课程设计任务书10机制3.docx

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课程设计任务书10机制3

2012～2013学年第2学期

课程设计任务书

设计名称：

全自动双面钻

的电气控制系统设计

班级：

10机制3

地点：

J4-209

一、课程设计目的

本课程是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课。

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。

二、课程设计内容（含技术指标）

（一）机床概况：

本机为专用千斤顶油缸两端面钻孔加工的组合机床，采用装在动力滑台上的左、右两个动力头（电机均为1.5KW）同时进行切削。

动力头的快进、工进及快退均由液压油缸驱动。

液压系统采用两位四通电磁阀进行控制，并用死挡铁方法实现位置控制。

动作程序如下：

（1）零件定位。

人工将零件装入夹具后，采用定位油缸动力定位以保证零件的加工尺寸；

（2）零件夹紧。

零件定位后，夹紧油缸动作使零件固定在夹具内，同时定位油缸退出以保证滑台入位；

（3）滑台入位。

滑台带动夹具一起快速进入加工位置；

（4）加工零件。

左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点，即停止工进，快速退回原位，动力头停转并能耗制动；

（5）滑台复位。

左右动力头退回原位后滑台复位；

（6）夹具松开。

当滑台复位后夹具松开，取出零件。

液压系统的油泵电机370W，由电磁阀（YV1-YV5）控制，其动作表如下：

YV1

YV2

YV3

YV4

YV5

定位（SB1）

+

-

-

-

-

夹紧（YJ1）

+

+

-

-

-

入位（YJ2）

-

+

+

-

-

工进（SQ1\SQ5）

-

+

+

+

-

退位（SQ2\SQ4）

-

+

-

-

+

复位（SQ3\SQ6）

-

-

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-

全自动双面钻工作原理

全自动双面钻液压系统图

（二）设计要求：

1）动力头为单向运转，停车采用能耗制动；

2）只有在油泵工作，油压达到一定的压力后（由油压继电器控制）才能进行其它控制；

3）专用机床能进行半自动循环，又能对各个动作单独进行调整；

4）需要一套局部照明装置以及工作状态指示灯；

5）有必要的过电流保护和联锁；

6）钻孔过程中需用冷却泵进行冷却，冷却泵电动机功率为0.125kw；

7）绘制电气原理图（A3）；

8）列出元件明细表；

9）绘制电气接线图（A3）；

10）完成控制系统的可编程控制器设计方案，包括可编程控制器的选型、控制系统的PLC外部接线图（注明元件明细表），编写控制系统的梯形图和指令表。

（三）设计步骤

1.电动机的选择：

根据设计要求需配备4台电动机，油泵电机M1，冷却泵电动机M2，动力头电动机M3、M4。

根据设计要求查阅相关手册选择电机型号，注明所查阅的手册的名称、页码。

2.绘制工步循环图：

根据系统的动作状态表绘制工步循环图。

3.电气原理图的设计（要求有详细的分析过程）：

（1）主电路设计

（2）控制电源的设计

（3）控制电路的设计（根据设计要求列出各执行电器的逻辑表达式）

（4）局部照明与信号指示电路的设计

（5）机床工作原理分析

4.电气元件型号的选择：

（1）电源开关的选择

（2）热继电器的选择

（3）接触器的选择

（4）继电器的选择

（5）行程开关的选择

（6）熔断器的选择

（7）按钮的选择

（8）照明灯及灯开关的选择

（9）指示灯的选择

（10）控制变压器的选择

5.电气接线图的绘制：

（1）电器元件按外形绘制，并与布置图一致，偏差不要太大

（2）所有电器元件及其引线应标注与电气原理图相一致的文字符号及接线回路标号

（3）接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色等。

6.控制系统的可编程控制器设计方案：

（1）可编程控制器的选型

（2）设计控制系统的PLC外部接线图

（3）编写控制系统的梯形图和指令表

三、进度安排

第1周

周一熟悉课程设计任务、计划

周二继电器-接触器控制系统方案设计

周三控制原理及工作过程分析

周四主电路原理图设计

周五控制电路原理图设计

第2周

周一控制电路原理图设计

周二元件选型及元件明细表

周三元件布置设计

周四面板及控制柜接线图设计

周五接线总图设计

第3周

周一PLC系统方案设计及PLC选型

周二I/O配置及外部线路设计

周三PLC程序设计

周四设计说明书编写及课程设计小结

周五课程设计答辩

四、基本要求

通过本课程设计的实验教学有计划的培养和训练，应达到以下诸方面的要求。

1.培养学生具有一定的实践技能，树立实事求是的思想和严谨的科学作风。

2.能正确设计电气控制线路原理图。

3.能正确选择常用低压电气元件。

4.掌握可编程控制系统的设计方法。

5.能独立的完成课程设计，提高分析问题和解决问题的能力。

机械电子教研室

2013年05月30日

2012～2013学年第2学期

课程设计任务书

设计名称：

全自动双面铣

的电气控制系统设计

班级：

10机制3

地点：

J4-209

一、课程设计目的

本课程是机械设计制造及其自动化专业的专业必修课。

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。

二、课程设计内容（含技术指标）

（一）机床概况：

本机为专用千斤顶油缸两端面的铣削加工组合机床，机床床身两侧可装左右两侧底座,在两侧底座上又装有左右小底座,两小底座上又各有拖板一付,借助液压油缸实现其前后的往复,从而带动装于拖板上的两个动力头（电机均为5.5KW）以达到双面铣削的目的。

动力头的快进、工进及快退均由液压油缸驱动。

液压系统采用两位四通电磁阀进行控制，并用死挡铁方法实现位置控制。

动作程序如下：

（1）零件定位。

人工将零件装入夹具后，采用定位油缸动力定位以保证零件的加工尺寸；

（2）零件夹紧。

零件定位后，夹紧油缸动作使零件固定在夹具内，同时定位油缸退出以保证滑台入位；

（3）滑台入位。

滑台带动夹具一起快速进入加工位置；

（4）加工零件。

左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点，即停止工进，快速退回原位，动力头停转并能耗制动；

（5）滑台复位。

左右动力头退回原位后滑台复位；

（6）夹具松开。

当滑台复位后夹具松开，取出零件。

液压系统的油泵电机370W，由电磁阀（YV1-YV5）控制，其动作表如下：

YV1

YV2

YV3

YV4

YV5

定位（SB1）

+

-

-

-

-

夹紧（YJ1）

+

+

-

-

-

入位（YJ2）

-

+

+

-

-

工进（SQ1\SQ5）

-

+

+

+

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退位（SQ2\SQ4）

-

+

-

-

+

复位（SQ3\SQ6）

-

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全自动双面铣的工作原理

全自动双面铣液压系统图

（二）设计要求：

1）动力头为单向运转，停车采用能耗制动；

2）只有在油泵工作，油压达到一定的压力后（由油压继电器控制）才能进行其它控制；

3）专用机床能进行半自动循环，又能对各个动作单独进行调整；

4）需要一套局部照明装置以及工作状态指示灯；

5）有必要的过电流保护和联锁；

6）铣削过程中需用冷却泵进行冷却，冷却泵电动机功率为0.125kw；

7）绘制电气原理图（A3）；

8）列出元件明细表；

9）绘制电气接线图（A3）；

10）完成控制系统的可编程控制器设计方案，包括可编程控制器的选型、控制系统的PLC外部接线图（注明元件明细表），编写控制系统的梯形图和指令表。

（三）设计步骤

1.电动机的选择：

根据设计要求需配备4台电动机，油泵电机M1，冷却泵电动机M2，动力头电动机M3、M4。

根据设计要求查阅相关手册选择电机型号，注明所查阅的手册的名称、页码。

2.绘制工步循环图：

根据系统的动作状态表绘制工步循环图。

3.电气原理图的设计（要求有详细的分析过程）：

（1）主电路设计

（2）控制电源的设计

（3）控制电路的设计（根据设计要求列出各执行电器的逻辑表达式）

（4）局部照明与信号指示电路的设计

（5）机床工作原理分析

4.电气元件型号的选择：

（1）电源开关的选择

（2）热继电器的选择

（3）接触器的选择

（4）继电器的选择

（5）行程开关的选择

（6）熔断器的选择

（7）按钮的选择

（8）照明灯及灯开关的选择

（9）指示灯的选择

（10）控制变压器的选择

5.电气接线图的绘制：

（1）电器元件按外形绘制，并与布置图一致，偏差不要太大

（2）所有电器元件及其引线应标注与电气原理图相一致的文字符号及接线回路标号

（3）接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色等。

6.控制系统的可编程控制器设计方案：

（1）可编程控制器的选型

（2）设计控制系统的PLC外部接线图

（3）编写控制系统的梯形图和指令表

三、进度安排

第1周

周一熟悉课程设计任务、计划

周二继电器-接触器控制系统方案设计

周三控制原理及工作过程分析

周四主电路原理图设计

周五控制电路原理图设计

第2周

周一控制电路原理图设计

周二元件选型及元件明细表

周三元件布置设计

周四面板及控制柜接线图设计

周五接线总图设计

第3周

周一PLC系统方案设计及PLC选型

周二I/O配置及外部线路设计

周三PLC程序设计

周四设计说明书编写及课程设计小结

周五课程设计答辩

四、基本要求

通过本课程设计的实验教学有计划的培养和训练，应达到以下诸方面的要求。

1.培养学生具有一定的实践技能，树立实事求是的思想和严谨的科学作风。

2.能正确设计电气控制线路原理图。

3.能正确选择常用低压电气元件。

4.掌握可编程控制系统的设计方法。

5.能独立的完成课程设计，提高分析问题和解决问题的能力。

机械电子教研室

2013年05月30日

2012～2013学年第2学期

课程设计任务书

设计名称：

电镀车间专用行车的电气控制系统设计

班级：

10机制3

地点：

J4-209

一、课程设计目的

本课程是机械制造及自动化专业的专业必修课。

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。

二、课程设计内容（含技术指标）

（一）设备概况：

该设备为某电镀车间为提高工效、促进生产自动化和减轻劳动强度，而提出制造的一台专用半自动起吊设备。

采用远距离控制，起吊重量在500kg以下。

起吊物品是待进行电镀及表面处理的各种产品零件。

根据工艺要求，专用行车的结构与动作流程如图1所示。

在电镀生产线一侧，工人将待生产的加工零件装入吊篮，并发出信号，专用行车便提升并自动逐段前进。

按工艺要求在需要停留的槽位停止，并自动下落，停留一定时间（各槽停留时间预先按工艺调定）后自动提升，如此完成电镀工艺规定的每一道工序，直至生产线的末端自动返回原位，卸下处理好的零件，重新装料发出信号进入下一加工循环。

对于不同零件，其镀层要求和工艺过程是不相同的。

该设备还压球电气控制系统能针对不同工艺流程（如镀锌、镀铬、镀镍镉等）有程序预选和修改能力。

设备机械结构与普通小型行车结构类似，跨度较小，但要求准确停位，一遍吊篮能准确进入电镀槽内。

工作时，除具有自动控制的大车移动（前/后）与吊篮上/下运动外，还有调整吊篮位置的小车运动（左/右）。

（二）拖动情况

专用行车的小车、大车及升降运动均采用三相交流异步电动机（0.75kw，1390r/min）分散拖动，并采用一级机械减速。

（三）设计要求

1.控制装置具有程序预选功能（按电镀工艺确定需要停留工位），一旦程序选定，除上、下装卸零件，整个电镀工艺应能自动进行。

2.前后运动升降运动要求准确定位。

前后、升降及左右运动之间有联锁作用。

3.采用远距离控制，整机电源及各动作要求有相应指示。

4.应有极限位置保护和其他必要的电气保护措施。

5.绘制电气原理图（A3）；

6.选择电气元件，编制元件明细表；

7.绘制元件布置图及电气接线图（A3）；

8.完成控制系统的可编程控制器设计方案，包括可编程控制器的选型、控制系统的PLC外部接线图（注明元件明细表），编写控制系统的梯形图和指令表。

（四）设计步骤

1.电动机的选择

根据设计要求需配备3台电动机。

根据设计要求查阅相关手册选择电机型号，注明所查阅的手册的名称、页码。

2.绘制工步循环图

根据系统的动作状态绘制工步循环图。

3.电气原理图的设计（要求有详细的分析过程）

（1）主电路设计

（2）控制电源的设计

（3）控制电路的设计

（4）信号指示电路的设计

（5）工作原理分析

4.电气元件型号的选择

（1）电源开关的选择

（2）热继电器的选择

（3）接触器的选择

（4）继电器的选择

（5）行程开关的选择

（6）熔断器的选择

（7）按钮的选择

（8）指示灯的选择

（9）控制变压器的选择

5.电气接线图的绘制

（1）电器元件按外形绘制，并与布置图一致，偏差不要太大

（2）所有电器元件及其引线应标注与电气原理图相一致的文字符号及接线回路标号

（3）接线图中应标出配线用的各种导线的型号、规格、截面积及颜色等。

6.控制系统的可编程控制器设计方案

（1）可编程控制器的选型

（2）设计控制系统的PLC外部接线图

（3）编写控制系统的梯形图和指令表

三、进度安排

第1周

周一熟悉课程设计任务、计划

周二继电器-接触器控制系统方案设计

周三控制原理及工作过程分析

周四主电路原理图设计

周五控制电路原理图设计

第2周

周一控制电路原理图设计

周二元件选型及元件明细表

周三元件布置设计

周四面板及控制柜接线图设计

周五接线总图设计

第3周

周一PLC系统方案设计及PLC选型

周二I/O配置及外部线路设计

周三PLC程序设计

周四设计说明书编写及课程设计小结

周五课程设计答辩

四、基本要求

通过本课程设计的实验教学有计划的培养和训练，应达到以下诸方面的要求。

1.培养学生具有一定的实践技能，树立实事求是的思想和严谨的科学作风。

2.能正确设计电气控制线路原理图。

3.能正确选择常用低压电气元件。

4.掌握可编程控制系统的设计方法。

5.能独立的完成课程设计，提高分析问题和解决问题的能力。

机械电子教研室

2013年05月30日

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