常开常闭触点各有4对。南京工业职业技术学院项目技术报告按钮的选择主轴接通按钮M2-SBK正反转按钮M2-SB3和-SB4选择LA18型按钮，其颜色为绿色；钥匙开关Ml-SA1为220V,冷却液通断手动开关M2-SA1为24V,急停M1-SB1采用紧急式按钮，红色，主轴断电按钮M2-SB2选择LA18型按钮，其颜色为红色。熔断器的选择熔断器D1-FU1,主要考虑主轴电动机的额定电流，ID1-FU1=(1.5'2.5)IN=(1.5'2.5) 5X7.89=11.8,应选用RT18-32型熔断器，配用16A熔体。熔断器-FU2、-FU3、-FU4和-FU5的选择将同控制变压器、电源开关的选择结合进行。控制变压器的选择负载功率为P-TC=P-VC+PKM孑p-VC+3X12W二P-VC+36W,其中，开关电源的功率P-VC二PPLC+PKAW2AX24V+12W二60W,取为100W,因此控制变压器可选用BK-300,200VA,38053AoI-FU3NP-VC46A。故熔断器-FU2、-FU3和-FU4均选RT18-32型，熔体2A。开关电源的选择P-VC=PPLC+PKA<2AX24V+12ff=60ff,取为100W。I-FU5NP15A,取熔体电流为6A,选RT18-32型。(8)指示灯的选择指示灯选用发光二极管，24V,红色一个，绿色两个。南京工业职业技术学院项目技术报告4、2电气元器件清单序号123456789符号H1-M1E1-M1D1-QF1E1-QM1H1-K1E1-K1M1-K1-K2M3-K1-K4D1-FU1D1-FU2〜-FU4D1-FU5名称型号规格数量3Kff380V8.2A12880rlA12790r7Al三相异步电Y100L-2动机三相异步电JCB-22动机电源断路器DZ15-403V绿色6.3V绿色131111211110M2-SB1-SB3-SB4控制按钮11M2-SB212M1-SB113D1-TC114D1-VC15M3-HL1-HL216M3-HL317M1-SA118M2-SA1控制按钮控制按钮变压器直流稳压器发光二极管发光二极管钥匙开关旋钮开关南京工业职业技术学院项目技术报告第五章软件程序的编制5、1PLC简介可编程序控制器(ProgrammableController)，简称PC或PLC。它是20世纪70年代以来在集成电路，计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制装置。它可以取代传统的继电器控制系统实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数等各种功能。大型高档PLC能进行数字运算、数据处理、模拟量调节以及互联网通信等，快速的从早期的逻辑控制发展到伺服控制、过程控制等领域。它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，被广泛用应与自动化控制的各个领域。近年来，PLC的应用不断普及，极大地促进了现代工业的进步与发展。5、1、1PLC的分类1、 按照点数、功能不同分类依据输入输出点数、存储容量和功能分为小型、中型和大型三类。小型PLC又称抵挡PLC,其输入输出的点数一般在256点以下，用户存储器容量小于8KBO中型PLC的输入输出点数一般在256〜2048点之间，用户存储容量小于50KBo大型PLC又称高档PLC,输入输出点数超过2048点，进行扩展后还能增加，用户存储容量在50KB以上。2、 按照结构形状分类分为整体式和模块式两种。依据使用情况分类分为通用型和专用型。5、1、2PLCX作原理PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新。输入刷新过