《机电传动控制》设计作业

《机电传动控制》课程设计

匐世，行挈疣

《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_____________

目录

一、任务书..................................................3

(-)课程设计目的.......................................3

(-)课程设计内容.......................................3

二、正文....................................................4

1.课程设计主要目的........................................4

2.机电传动控制概述........................................4

3.控制要求...............................................5

4.继电器接触器控制系统设计..............................5

4.1原理图...........................................................5

4.1.1主电路......................................................6

4.1.2控制电路....................................................6

4.1.3照明显示....................................................7

4.2接线图..........................................................8

5.PLC控制系统设计........................................10

三、个人小结...............................................11

2

《机电传动控制》课程设计

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一磨床

7—平面磨床

1-卧轴矩台式

20—工作台的工作面宽200mm

2.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X滑座、

立柱等部分组成。它的外型如图所示：

3

卧轴矩台平面磨床

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。

在现代工业中，为了实现生产过程自动化的要求，机电传动不仅包括拖动生

产机械的电动机，而且包括控制电动机的一整套控制系统。也就是说，现代机电

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传动是和由各种控制元件组成的自动控制系统紧密地联系在一起的，所以，称之

为机电传动控制。

从现代化生产的要求出发，机电传动控制系统所要完成的任务从广义上讲，

就是要使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化；从狭义上讲，

则专指控制电动机驱动生产机械，实现产品数量的增加、产品质量的提高、生产

成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理用。随着生产工艺的发展，对

机电传动控制系统提出的要求愈来愈高。

在近代机械工业的发展过程中，机电传动的发展，经历了一个复杂的过程：

（1）电机的拖动的发展过程如下：多电机拖动（不同电机成组拖动、单电机拖

动、由单独电机拖动）0（2）控制系统的发展过程如下：继电器控制、接触器控

制、电机放大机控制、计算机数字控制（PLC）,电力功率晶体管控制、磁放大

器控制。由整个发展过程，不难看出，随着机械加工要求不断提高，机电传动控

制系统的复杂度也在不断增加。本课程的重点在与控制部分，如何利用电气元件

或计算机控制电气来拖动机械实现所要求的功能。在设计控制系统时，就要求设

计人员对执行元件（电动机\控制元件的熟练掌握与运用，同时也要求对控要

求进行了解。

3.控制要求

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；

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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。

4.继电器接触器控制系统设计

在局部设计中，主要完成三部分内容：原理图、设计元器件选型、接线图的

设计。

4.1原理图

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在原理图的设计部分，将其分为3大模块进行分工设计。其中包括有主电路

模块的设计、控制电路模块的设计与照明电路模块的设计三部分。

而在控制电路模块中，将其又分为电机控制电路与液压控制回路两部分。照

明回路中主要包括有照明与显示电路部分。

4.1.1主电路

主电路分析:主电路共有四台电动机，其中M1液压泵电动机实现工作台的

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往复远动；M2是砂轮电动机，带动砂轮旋转磨削加工工件；M3是冷却电动机，

为砂轮磨削工件时输送冷却液；M4是砂轮升降电动机，用以调整砂轮与工件的

位置。其中砂轮M4可以正反转。

四台电动机的工作要求是：M1、M2和M3只需正转控制；M4需要正反转

控制；冷却泵电动机M3却需在M2正转后才能运转

四台电动机的具有短路、电压和失电压保护，分别由熔断器FUI和接触器

KM1、km3、和km4来执行除M4外，其余三台电动机分别由热继电器FR1、

FR2和FR3进行过载保护

具体电路图如下：

图1.电路原理设计图

4.1.2控制电路

(1)液压电动机的控制合上电源总开关QS,18压继电器KVT通电闭

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合，7区电压继电器KV常开触点闭合接通控制电路的电源当按下液压泵M1启

动按钮SB2时接触器KM1通电闭合并自锁,液压电动机KM1启动运转；当按

下液压泵电动机M1的停止按钮SB1时，液压泵电动机M1停转。

(2)砂轮电动机M2的控制当按下砂轮电动机M2启动按钮SB4时，接

触器KM2通电闭合并自锁，砂轮电动机M2启动运转；当按下砂轮电动机M2

停止按钮sb3时，砂轮电机M2停止运转

(3)冷却泵电动机M3的控制冷却泵电动机M3的控制是在砂轮M2启

动运行后，通过插件XS2的插入和拔出控制其运行停止的。

(4)砂轮升降机的控制砂轮升降电动机M4由按钮SB5和SB1电动

控制其正反转。

(5)电磁吸盘丫H的控制电磁吸盘YH按钮SB7.SB8.SB9控制其充磁

和去磁，按下按钮SB8,接触器KM5闭合。电磁吸盘YH充磁。按下按钮SB7

电磁吸盘YH停止吸磁，按下按钮SB9o接触器KM6闭合，电磁吸盘丫H点动

去磁。

具体电路图如下：

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:工FU42

4.1.3照明显示

在辅助回路中，主要包含有照明灯的控制与显示灯的控制。照明灯所需电源

为36V交流电，而显示灯所需电源为6V交流电。故将它们分别有变压器TC的

不同变压接口引出即可。

照明灯用一个刀闸开关SA1控制，在需要照明时就开启，不需要照明时就

关闭，是手动控制！

显示灯在相应的地方有标志，每一个灯代表着不同的运行过程。可以看下面

的标志与灯的亮灭来判断程序。用HL2~HL5标识。

控制回路的起始端（即由变压器TC引出的3端110V、36V、6V）应设置

短路保护。故在该处分别接上相合适的熔断器FU3。

具体电路图如下：

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4.2接线图

在接线图的设计上，首先对箱体内元器件进行排版：第一排为总闸、变压器

与熔断器；第二排为时间继电器、交流接触器；第三排为整流桥与热继电器；第

四排为中间继电器。总共4排，并在每排间安排走线槽，便于安装与维修。

然后，在箱盖上按功能将按钮与指示灯排列出来。另外对于放置在其他设备

上的器件，也一同画在了接线图的左端。

在以上两部分的中间，选用一个接线端子来将其进行连接。该接线端子的作

用主要是将电柜箱体内的线走出来，防止因导线杂乱而造成的事故发生。

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在接线图的下部分，放置了万能转换开关与接地铜板，它同样是放在箱体内

部的。这样排版是为了方便接线工人识图。

最后将原理图中各线编号，以该编号对应在接线图上进行连线。另外，在万

能转换开关的编号中，由于该开关有外线与内线之分，故以4位数将其编号，前

两位为外线号，后两位为内线号。

5.PLC控制系统设计

考虑到控制功能，经济性，可靠性等方面，PLC选择三菱FX1N-60MR-001

36点输入，24点继电器输出，其外部接线图参看附件。

梯形图如下：

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指令表如下：

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