第6章电气控制系统设计ppt课件

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1、126.1 电气控制系统设计的根本原那么与内电气控制系统设计的根本原那么与内容容6.1.16.1.1电气控制系统设计的根本原那么电气控制系统设计的根本原那么1.1.满足机械设备对电气控制系统的要求满足机械设备对电气控制系统的要求2.2.使机和电合理的配合使机和电合理的配合3.3.力求使控制系统简单、经济力求使控制系统简单、经济4.4.合理选用电气元件合理选用电气元件5.5.尽量便于操作和维修。尽量便于操作和维修。36.1.2电气控制系统设计的内容(1)(1)设计电气控制原理图，确定各部分之间的关系，拟订各部分技术目的设计电气控制原理图，确定各部分之间的关系，拟订各部分技术目的与要求；与要求；(

2、2)(2)选择电气元件，制定电气元件明细表；选择电气元件，制定电气元件明细表；(3)(3)画出电气图，执行电磁铁、电气控制部件以及检测元件的总布置图；画出电气图，执行电磁铁、电气控制部件以及检测元件的总布置图；4 4设计电气柜、操作台、电气安装板以及非规范电器和公用安装零件；设计电气柜、操作台、电气安装板以及非规范电器和公用安装零件；5 5绘制装配图和接线图；绘制装配图和接线图；6 6编写设计计算阐明书和运用阐明书。编写设计计算阐明书和运用阐明书。46.2 6.2 电气控制系统设计的方法电气控制系统设计的方法 6.2.1阅历设计法 所谓阅历设计法就是根据消费工艺的要求选译适当的根本控制环节(单

3、元电路)，把它们组合在一同。6.2.2逻辑设计法 所谓逻辑设计法就是根据消费工艺的要求，利用逻辑数学来分析、设计控制系统的。用这种方法设计的电路比较合理，特别适宜用于设计较复杂的消费工艺所要求的控制电路。但是相对设计者而言，逻辑设计法难度较大，不易掌握。56.3 6.3 继电器控制线路设计方法继电器控制线路设计方法1 1用典型控制线路或经过实践检验的线用典型控制线路或经过实践检验的线路为根底单元，来组成控制电路；路为根底单元，来组成控制电路；2 2确认控制原理正确时，缩短导线长度确认控制原理正确时，缩短导线长度和减少导线的数量是非常有必要的；和减少导线的数量是非常有必要的；3 3减少触点和通电

4、时间；减少触点和通电时间；4 4尽量减少线圈通电电流经过触点数量尽量减少线圈通电电流经过触点数量，以提高线路的可靠性；，以提高线路的可靠性；5 5合理安排电气元件触点位置，正确衔合理安排电气元件触点位置，正确衔接电磁线圈；接电磁线圈；6 6防止出现竞争景象；防止出现竞争景象；7 7合理选择控制系统中电气元件的控制合理选择控制系统中电气元件的控制电压。电压。6继电器控制系统设计实例设计对象：CW6163型普通卧式车床，最大车削直径为630mm，最大加工长度为1500 mm。机床电气传动的特点及控制要求机床电气传动的特点及控制要求(1)由一台主电动控制来驱动主轴和进给运动由一台主电动控制来驱动主轴

5、和进给运动;(2)主轴正反转的切换依托两组机械式摩擦片离合器完成主轴正反转的切换依托两组机械式摩擦片离合器完成;(3)采用液压制动器来满足主轴的制动要求采用液压制动器来满足主轴的制动要求(4)为了操作方便，主轴的起、停要求两地控制为了操作方便，主轴的起、停要求两地控制(5)由于加工工件的最大长度较长，为了减少辅助工时，要由于加工工件的最大长度较长，为了减少辅助工时，要求配备一台刀架快速挪动电动机求配备一台刀架快速挪动电动机(6)车削时，由于车刀和工件的摩擦会产生高温，要求配备车削时，由于车刀和工件的摩擦会产生高温，要求配备一台冷却泵电动机一台冷却泵电动机(7)由一个操作手柄控制进给运动的纵向由

6、一个操作手柄控制进给运动的纵向(左右左右)运动、横向运动、横向(前后前后)运动以及快速挪动运动以及快速挪动(8)需求一套部分照明安装以及一定的任务形状指示灯需求一套部分照明安装以及一定的任务形状指示灯7 机床电动的配置机床电动的配置 根据前面所述电气控制要求，该机床需配备三台电动机根据前面所述电气控制要求，该机床需配备三台电动机：主轴电动机：主轴电动机M1、冷却泵电动机、冷却泵电动机M2、快速挪动电动机、快速挪动电动机M3。电动机选择由机械设计时选定。电动机选择由机械设计时选定。8 主电路图的设计。主电路图的设计。9 控制电路设计。控制电路设计。主电机控制电路冷却泵、快移电机控制电路照明与指示

7、灯电路10完好的CW6163型卧式车床的电气控制原理图116.4 PLC控制系统设计控制系统设计6.4.1 PLC控制系统设计的原那么1.最大限制地满足被控制对象的控制要求2.系统力求简单3.保证控制系统平安、可靠4.控制系统能方便地进展功能扩展、晋级126.4.2 PLC控制系统设计的内容控制系统设计的内容1.选择适宜的选择适宜的I/O设备设备2.选择适宜的选择适宜的 PLC3.合理分配合理分配I/O点点4.设计控制台、电器柜设计控制台、电器柜5.设计控制程序设计控制程序6.编制控制系统的技术文件编制控制系统的技术文件136.4.3 PLC 控制系统的设计方法控制系统的设计方法1.明确被控对

8、象控制和技术要求明确被控对象控制和技术要求2.制定系统的控制方案制定系统的控制方案3.PLC的选型与硬件配置的选型与硬件配置4.程序设计程序设计5.模拟运转与调试程序模拟运转与调试程序6.联机调试程序联机调试程序 7.编写技术文件编写技术文件146.5 运用举例运用举例PLC控制系统设计实例控制系统设计实例1-基于基于PLC对对-Y减压启动控制系统减压启动控制系统 Y-降压启动继电器控制电路151 1启动过程启动过程162 2选择选择PLCPLC型号型号 根据控制要求，根据控制要求，PLCPLC控制系统选用控制系统选用SIEMENSSIEMENS公司的公司的S7-S7-200200系列系列CP

9、U222CPU222，进展电动机，进展电动机-Y-Y减压启动系统控制。减压启动系统控制。3 3系统的硬件设计系统的硬件设计 输入输出分配表输入输出分配表 。输入信号输入信号SBSB1 1停止按钮停止按钮I0.0I0.0SBSB2 2启动按钮启动按钮I0.1I0.1输出信号输出信号KMKM1 1交流接触器交流接触器Q0.1Q0.1KMKM2 2交流接触器交流接触器Q0.2Q0.2KMKM3 3交流接触器交流接触器Q0.3Q0.317 绘制绘制PLCPLC输入输出接线图。输入输出接线图。184系统的软件设计19PLC控制系统设计实例控制系统设计实例2-三工位旋转任务台控制系统三工位旋转任务台控制系

10、统 设计一个三工位旋转任务台，其任务表示如下图。在三个工位上分别完成下料、车削和卸件。201消费工艺对运动的要求工位1：上料器推进工件，待工件报送到位后退回等待。工位2：将工件夹紧后，车刀开场向前进给运动，进展车削加工，当车到位后车刀退回，退回到位后，开场松开工件，放松完成后进入等待。工位3：卸料器向前将加工完成的工件推出，推出到位后卸料器退回，退回到位后进入等待。2控制要求 为提高加工的效率，三个工位应同时进展任务，当一切工位全部动作都进展完时，任务台转120，完成一个任务循环。213选择I/O设备 PLC的输入点衔接任务方式选择开关、点动开关、启动按钮、压力继电器的开关等，合计22个输入点

11、；输出点衔接任务台回转电机的交流接触器液压控制的电磁阀共9个输出点。4选择PLC型号 根据控制要求，PLC控制系统选用SIEMENS公司的S7-200系列CPU226。225系统的硬件设计分配PLC输入输出 I/O地址。PLC输入/输出信号表。输入元件输入元件作用作用PLCPLC输入输入地址地址输出元输出元件件作用作用PLCPLC输出地输出地址址SA4-1手动选择I0.0SQ4钻头上升到位I2.0SA4-2半自动选择I0.1SQ5卸料器推出到位I2.1SA4-3全自动选择I0.2SQ6卸料器退回到位I2.2SB11半自动运行I0.3SQ7工作台旋转到位I2.3SB2上料器前进I0.4SP1工件

12、夹紧压力继电器I2.4SB3上料器回退I0.5SP2工件松开压力继电器I2.5SB4工件夹紧I0.6KM4旋转电机接触器Q1.0SB5工件松开I0.7YD1送料推进线圈Q0.0SB6钻头工进I1.0YD2送料回退线圈Q0.1SB7钻头返回I1.1YD3工件夹紧线圈Q0.2SB8卸料器工作I1.2YD4工件放松线圈Q0.3SB9卸料器回位I1.3YD5钻头工进线圈Q0.4SB10工作台旋转按钮I1.4YD6钻头回位线圈Q0.5SQ1送料器到位行程开关I1.5YD7卸料推出线圈Q0.6SQ2送料器回位行程开关I1.6YD8卸料回退线圈Q0.7SQ3钻头下降到位I1.723绘制绘制PLC输入输出输入

13、输出接线端子图。接线端子图。246系统的软件设计 设计控制系统流程图手动部分的流程图。25设计控制系统流程图自动部分的流程图。26PLC 控制系统程序设计部分控制系统程序设计部分277联机调试 梯形图完成后将可编程序控制器与计算机衔接起来，把程序及组态数据下装到PLC进展调试，程序无误后即可结合施工设计将系统用于实践。286.5.3 PLC 6.5.3 PLC 控制系统的维护控制系统的维护 虽然虽然PLCPLC控制系统各元件的设计与制造工艺已控制系统各元件的设计与制造工艺已使其运转缺点降到最低，但为了保证使其运转缺点降到最低，但为了保证PLCPLC控制系统控制系统可以长期稳定、可靠地任务，还是应该定期对可以长期稳定、可靠地任务，还是应该定期对PLCPLC系统进展维护检查。系统进展维护检查。1.PLC1.PLC的维护的维护1 1供电电源供电电源2 2环境条件环境条件3 3I/OI/O端口端口 4 4安装条件安装条件2.2.电池的改换电池的改换