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车床电气控制系统所需的点总数在以下,属于小型机的范围控制系统只需要逻辑运算等简单功能。
主要用来实现条件控制和顺序控制。
为实现车床上述的电气控制要求,所以可以选择西门子公司的系列。
它的价格低,体积小,非常适用于单机自动化控制系统该机床的输入信号是开关量信号,输出是负载三相交流电动机接触器等。
车床电气控制系统需要个外部输入信号,个输出信号。
所具有的输入点和输出点般要比所需冗余,以便于系统的完善和今后的扩展预留。
所以本系统所需的输入点为个,输出点为个。
现选择西门子公司生产的系列的型,直流点输入。
分配点绘制连接图地址的分配根据该系统的控制要求,输入输出设备,确定了点数。
根据需要控制的开关设备大约输入点为个,输出点为个需进行控制,现将地址分配如附录所示。
设计控制程序车床正反向工作及反接制动过程该控制程序步骤为按下,导通,动作,吸合短接电阻,同时动作,动作,吸合,主电动机正转起动运行,开始车削加工。
要停车时,按下,释放,松开,动作,吸合,主电动机串电阻反接制动,当速度接近于零时,速度继电器正转常开触头断开,释放电动机停转。
反向工作过程与正向相同。
主电动机点动过程按下,动作,使吸合,串电阻限流点动,松开,断开,停转,实现点动控制。
其梯形图程序如图所示。
图刀架快速移动及冷却泵工作过程快速移动及冷却泵工作过程该控制程序步骤为刀架快速移动过程为按下位置开关,动作,吸合,起动运行,代替刀架的指示灯亮。
冷却泵工作过程为按下,动作线圈得电,冷却泵电动机工作,停止时按下即可。
其梯形图程序如图所示。
图刀架快速移动及冷却泵工作交流接触器线圈电压控制交流接触器线圈电压正转接触器交流接触器线圈电压反转接触器交流接触器线圈电压长动接触器热继电器过载保护热继电器过载保护热继电器控制电路过载保护按钮黑色反接制动按钮按钮黑色点动按钮黑色正转按钮黑色反转按钮黑色启动按钮黑色停止位置开关黑色快速移动电机开关黑色机床照明速度继电器红色反接制动速度继电器红色反接制动中间继电器欠电流保护时间继电器定时接入电流表附录电气原理图附录电气接线图。
附录绘制电气位置图程综上所述,根据控制系统的要求,结合控制电路原理图和编程特点,设计了控制系统梯形图程序如附录Ⅴ所示。
结束语本设计采用可编程控制器代替继电器对机床进行控制,因为可编程控制器组成的控制系统在设计安装调试和维修等方面,不仅减少了工作量,而且减少了开支,缩减了成本,效益更高。
通过使用改造该机床电气系统后,去掉了原机床的中间继电器,时间继电器等等,使线路简化,维修方便。
同时,由于的高可靠性,输入输出部分还有信号指示,不仅使电气故障次数大大减少,而且还给准确判断电器故障的发生部位提供了很大的方便。
设计者可在规格繁多品种齐全的系列可编程控制产品中,精选所需类型,使具有较高的性能价格比。
针对这点本设计尽量节省可编程控制器的端点,从而提高了性价比,节省了不必要的开支。
通过本次设计,使我进步巩固深化和扩充专业课的基本理论和基本技能。
达到了培养我独立思考分析和解决实际问题的能力。
培养了我综合应用专业知识和实际查阅相关实际资料的能力。
致谢本设计历时近周,在两周的时间里,除了放假的时间我们频繁奔于寝室和实验室之间。
期间,主要靠马老师的辛勤教导,让我们从看到题目无从下手到独立的完成此设计。
此设计让我们对作图软件,编程软件都得到了深刻的锻炼,以及对电气控制和知识的了解都有了很大的进步这次设计让我们受益匪浅,再次感谢马德贵老师,参考文献廖常初编程及应用第版北京机械工业出版社,郑萍现代电气控制技术重庆重庆大学出版社,罗宇航流行实用程序及设计西安西安科技大学出版社,曹辉可编程序控制器系统原理及应用北京电子工业出版社,林春方可编程控制器及其应用上海上海交通大学出版社,附录制定电器元件明细表。
代号名称型号及规格用途数量三相交流异步电动机主电动机三相交流异步电动机冷却泵电动机三相交流异步电动机快速移动电动机熔断器主电动机过载保护熔断器短路保护熔断器短路保护交流接触器线圈电压控制器,为中间继电器。
电动机的点动由点动按钮控制。
按下按钮,接触器得电吸合,他的主触点闭合,电动机的定子绕组限流电阻与电源接通,电动机在较低速下起动。
主电动机的正反转控制电路按动正转线圈通电延时线圈通电主回路被短路线圈通电线圈通电自锁正向起动。
启动完毕,延时时间到投入检测运行电流。
主轴电动机的反接制动控制按动停车按钮线圈断电,松开线圈通电串反接时线圈断电,切除反接电源,停止转动。
冷却泵控制和刀架的快速移动冷却泵及构成起停控制电路快移刀架操纵手柄控制刀架拖板的工步移动和快速移动。
按动操作手柄点动按钮,压下位置开关线圈通电电动机点动。
选择用户输入设备,输出设备,执行电器主要电气元件的选择任何种继电器系统都有三个部分组成,即输入部分,逻辑部分和输出部分。
系统输入部分由所有行程开关方式选择开关控制按钮等组成。
逻辑部分是指由各种继电器及其触点组成的实现定逻辑功能的控制线路,输出部分包括各种负载的接触器线圈。
在本次控制系统设计中用代替了继电器控制系统中的逻辑线路部分。
在车床的电气控制系统,所有触头,行程开关,控制按钮等为系统的输入信号接触器线圈,为系统的输出信号。
电动机的选择在车床控制系统运行中,电动机类型选择的原则是,在满足工作机械对于拖动系统要求的前提下,所选电动机应尽可能结构简单运行可靠维护方便价格低廉。
因此,在选用电动机种类时,若机械工作对拖动系统无过高要求,应优先选用三相交流电异步动机。
三相交流异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场定子绕组内的三相电流所产生的合成磁场和转子电流转子绕组内的电流的相互作用。
电动机容量选择的原则在控制系统运行中,电动机的选择主要是容量的选择,如果电动机的容量选小了,方面不能充分发挥机械设备的能力,使生产效率降低,另方面电动机经常在过载下运行,会使它过早损坏,同时还出现启动困难经受不起冲击负载等故障。
如果电动机的容量选大了,则不仅使设备投资费用增加,而且由于电动机经常在轻载下运行,运行效率和功率因都会中就会有泄漏效应产生。
泄漏的产生主要是矩形窗的边界的突变特性产生的,它的急剧变化将在频域内引入许多高频分量,对应到矩形窗谱中的变化就是旁瓣的最大电平较大且衰减速度较小。
泄漏使频谱造成不应有的畸变,给分析结果带来误差。
为了抑制泄漏误差,对采样数据用窗函数处理。
窗函数作用于信号的过程可以用下式表示式中为加窗前的信号,为加窗后的信号,为窗函数。
窗函数的实质是对信号进行加权处理。
若窗函数的边界变化较缓慢而渐进于零,则尽管原始信号采样时终端不相同,但与窗函数相乘后也可使其值相差减小而相同,从而减少频谱的泄漏。
本文推荐选用海宁窗函数,海宁窗是种余弦窗,其表达式为海宁窗的旁瓣峰值较小,衰减较快,但总泄漏比矩形窗小的多。
由于海宁窗比较容易获得,因此是经常使用的窗函数。
这种窗函数的特点是只要选取的观测时间是信号周期的整数倍,其频谱在各次整数倍谐波频率处幅值为零,因为各次谐波之间不会发生相互泄漏。
即使信号频率作小范围波动,泄漏误差也较小,而且相比其他窗函数计算量较小。
同时本文也选取了其他的窗函数作了比较。
误差概率分布曲线正态分布曲线当直方图中∞,各区间的频率也就趋于个完全确定的数值概率若时,则直方图成为误差概率曲线正态分布曲线。
它服从于正态分布。
正态分布曲线的方程式为式中为偶然误差称为标准差,是与观测条件有关的个参数。
它的大小可以反映观测精度的高低。
标准差定义为误差概率曲线叫作偶然误差的理论分布见图误差分布曲线到横坐标轴之间的面积恒等于。
图的误差分布曲线是对应着观测条件的,当观测条件不同,其相应的误差分布曲线的形状也随之改变。
偶然误差的四个特性特性有限性在定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过定的限值特性二集中性即绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大特性三对称性绝对值相等的正误差和负误差出现的概率相同特性四抵偿性当观测次数无限增多时,偶然误差的算术平均值趋近于零。
即在数理统计中,式也称偶然误差的数学期望为零,用公式表示不同精度的误差分布曲线如图曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
曲线较陡峭,即分布比较集中,或称离散度较小,因而观测精度较高。
曲线较为平缓,即离散度较大,因而观测精度较低。
曲线ⅠⅡ对应着不同观测条件得出的两组误差分布曲线。
当时,上式是两误差分布曲线的峰值。
二基于的后面板框图程序设计具有强大的信号分析与数学运算功能,它提供丰富的库函数和子程序能为我们很好的完成计算任务。
在利用进行编程时,编程的面板被称为程序的后面板,是程序的图形化源代码。
它包括函数结构代表前面板上的控制对象和显示对象的端子连线等。
当在后面板上用图表和连线写程序的时候,虚拟仪器的用户界面同时在另份面板上生成。
这面板被称为虚拟仪器的前面板,用于人机交互的程序图形用户接口,集成了旋钮开关等用户输以把虚拟示波器应用在远程测控技术上。
尤其是等专业测控软件的推出,用户可以组建个性能优越的现场测控技术。
但是,现场测控系统必须有人干预,在许多条件恶劣有毒危险以及过测量结果所含数量,在大多数情况下,满足点数的,内存容量也能满足。
车床电气控制系统所需的点总数在以下,属于小型机的范围控制系统只需要逻辑运算等简单功能。
主要用来实现条件控制和顺序控制。
为实现车床上述的电气控制要求,所以可以选择西门子公司的系列。
它的价格低,体积小,非常适用于单机自动化控制系统该机床的输入信号是开关量信号,输出是负载三相交流电动机接触器等。
车床电气控制系统需要个外部输入信号,个输出信号。
所具有的输入点和输出点般要比所需冗余,以便于系统的完善和今后的扩展预留。
所以本系统所需的输入点为个,输出点为个。
现选择西门子公司生产的系列的型,直流点输入。
分配点绘制连接图地址的分配根据该系统的控制要求,输入输出设备,确定了点数。
根据需要控制的开关设备大约输入点为个,输出点为个需进行控制,现将地址分配如附录所示。
设计控制程序车床正反向工作及反接制动过程该控制程序步骤为按下,导通,动作,吸合短接电阻,同时动作,动作,吸合,主电动机正转起动运行,开始车削加工。
要停车时,按下,释放,松开,动作,吸合,主电动机串电阻反接制动,当速度接近于零时,速度继电器正转常开触头断开,释放电动机停转。
反向工作过程与正向相同。
主电动机点动过程按下,动作,使吸合,串电阻限流点动,松开,断开,停转,实现点动控制。
其梯形图程序如图所示。
图刀架快速移动及冷却泵工作过程快速移动及冷却泵工作过程该控制程序步骤为刀架快速移动过程为按下位置开关,动作,吸合,起动运行,代替刀架的指示灯亮。
冷却泵工作过程为按下,动作线圈得电,冷却泵电动机工作,停止时按下即可。
其梯形图程序如图所示。
图刀架快速移动及冷却泵工作交流接触器线圈电压控制交流接触器线圈电压正转接触器交流接触器线圈电压反转接触器交流接触器线圈电压长动接触器热继电器过载保护热继电器过载保护热继电器控制电路过载保护按钮黑色反接制动按钮按钮黑色点动按钮黑色正转按钮黑色反转按钮黑色启动按钮黑色停止位置开关黑色快速移动电机开关黑色机床照明速度继电器红色反接制动速度继电器红色反接制动中间继电器欠电流保护时间继电器定时接入电流表附录电气原理图附录电气接线图。
附录绘制电气位置图程综上所述,根据控制系统的要求,结合控制电路原理图和编程特点,设计了控制系统梯形图程序如附录Ⅴ所示。
结束语本设计采用可编程控制器代替继电器对机床进行控制,因为可编程控制器组成的控制系统在设计安装调试和维修等方面,不仅减少了工作量,而且减少了开支,缩减了成本,效益更高。
通过使用改造该机床电气系统后,去掉了原机床的中间继电器,时间继电器等等,使线路简化,维修方便。
同时,由于的高可靠性,输入输出部分还有信号指示,不仅使电气故障次数大大减少,而且还给准确判断电器故障的发生部位提供了很大的方便。
设计者可在规格繁多品种齐全的系列可编程控制产品中,精选所需类型,使具有较高的性能价格比。
针对这点本设计尽量节省可编程控制器的端点,从而提高了性价比,节省了不必要的开支。
通过本次设计,使我进步巩固深化和扩充专业课的基本理论和
