式中,IRN——熔体的额定电流 IN——电机的额定电流(IN?PU,I1=4A,I2=8A)
系数取1.5,所以计算可得IRN1=6A,IRN2=12A。所以FU1选择型号为:RC1A-10;FU2选择型号为:RC1A-15。
主电路上的熔断器FU主要是根据电路的总电流选择,主电路中主要电器为主轴电机和液压泵驱动电机,考虑到其它电器元件,现FU选择型号为:RC1A-30。
5.5.4 交流接触器的选择
控制系统中,交流接触器KM1和KM2完成对主轴电机和液压泵驱动电机启动和停止控制,所以在选择时应根据主轴电机和液压泵驱动电机的参数选取。其主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。根据5.5.3中的计算I1=4A,I2=8A,查《电气与可编程控制器应用技术》KM1和KM2选择型号为:CJ20-10/03。
5.5.5 行程开关与接近开关的选择
行程开关主要用于检测工作机械的位置,发出命令以控制其运动方向或行程长短。常用行程开关的型号有LX10、LX21、JLXK1等系列。查《电气与可编程控制器应用技术》行程开关型号选择为:JLXK1-211。
接近开关是靠移动物体与接近开关的感应头接近时,使其输出一个电信号,故又称为无触头开关。接近开关分为电容式和电感式两种。电感式的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈,故只能检测金属物体的接近。常用的型号有LJ1、LJ2等系列。 接近开关采用非接触型感应输入和晶体管作无触头输出及电放大开关构成的开关,线路具有可靠性高、寿命长、操作频率高等优点。
电容式接近开关的感应头只是一个圆形平板电极,这个电极与振荡电路的地线形成一个分布电容。当有导体或介质接近感应头时,电容量增大而使振荡器停振,输出电路发出电信号。由于电容式接近开关既能检测金属,又能检测非金属及液体,因而应用十分广泛,产品型号主要有LXJl5系列和TC系列等。使用时要根据电源的种类、电压等级、额定电流和触头数进行选用。结合以上我们采用LJ12A3-4-J/DZ接近开关。
5.5.6 继电器的选择
电气原理图中的继电器包括自锁电器和廷时继电器,其分别完成电气控制中的自锁功能和廷时功能。
继电器是一种根据某种输入信号的变化,接通或断开控制电路(小电流电路),实现自动控制和点动自锁功能的电器,其输入量可以是电流、电压等电气量,也可以是转速、时间、温度、压力等非电气量。根据继电器的作用,要求继电器反应灵敏准确,动作迅速路数多,使用耐久等。继电器在控制中完成点动自锁功能,所以根据需要我
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们选择型号为:JZ7-22 其线圈工作电压为380V。
廷时继电器主要完成工序的廷时动作。在机械设备进行工作时,很多情况都有要求某工序进行廷时或必须廷时后才了发出转移信号控制其它动作,这些都要用廷时继电器来执行。根据我们工序中的廷时要求和电路的工作电压,廷时继电器选用型号为:JS11-11 其电源电压为380V/50HZ。
5.5.7 控制元件选择明细表
根据以上控制元件的选择,列出控制元件明细表。见表5-2:
表5-2 控制元件明细表
文字符号 PLC QK KM1、KM2 FU FU1 FU2 SB1 SQ
KM3、KM4、KM5
KT 名称
可编程控制器
刀开关 交流接触器 熔继器 熔继器 熔继器 接近开关 行程开关 继电器 廷时继电器 型号
SIMATIC S7-200 HK1-3-30/380 CJ20-10/03 RC1A-30 RC1A-10 RC1A-15 LJ12A3-4-J/DZ JLXK1-211 JZ7-22 JS11-11 数量 1 1 2 1 1 1 1 3 3 2 单位 台 个 个 个 个 个 个 个 个 个
5.6 控制系统程序的编写 5.6.1 输入与输出的分配
根据控制流程图和控制设备我们可定义输入输出如下表示(表5-3):
5.6.2 PLC程序清单
根据输入/输出的定义,可编写PLC控制程序。程序清单见附表。
表5-3 输入/输出分配表
输入/I
I0.0
I0.1 I0.2 I0.3 I0.4
SB0 SB1 SQ0 SQ1 SQ2
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
输出/Q
KM1 KM2 1Y 2Y 3Y 4Y
5.7 本章小结
完成自动化控制是设计的目的所在,本章主要介绍了如何应用控制元件来实现对执行元件的自动化控制。章节中包括控制设备的选取、控制过程的分析、控制原理的说明、控制元件的选择和控制程序的编写等。通过本章的设计,自动钻床的改造任务已
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经完成,改造后的钻床通过PLC控制执行机构和传动机构已可实现自动化生产。
6 设计总结
自动钻床的设计是在原有传统钻床的基础上进行改造和设计的,改造后的自动钻床是典型的机电一休化产品。设计内容主要涉及到机构学、机械运动学、机械设计学、材料力学、液压传动设计和PLC自动控制理论等多方面的内容。这次设计,贯穿了我们大学四年学习的基本专业学科,并且还涉及到电气控制部分,这不仅巩固了我们所学过的知识,还扩大了我们的知识面。
在设计的过程中,通过老师的指导和督促,我明白了设计的重点所在,并掌握了设计的方法。全自动钻床的设计重点在于进给系统液压缸的设计和PLC自动控制设计。而设计的方法在于整体把握,分部设计。
由于设计中涉及到PLC控制的设计、液压缸系统的设计和工程绘图等,所以,通过设计,对液压系统设计进行了深入研究,并掌握了设计的流程和方法;对PLC控制系统也有了更深一步的认识和理解,并认识到PLC自动控制的重要性,增强了以后的
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设计观念和设计方向;设计中绘制工程图的要求,不仅让我们加强了这一项基本技能,而且还掌握了绘图中的一些技巧,提高了熟练度。
通过设计取得的成果主要有液压进给系统代替手动进给系统和PLC自动控制。随着机械行业的发展,我们还要更进一步的进行完善。我以后的设计中,我们可以通过设计更进一步的提高钻床的加工精度和加工范围,使自动化钻床更广泛的应用于机械加工领域。
总之,这次设计涉及知识面广,是我们巩固和提高设计能力的一次好机会。通过设计还扩展了我们的知识面,对我有一个很大的帮助,使我受益良多。
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[19]数字化手册系列(软件版)编写委员会.机械设计手册(软件版)[DK]北京:机械
工业出版社,1999.
致谢
在毕业设计的过程中,指导老师老师一直认真负责地指导我们的设计,在我遇到难题时并给予鼓励,在此我衷心地感谢吴老师的指导和鼓励!严谨的工作作风、丰富的学识和宝贵的实践经验让我受益良多。同时,同组的同学也给了我很多帮助和支持,在此我也由衷的对他们表示感谢!
我还要感谢各位任课老师大学三年对我孜孜不倦地教导和培养,让我学习了丰富的知识和宝贵的人生哲理!
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