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电气控制与可编程控制器技术课程设计 机电与自动化学院 电气教研室 * 课程设计的目的 (1)培养学生根据所学的设备和电气知识的综合运用能力; (2)掌握分析机电设备控制系统的组成及原理的能力; (3)培养学生设计机电设备控制系统的基本电气原理图的能力; (4)培养编写设计说明书和操作说明书的能力。 * 具体设计内容如下: 1、 任务分析 熟悉被控对象的组成、运动方式及基本的控制关系;分析设计任务,设计控制原理图。 2、 电路图设计 根据任务要求,设计主电路及其保护电路,根据任务的控制关系设计控电路及其保护电路,设计开关面板图,选定所需的电气元件,列出清单,修改图纸,定稿。 3、撰写说明书 编写电气原理说明书和操作说明书(操作顺序说明及调整方法)。 * 设计说明书编写要求: (1)电气原理图、控制原理图绘在A3纸上,开关面板图绘制在A4图纸,选型清单,写一份设计说明书,最后进行答辩。 说明书内容按照指导老师给出的统一目录进行编写。 (2)对每一自成单元的内容,都应有大小标题,使其醒目突出。 (3)对所用公式和数据,应标明来源——参考资料的编号和页次。 (4)说明书字数不得少于2000字,且说明书应加上学校统一规定的封面、封底,并装订成册。 (5)设计图纸、选型清单、操作说明都编排在说明书里面。 进度安排及学时分配 时 间 课程设计内容 学时 分配 星期一1-8 课程设计概论;下达设计任务;分组、准备资料工具等 1天 星期二5-8 根据任务的控制要求进行方案构思,初选方案,绘制控制原理图并与指导教师讨论,方案定稿。 1天 16周星期三至17周 星期二1-4 设计电路图、开关面板图及程序,并进行程序调试,对编制好的电路图或程序交给老师检查,并按照老师要求修改。实施地点可以在PLC实验室 5天 星期三至周四5-8 撰写课程设计说明书 2天 星期五 答辩及课程设计总结 1天 合计 10天 * 考核方法及成绩评定 平时成绩=平时表现(考勤、态度)+设计中答辩+(实验室演示)+最后总答辩 业务考核成绩=说明书(格式、正误、质量)+(操作说明)+(程序)+图纸(格式、正误、质量) 总成绩=平时成绩30%+业务考核成绩70% 课程设计按优秀(90~100分)、良好(80~89分)、中等(70~79分)、及格(60~69分)和不及格(60分以下)五个等级评定总成绩。 * 教材和主要参考资料 1.使用教材 无 2.教学参考资源 [1] 邓星钟.机电传动控制(第四版).武汉:华中科技大学出版社,2007 [2] 程宪平. 机电传动与控制(第三版). 武汉:华中科技大学出版社,2011. [3] 赵俊生等编著.电机与电气控制及PLC.北京:电子工业出版社,2009.10 [4] 尹志强.机电一体化系统设计课程设计指导书.北京:机械工业出版社,2007 [5] 石祥钟.机电一体化系统设计.北京:化学工业出版社,2009 * 课程设计的题目布置及要求 基于继电器-接触器控制系统的机床电气控制设计 同学们按照指导教师给定的题目设计,下面就题型的设计过程进行讲解。 * 例题1:C650卧式车床的电气控制设计 * * 题目描述: 车削加工的主运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件的旋转运动,它承受切削加工时的主要切削功率。 进给运动是溜板箱带动刀架的纵向或横向直线运动。 车床辅助运动包括刀架的快速进给与快速退回,尾座的移动与工件的夹紧、松开等。 * 电力拖动形式: (1)主轴的旋转运动。C650型车床的主运动是工件的旋转运动,由主电机拖动,其功率为5kW。主电机由接触器控制实现正、反转,其调速通过主轴变速机构的操作手柄,可使主轴获得 各种不同的速度。为提高工作效率,主轴电机采用了反接制动。 (2)刀架的进给运动。溜板箱带着刀架的直线运动为进给运动。用进给箱调节加工时的纵向和横向进给量。 (3)刀架的快速移动。为了提高工作效率,车床刀架的快速移动由一台单独的快速电动机拖动,其功率为2.2kW,采用电动制动。 (4)冷却系统。车床内装有一台不调速、单向旋转的三相异步电动机拖动冷却泵,供给刀具切削时使用的切削液。 * (1)保护要求: ? 短路保护;主电动机、冷却泵、快速移动电动机、控电路(QF、FU保护) ? 长期过载保护;主电动机、冷却泵 ? 控电路隔离保护;主电路和控电路采用控制变压器(任务书提供) (2)控制要求: ①点动控制: 主电动机(点动时需要串接电阻保护) ② 正反转控制: 主电动机 ③反接制动控制:主电动机(采用速度继电器检测) ④ 限流电阻:主电动机(在主电动机点动时,限制启动电流;在停车制动时,又要限制过大的反向制动电
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