电气控制技术课程.docx

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电气控制技术课程

电气11级

《电气控制技术课程设计》计划书

一、目的

时间

（天）

内容安排

备注

0.5

讲解设计目的、要求、方法，任务分工

0.5

查阅资料

1

制定设计方案、绘制草图

1

设计方案审核、修改

1

绘制电气原理图、电路计算、梯形图、元器件选择、计算、列表等

0.5

编写设计说明书

每人一份

0.5

答辩

根据电气控制设备的工艺要求，运用所学过的电气控制的基本控制环节、典型控制线路及PLC的基础知识，以及电气控制系统设计的基本方法、步骤，查找有关资料，设计电气控制线路，选择电器元件，整理设计资料。

在此过程中培养从事设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。

二、设计时间

2014—2015学年第1学期第1周。

三、指导教师

程辉

四、分组情况

电气11共57人，分15大组。

五、进度安排

六、设计题目

见附页

七、管理办法

由指导教师每天检查学生出勤、纪律情况，指导教师督查学生独立完成设计的能力，并根据情况记入成绩。

八、评分办法

课程设计成绩采用百分制。

注重量化过程考核、创新能力考核，在设计正确、规范的前提下，采用继电接触控制比采用PLC控制评分时提高一个档次，具体评分内容和标准如下：

1、设计态度占30%

遵守纪律，不做与课程设计无关的事。

认真查找资料，主动提出问题，分析问题，解决问题。

按时完成设计任务。

2、设计报告占50%

课程设计报告包含两部分：

设计说明书和图纸。

（1）设计说明书要求内容完整、文字流畅、字迹端正、图纸规范。

尤其要突出设计创新，采用新方法、新工艺、新元件。

设计论证充分、线路简洁可靠，元件选择正确合理；绘图符合国家电气制图标准，图面整洁；设计计算步骤详细，结果正确。

在实际安装中发生的错误修改和元器件变动要有明确的说明。

设计心得体会真实可信。

（2）图纸要求图纸标准、资料齐全。

3、课题答辩占20%

对课题考核重点理解深刻，能正确、全面地回答问题。

机电科学与工程系

电气控制技术课程设计指导小组

2012年5月

课题一专用镗孔机床的电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题二气流除尘机的电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题三铣床的电气控制

四、设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题四专用机床电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题五机械手电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题六车镗专机电气控制系统

一、车镗专机概述

车镗专机是用来对台式钻床的立拄进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车削加工的一种自动加工设备。

加工工件如图8-38所示。

工件示意图

（1）车镗专机的基本组成车镗专机的基本组成如图8-39所示。

左、右机械动力头各有三台电动机（快速电动机、工速电动机、主轴电动机），液压站由一台电动机拖动。

车镗专机的基本组成示意图

（2）加工过程加工过程如图8-40所示。

操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令（按下按钮）。

工件自动夹紧，压力继电器动作，左、右动力头同时开始镗削加工。

左动力头快进，工进至终点后，快退回原位；而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工（车刀横进、横退）后才快退。

当两动力头都退回原位，此时Ⅰ工位的粗加工结束，工作台移到Ⅱ工位，开始进行精镗加工。

左、右动力头重新起动，快进，工进到终点延时后快退回原位，Ⅱ工位加工结束，工作台退到Ⅰ工位，松开工件，一个自动工作循环结束。

车镗专机的加工过程

（3）液压系统车镗专机液压系统元件如表8-5所示。

表8-5车镗专机液压系统元件表

YV1+

卸荷

SP1+

油压到信号

YV2+（-）

工件松开（夹紧）

SP2+

工件紧信号

YV3+

向Ⅰ工位

YV5+

横进

YV4+

向Ⅱ工位

YV6+

横退

注：

表中“+”表示得电，“-”表示断电。

二、车镗专机的控制要求

1）本系统有七台电机：

油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工速电机、左主轴电机、左快速电机、左工速电机。

2）工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。

3）有自动和点动两种工作方式，其中自动工作方式又有三种形式：

全自动循环、Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作。

全自动循环过程是从Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位，Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位时的加工循环。

4）手动工作方式包括左、右主轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快退点动，手动松开工件、手动移位等。

5）左、右床身导轨应具有自动润滑功能（YV7、YV8）。

6）左、右快速电动机均采用电磁铁抱闸制动（YB1、YB2）。

7）油泵起动后，液压系统要有一定的压力缓冲，才允许开始工作，工作结束要卸荷。

8）具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。

9）具有照明和必要的联锁环节和保护环节。

说明：

以上仅列一些基本要求，同学在设计中可根据实际情况加以完善或改进，以达到最佳效果。

⏹左、右主轴电机：

4.0KW、1440转/分、～380V、8.4A

⏹左、右快速电机：

2.2KW、1440转/分、～380V、4.9A

⏹左、右工速电机：

1.1KW、1440转/分、～380V、3.0A

⏹油泵电机：

1.1KW、1440转/分、～380V、3.0A

⏹电磁阀：

-24V、0.6A、14.4W

⏹制动电磁铁：

-24V、1.1A、27.0W

三、设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题七深孔钻电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题八五层电梯控制系统

一、控制要求：

1．系统应具备：

有无司机、消防两种工作模式。

2．系统应具备下列几项控制功能:

1）自动响应层楼召唤信号（含上召唤和下召唤）。

2）自动响应轿厢服务指令信号。

3）自动完成轿厢层楼位置显示。

4）自动显示电梯运行方向。

3．系统提供的输入控制信号:

AYS向上行驶按钮

AYX向下行驶按钮

1YC一楼行程开关

2YC二楼行程开关

3YC三楼行程开关

4YC四楼行程开关

5YC五楼行程开关

A1J一楼指令按钮

A2J二楼指令按钮

A3J三楼指令按钮

A4J四楼指令按钮

A5J五楼指令按钮

ZXF置消防开关

A1S一楼上召唤按钮

A2S二楼上召唤按钮

A2X二楼下召唤按钮

A3S三楼上召唤按钮

A3X三楼下召唤按钮

A4S四楼上召唤按钮

A4X四楼下召唤按钮

A5X五楼下召唤按钮

4．系统需要输出的开关控制信号：

KM开门显示

GM关门显示

MGB门关闭显示

DCS上行显示

DCX下行显示

S上行继电器（控制电动机正转）

X下行继电器（控制电动机反转）

二．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个；

5）对于采用继电接触控制同学可简化到3层电梯。

课题九双面钻电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题十大型水塔全自动给水电路

1.设计要求

1）电动机启动采取Y-降压启动，并且为一主一备，故障时能自动相互切换。

2）给水过程分自动和手动两种工作方式，并有信号指示。

3）当水位达到高位时停止供水，水位降低到低水位单水泵能自动上水，到超低水位时双水泵能自动上水，在上水及停止时要有信号指示。

4）主电路要有短路保护、过载保护，控制线路要求有自锁及联锁环节。

2．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题十一成型磨床电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个。

课题十二三面铣组合机床电气控制系统设计

三面铣组合机床是用来对Z512W型台式钻床主轴箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备。

一、三面铣组合机床简介：

机床主要结构部件：

底座、床身、铣削动力头、液压动力滑台、液压站、工作台、工件松紧油缸等组成。

机床底座上安放有床身，床身上一头安装有液压动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。

床身的两边各安装有一台铣销头，上方有立铣头，液压站在机床附近。

机床加工工件示意图

（Ф80、Ф90孔端面及定位面）

机床工作过程：

操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令。

工件夹紧后压力继电器动作，液压动力滑台（工作台）开始快进，到位转工进，同时起动左和右1铣头开始加工，加工到某一位置，立铣头开始加工，加工又过一定位置右1铣头停止，右2铣头开始加工，加工到终点三台电机同时停止。

待电机完全停止后，滑台快退回原位，工件松开，一个自动工作循环结束。

操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上述工作过程。

二、机床动作循环图

三、液压系统简介

1．液压元件动作表

元件

工序

YV1

YV2

YV3

YV4

YV5

BP1

BP2

原位

—

（+）

—

—

—

—

—

夹紧

+

—

—

—

—

—

+

快进

（+）

—

+

—

—

—

+

工进

（+）

—

+

—

+

—

+

死挡铁停留

（+）

—

+

—

+

+

+

快退

（+）

—

—

+

—

—

+

松开

—

+

—

—

—

—

—

2．液压系统原理图

3．主要电器参数电机、滑台、电磁阀参数：

1）左、右2铣削头电动机：

JO2-41-4，4.0kw，1440转/分，380V，8.4A；

2）立、右1铣削头电动机：

JO2-32-4，3.0kw，1430转/分，380V，6.5A；

3）液压泵电动机：

JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A；

4）电磁阀：

二位二通阀Z22DO-25，直流24V，0.6A，14.4W；二位四通阀Z24DW-25，直流24V，0.6A，14.4W；二位二通阀Z22DO-25，直流24V，0.6A，14.4W。

四、机床对电气控制要求：

1．五台电机均为单向旋转。

2．机床要求有单循环自动工作、单动力头自动循环工作、点动三种工作方式，油泵电机在自动加工一个循环后不停机。

3．单循环自动工作过程见机床动作循环图。

4．单动力头自动循环工作包括：

左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立头单循环工作。

要求考虑各铣头单循环工作的加工区间。

5．点动工作包括：

四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速（快进、快退）点动调整、松紧油缸的调整（手动松开与手动夹紧）。

6．电源、油泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。

7．照明电路

8．必要的联锁环节与保护环节。

五．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个；

课题十三专用榫齿铣电气控制

3．设计任务

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个；

课题十四花式喷泉的电气控制

1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或PLC外部接线图、梯形图和主电路图，选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程），制订元件目录表；

2）绘制电气布置图；

3）编制设计说明书与设计小结；

4）列出设计参考资料目录，不少于5个；

5）对于采用继电接触控制同学可只完成“四种喷水花样”中的两种。

课题二气流除尘机的电气控制

课题三铣床的电气控制

课题四专用机床电气控制

课题五机械手电气控制

课题六车镗专机电气控制系统

课题七深孔钻电气控制

课题九双面钻电气控制

课题十大型水塔全自动给水电路

课题十一成型磨床电气控制

课题十二三面铣组合机床电气控制系统设计