机电控制技术
课程设计说明书
铣床电气控制系统设计
起止日期： 2011 年 12 月 12 日 2011 年 12 月 17 日
学生姓名
XX
班级
机设
学号
XX
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院
2011年X月X日
目 录
控制象（铣床）描述 3
（）简介 3
（二）机床结构工作求 3
二铣床系统电气控制电路设计 4
（）电气传动特点控制求 4
（二）继电器接触器电气控制电路设计 4
（三）继电器接触器电气控制电路图分析介绍 5
（四）选择电气元件明细表 10
三铣床编程控制器（PLC）设计 14
（）编程控制器控制系统设计基原 14
（二）编程控制器系统设计 14
四设计心 17
五参考文献 18
六附图 18
控制象（铣床）描述
（）简介
铣床（millingmachine）系指铣刀工件加工种表面机床通常铣刀旋转运动运动工件（）铣刀移动进运动加工面沟槽加工种曲面齿轮等铣床铣刀工件进行铣削加工机床铣床铣削面沟槽轮齿螺纹花键轴外加工较复杂型面效率较刨床高机械制造修理部门广泛应
（二）机床结构工作求
万铣床具轴转速高调速范围宽操作方便工作台动循环加工等特点结构图A示底座床身悬梁刀杆支架工作台溜板升降台等部分组成
图1 卧式万铣床外形结构图
1底座 2轴电动机 3床身 4轴 5悬梁 6刀杆挂脚
7工作台 8工作台左右进操作手柄 9滑座 10工作台前操作手柄 11进变手柄变速盘 12升降工作台 13进电动机 14轴变速盘 15轴变速手柄
工作原理：
铣刀装轴连起刀杆支架床身前面垂直导轨升降台移动升降台面水导轨装行轴轴线方移动（横移动）溜板溜板部转动部分导轨作垂直轴轴线方移动（移动）样工作台工件六方（左右前）进
加快调整工件刀具间相位置改变传动工作台六方作快速移动外转动部分相溜板绕垂直轴线左右转角度（通常45度）加工螺旋槽工作台安装圆工作台扩铣削力
述知万铣床运动方式：
运动：铣刀旋转
进运动：工作台六方运动
辅助运动：工作台六方快速运动
二铣床系统电气控制电路设计
（）电气传动特点控制求
（1） 铣床运动进运动间没速度例协调求采单独笼型异步电动机拖动
（2） 进行铣逆铣加工求轴够实现正反转
（3） 提高轴旋转均匀性消铣削加工时震动轴装飞轮转惯量较求轴电动机停车制动控制
（4） 适应加工需轴转速进速度应较宽调节范围X62W铣床采机械变速方法保证变速时齿轮易齿合减齿轮端面击求变速时电动机瞬时动
（5） 进运动轴运动应电气联锁防止轴未转动时工作台工件送进损坏刀具工件进运动铣刀旋转进行降低加工工件表面粗糙度加工结束必须铣刀停转前停止进运动
（6） 六方运动联锁时刻工作台左右前六方方进运动
（7） 适应工作台六方运动求进电动机应正反转快速运动进电动机快速电磁铁配合完成
（8） 圆工作台运动需转工作台进运动联锁时进行
（9） 冷泵电动机M3求单方转动
（10） 操作方便应两处控制部件启动停止
（二）继电器接触器电气控制电路设计
根铣床电力拖动控制求时考虑方面：
1电气控制线路机械配合相紧密分析中详细解机械结构电气控制关系机械结构相较复杂
2控制线路中设置变速动控制变速利进行
3操作方便采控制实现两启停
4具完善电气联锁具短路零压载超行程限位保护环节 根设计求设计图示继电器接触器电气控制电路图
（三）继电器接触器电气控制电路图分析介绍
1．轴电动机控制 轴拖动电动机电路出轴电动机转转换开关预选确定转换开关触点动作见表1轴电动机起动停止接触器控制接触器电阻速度继电器组成停机反接制动控制
表1 转换开关动作表
触点
线端标号
操作手柄位置
铣
停止
逆铣
－
－
+
+
－
－
+
－
－
－
－
+
（1）轴电动机起动 接通电源开关选择轴电动机转操作转换开关需位置轴电动机起动停止分装工作台床身控制钮实现两控制钮接触器电触点闭合锁轴电动机预选方起动带动釉铣刀旋转时速度继电器常开触点闭合停机反接制动作准备
（2）轴电动机停机 停机钮接触器失电切断正序电源时接触器电电动机串电阻实现反接制动轴电动机转速低120触点断开断电电动机反接制动结束停机操作时应注意底否反接制动电路未接入电动机实现然停机果钮时间太短反接制动时间太短制动效果差操作时轴快停机时松开钮
（3）轴变速运动 轴变速采圆孔盘式结构变速时操作变速手柄拉出推回程中短时触动动开关轴电动机瞬动实现
轴处停车状态时操作变速手柄触动动开关接触器瞬时电电动机定子串电阻动带动齿轮转动便齿轮啮合完成变速
轴已起动工作时变速样操作变速手柄操作时触动动开关接触器失电电进行反接制动轴转速迅速降便低速齿轮啮合完成变速应重新起动钮轴电动机转动继续工作
轴变速操作时较快速度手柄推入啮合位置瞬动手柄凸轮次接触达果推入动作缓慢凸轮接触时间延长会油电动机转速高齿轮啮合甚损坏断轮
2．工作台进运动控制 工作台进运动需轴起动进行接触器常开触点（11－12）闭合接通进控制电源工作台左右前方进运动均进拖动电动机驱动通电动机正反转机械结构联合动作实现六方进运动控制工作台运动电路左右机械操作手柄联动行程开关前操作手柄联动行程开关组成复合控制时圆工作台开关断开位置触点（17－18）（12－22）接通（22－19）断开进电动机通工作台方操作手柄进行控制圆工作台开关动作表见表2
表2圆工作台开关动作表
触点
线端标号
操作手柄位置
圆工作台工作
圆工作台工作
17－18
－
+
22－19
+
－
12－22
－
+
（1）工作台左右（）进运动 工作台左右进运动工作台前面操作手柄进行控制操作柄扳右位置时行程开关压合常开触点（18－19）接通常闭触点（25－17）断开时控制电源（12－15－16－17－18－19）接通接触器吸合触点接通电动机正序电源正旋转工作合作右进运动理操作手柄扳左位置时行程开关压合工作台左进运动
手柄置中间位置复原均吸合工作台停止左右方运动
（2）工作台前（横）进运动（垂直）进运动 工作台前进运动套操作柄控制手柄5控制位置处中间位置原始状态进离合器处脱开状态行程开关均复位工作台运动操作前手柄时．通机械装置连结前进离合器操作手柄时连结进离合器时压合接通电动机正反旋转带动工作台作前进运动
工作台前进运动电气控制电路相操作手柄扳前位置时压合行程开关常闭触点断开常开触点闭合控制电源（12－22－25－17－18－19）接通线圈吸合进电动机正旋转通机械联动前进离合器进离合器接入工作合作前方进运动
工作台进运动套电气控制装置操作手柄扳位置时压合行程开关进电动机反旋转．工作台作方进运动
表2 工作台升降横操作手柄位置
手柄位置
工作台运动方
离合器接通丝杆
行程开关
接触器动作
电动机运转
进快速
垂直丝杆
SQ3
KM3
M2正转
进快速
垂直丝杆
SQ4
KM4
M2反转
前
前进快速前
横丝杆
SQ3
KM3
M2正转
进快速
横丝杆
SQ4
KM4
M2反转
中间
升降横进停止
（3）圆工作台工作 圆工作台回转运动进电动机传动机构驱动时首先必须圆工作台转换开关扳接通位置圆工作台工作位置时触点（12－22）（17－18）断开（22－19）接通样切断铣床工作台进运动控制回路工作台作左右前方进运动圆工作台控制电路中控制电源（12－15－16－17－25－22－19）接通接触器线圈回路电动机带动圆工作台作回转运动线圈回路切断进电动机仅正旋转圆工作台方作回转运动
（4）进变速动 进变速动轴变速动样便变速时齿轮啮合电气控制没进变速动电路进变速时允许工作台作方运动
变速时先变速手柄拉出齿轮脱离啮合然转动变速盘选择进速度挡推入变速手柄推入变速手柄时应先手柄极端位置拉行程开关压合次．常闭触点（12－15）断开常开触点（15－19）接通控制电源（12－22－25－17－16－15－19）接通接触器进电动机作瞬时转动便齿轮啮合
（5）工作台快速移动 铣床工作台实现进运动外进行快速移动通前述方控制手柄配合决速移动钮进行操作
工作台已某方进时快速进钮接触器通电接通快速移动电磁铁衔铁吸合丝杠进传动链中摩擦离台器合减少中间传动装置工作台原进运动方实现快速移动放开快速移动钮时接触器电磁铁线圈相继断电衔铁释放摩擦离合器脱开快速移动结束工作台原进运动速度原进运动方继续进工作台快速移动点动控制
工作台快速移动轴电动机停转情况进行时应轴换开关扳停止位置然接触器通电锁操工作台手柄进电动机起动旋转快速移动钮工作台便轴旋转情况实现快速移动
3．冷泵电动机控制明电路 冷泵电动机通常铣削时转换开关操作转换开关扳接通位置时触点闭合接触器通电起动旋转拖动冷泵送出冷液
机床局部明变压器输出24安全电压开关控制明灯
4．控制电路联锁保护 铣床运动较电气控制电路较复杂保证刀具工件机床够安全进行工作应具完善联锁保护
（1）运动进运动序联锁 进运动电气控制电路接轴电动机接触器触点（11－12）保证电动机起动进电动机起动轴电动机停止时进电动机应立停止
（2）工作台六进运动方间联锁 工作台左右前六方进运动分两套机械机构操作铣削加工时许方进运动避免误操作．采机械联锁较困难采电气联锁工作台实现左右方进运动时控制电源必须通控制前进行程开关常闭触点支路工作台作前方进运动时控制电源必须通控制右左进行程开关常闭触点支路实现电气配合机械定位六进运动方联锁
（3）圆工作台工作六方进运动间联锁 圆工作台工作时允许六方进运动中作方进运动电路中通开关定位联锁外必须控制电路通常闭触点实现电气联锁
（4）进变速动允许工作台作方进运动联锁 变速动时动作触点（12－15）断开（15－19）接通控制电源必须触点（圆工作台工作）四常闭触点（工作台六方均进运动）实现进变速动
（5）保护环节 电路控制电路明电路具短路保护六方进运动终端限位保护限位挡铁碰撞操作手柄返回中间位置切断控制电路实现
三台电动机载保护分热继电器实现确保刀具工件安全求轴电动机冷泵电动机载时二台电动机停转外进运动应停止否撞坏刀具工件应串接相位置控制电路中进电动机载时求进运动先停止允许刀具空转会操作者总停机常闭触点串接进运动控制支路中
（四）选择电气元件明细表
设备电气控制线路中满足生产工艺电力拖动需电动机常起动制动改变运动方调节转速电路发生载短路欠压失压等情况时控制电路保护环节应动切断电路保护线路设备求需助电器完成
类电器设备电气控制系统中处位置起作选方法相生产机械常低压电器选择电器产品目录项指标数正确合理选择低压电器电气系统安全运行工作保证
电气元件选择应注意点：
（1）根控制元件功求确定电气元件功求确定电气元件类型继电器接触器元件通断功率较电路时应选择交流接触器元件切换功率较电路（控制电路）时应选择中间继电器伴延时求时应选时间继电器
（2）根电气控制电压电流功率确定元件规格满足元器件负载力寿命
（3）掌握元器件预期工作环境供应情况防油防尘货源等
（4）保证定性采相应降额系数进行必技术校核
1 钮
钮通常短时间接通断开电流控制电路开关
目前钮结构种形式：旋钮式——手动旋转进行操作指示灯——钮装入信号指示灯紧急式——装蘑菇形式旋帽紧急操作等等般说停止钮采红色钮根需触点数场合颜色选择
2 低压开关
低压开关包括种
1)刀开关
刀开关接通切断长期改组设备电源般刀开关额定电压超500V额定电流10A千安种等级刀开关附熔断器带熔断器式刀开关HD型HS型带熔断器式开关HKHR3系列等刀开关根电源种类电压等级电动机容量需极数场选择
2)组合开关
组合开关作电源引入开关称电源隔离开关启停5KW异步电动机时接通次数宜超10次开关额定电流般取电动机额定电流15~25倍
组合开关根电源种类电压等级需触点数电动机容量进行选常组合开关HZ10系列额定电流10A25A60A100A四种适交流电压380V支流电压220V电气设备中
3)限位开关（行程开关）
限位开关生产机械运动行程位置动作电流开关选根机械位置开关形式求触点数目电压种类电压电流等级求确定机床常LX2型LX19型JLXK1型LXW11型JLXK111型微动开关等求动作快灵敏度高行程控制采接开关接开关称触点限位开关通运动部件引起电磁场变化动作接开关寿命长性精度价格限位开关
4)动开关
动开关称动空气断路器动开关压力机应广泛动开关接通分断正常工作电流动分断载短路电流分断力强欠压载短路保护作
选择动开关应考虑技术参数：额定电压额定电流允许切断极限电流等动开关拖扣器额定电流应等负载允许长期均电流动开关极限分断力少等电路短路电流动开关拖扣器电流整定应面原：欠电压拖扣器额定电压等电路等电路额定电压热拖扣器整定电流控象（负载）额定电流相等电磁拖扣器瞬时拖扣器整定电流应负载正常工作时尖峰电流保护电动机时电磁拖扣器瞬时拖扣电流电动机启动电流17倍
3 接触器选
选择接触器数：电源种类（直流交流）触点额定电流辅助触点种类数量触点额定电流电磁线圈电源种类频率额定电压额定操作频率等机床交流接触器
交流接触器选择考虑触点额定电流额定电压线圈电压等
交流接触器触点额定电压般高线路额定电压确定
根控制回路电压决定接触器线圈电压保证安全般接触器吸引线圈选择较低电压果控制线路较简单情况省变压器选380V电压值注意接触器产品系列类 设计根接触器负担工作务选相应产品系列
接触器辅助触点数量种类满足线路需
4 继电器选
1）般继电器选
般继电器指具相电磁系统继电器称电磁继电器选时满足继电器线圈电压线圈电流求外应控制需分选电流继电器欠电流继电器电压继电器欠电压继电器中间继电器等外电压电流继电器交流直流分选择时应注意
2）时间继电器选择
时间继电器压力机控制线路中常电器类型：电磁式空气阻尼式电动式电子式等较空气阻尼式时间继电器特点工作结构简单延时整定范围较宽（达04s～180s）
时间继电器型式样具特点选择时应方面考虑
(1) 根控制线路求选择延时方式通电延时型断电延时型
(2) 根延时准确度求延时时间长短选择
(3) 根场合工作环境选择合适时间继电器
3）热继电器选择
热继电器选择应电动机工作环境起动情况负载性质等素考虑方面充分发挥电动机载力方面电动机短时载起动瞬间受影响热继电器结构形式选择星形连接电动机选择两相三相结构热继电器三角形连接电动机应选择带断相保护装置三相结构热继电器
根步骤参考资料查找制定课程设计中继电器元件表（见表4）
表4 电动机电器元件明细表
代 号
名 称
型 号
QS
总电源开关
HZ1603
SA5
轴正反转停止开关
HZ3131倒
SA3
冷泵开关
HZ1103
FU1
熔断器
RL16040
FU2
熔断器
RL11510
FU3
熔断器
RL1154
FU4
熔断器
RL1152
R
电阻器（反接制动）
1A 045欧
FR1
轴电动机热继电器
JR1010 35 A
FR2
进电动机热继电器
JR21 142~148 A
FR3
冷泵电动机热继电器
JR1010 045 A
KM2
轴制动接触器
CJO40
KM1
轴启动接触器
CJO40
KM3
进正转接触器
CJO20
KM4
进反转接触器
CJO20
KM5
电磁铁接触器
JZ744 127 V
YA
牵引电磁铁
380 V 150 N
M1
轴电动机
JOF524
M3
冷泵电动机
JCB22
M2
进电动机
JOF414
TL
变压器
BK150 38012736 V
SB1SB2
轴启动钮
LA2
SB3SB4
轴停止反接钮
LA2
SB5SB6
进快速钮
LA2
SQ1
工作台右移动
LX311H
SQ2
工作台左移动
LX311H
SQ4
工作台升（前）移动
LX2111
SQ3
工作台降（）移动
LX2111
KV
速度继电器
PKC
SA4
明灯具开关
JC61
三铣床编程控制器（PLC）设计
（）编程控制器控制系统设计基原
设计编程控制器系统时应遵循基原
1）限速满足控制求
充分发挥编程控制器功限度满足控象控制求设计中重条原设计员深入现场进行调查研究收集资料时注意现场工程理技术员操作员紧密配合解决重点问题疑难问题
2）保证系统安全
保证编程控制器控制系统够长期安全稳定运行设计控制系统重原
3） 力求简单济维修方便
满足控制求前提方面注意断扩工程效益方面注意断降低工程成宜盲目追求动化高指标
4） 适应发展需
适考虑控制系统发展完善需
（二）编程控制器系统设计
1）PLC选型
系统输入信号18输出信号6通编程器机型容量输入输出模块电源等分析选择FX2N48MR时需扩展模块
2）电路编程控制器输入输出接线图图二示
3）输入输出设备PLCIO元件设置见表5
表5 输入输出设备PLCIO元件设置
输入设备
PLC
输入继电器
输出设备
PLC
输出继电器
代号
功
代号
功
QS
控制电路停止钮
X000
KM1
M1启动接触器
Y000
SB1
M1两启动钮
X001
KM2
M1反接制动接触器
Y001
SB2
M1两启动钮
X002
KM3
M2正转接触器
Y002
SB3
反接制动两启动钮
X003
KM4
M2反转接触器
Y003
SB4
反接制动两启动钮
X004
KM5
电磁铁YA 接通接触器
Y004
FR1
M1热继电器动断触点
X005
KM6
M3启动接触器
Y005
KV
M1轴速度继电器
X006
SQ7
轴变速手柄
X007
SA1
圆工作台控制开关
X010
SQ1
工作台右行程开关
X012
SQ2
工作台左行程开关
X013
SQ3
工作台行程开关
X014
SQ4
工作台前行程开关
X015
SQ6
工作台变速行程开关
X016
SB5
工作台快速移动控制钮
X017
SB6
工作台快速移动控制钮
X020
SA3
冷水泵启动断开开关
X021
FR2
M2热继电器动断触点
X022
FR3
M3热继电器动断触点
X023
4）梯形图
根电路图控制线路元件画出梯形图图三示
四设计总结心体会
周课程设计结束次课程设计中仅检验学知识培养握件事情做件事情完成件事情设计程中学相互探讨相互学相互监督学会合作学会运筹帷幄学会宽容学会理解学会做处世
课程设计专业课程知识综合应实践训练着迈社会事职业工作前必少程．千里行始足通次课程设计深深体会句千古名言真正含义．天认真进行课程设计学会脚踏实迈开步明天稳健社会潮中奔跑坚实基础
次课程设计设计铣床电气控制原理PLC控制原理 铣床结构等没掌握透彻完成万铣床电气控制解铣床构造工作原理做电气控制部分前花定时间解万铣床工作原理开始时候发现方书讲错误思考明白做控制设计部分时组学做深入讨通网图书馆查资料学讨老师帮助较完成铣床继电器控制PLC原理控制设计基达预定设计求次设计程中学许知识 继电器控制原理PLC控制原理更深层次解尤继电器部分较熟练选择电气元件型号分析电路图PLC部分编程简单解会画简单梯形图较熟练写出相应指令语句资料搜集阅读相关文献讨思考设计务完成方面锻炼时足处学中会努力弥补足断努力积极进取
总体说次非常意义课程设计程中遇少少困难里面认识团队重性中中探讨中学中认识错误缺点旧学进步更知道查阅书籍请教老师重性次课程设计工作坚实基础
五参考文献
[1]张万奎编机床电气控制技术北京：中国林业出版社北京学出版社2006
[2] 孙余凯吴鸣山等编著学实电气控制线路图北京：电子工业出版社2006
[3]秦煌编电工学 高等教育出版社2006
[4] 郑凤翼郑丹丹赵春江编图解PLC控制系统梯形图语句表北京：民邮电出版社2006
[5] 芮静康编实机床电路图集 北京：中国水利水电出版社2006
六附图
1电气控制原理图
2PLC电路接线图
附图附件
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机电控制技术
课程设计说明书
铣床电气控制系统设计
起止日期： 2011 年 12 月 12 日 2011 年 12 月 17 日
学生姓名
XX
班级
机设
学号
XX
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院
2011年X月X日
目 录
控制象（铣床）描述 3
（）简介 3
（二）机床结构工作求 3
二铣床系统电气控制电路设计 4
（）电气传动特点控制求 4
（二）继电器接触器电气控制电路设计 4
（三）继电器接触器电气控制电路图分析介绍 5
（四）选择电气元件明细表 10
三铣床编程控制器（PLC）设计 14
（）编程控制器控制系统设计基原 14
（二）编程控制器系统设计 14
四设计心 17
五参考文献 18
六附图 18
控制象（铣床）描述
（）简介
铣床（millingmachine）系指铣刀工件加工种表面机床通常铣刀旋转运动运动工件（）铣刀移动进运动加工面沟槽加工种曲面齿轮等铣床铣刀工件进行铣削加工机床铣床铣削面沟槽轮齿螺纹花键轴外加工较复杂型面效率较刨床高机械制造修理部门广泛应
（二）机床结构工作求
万铣床具轴转速高调速范围宽操作方便工作台动循环加工等特点结构图A示底座床身悬梁刀杆支架工作台溜板升降台等部分组成
图1 卧式万铣床外形结构图
1底座 2轴电动机 3床身 4轴 5悬梁 6刀杆挂脚
7工作台 8工作台左右进操作手柄 9滑座 10工作台前操作手柄 11进变手柄变速盘 12升降工作台 13进电动机 14轴变速盘 15轴变速手柄
工作原理：
铣刀装轴连起刀杆支架床身前面垂直导轨升降台移动升降台面水导轨装行轴轴线方移动（横移动）溜板溜板部转动部分导轨作垂直轴轴线方移动（移动）样工作台工件六方（左右前）进
加快调整工件刀具间相位置改变传动工作台六方作快速移动外转动部分相溜板绕垂直轴线左右转角度（通常45度）加工螺旋槽工作台安装圆工作台扩铣削力
述知万铣床运动方式：
运动：铣刀旋转
进运动：工作台六方运动
辅助运动：工作台六方快速运动
二铣床系统电气控制电路设计
（）电气传动特点控制求
（1） 铣床运动进运动间没速度例协调求采单独笼型异步电动机拖动
（2） 进行铣逆铣加工求轴够实现正反转
（3） 提高轴旋转均匀性消铣削加工时震动轴装飞轮转惯量较求轴电动机停车制动控制
（4） 适应加工需轴转速进速度应较宽调节范围X62W铣床采机械变速方法保证变速时齿轮易齿合减齿轮端面击求变速时电动机瞬时动
（5） 进运动轴运动应电气联锁防止轴未转动时工作台工件送进损坏刀具工件进运动铣刀旋转进行降低加工工件表面粗糙度加工结束必须铣刀停转前停止进运动
（6） 六方运动联锁时刻工作台左右前六方方进运动
（7） 适应工作台六方运动求进电动机应正反转快速运动进电动机快速电磁铁配合完成
（8） 圆工作台运动需转工作台进运动联锁时进行
（9） 冷泵电动机M3求单方转动
（10） 操作方便应两处控制部件启动停止
（二）继电器接触器电气控制电路设计
根铣床电力拖动控制求时考虑方面：
1电气控制线路机械配合相紧密分析中详细解机械结构电气控制关系机械结构相较复杂
2控制线路中设置变速动控制变速利进行
3操作方便采控制实现两启停
4具完善电气联锁具短路零压载超行程限位保护环节 根设计求设计图示继电器接触器电气控制电路图
（三）继电器接触器电气控制电路图分析介绍
1．轴电动机控制 轴拖动电动机电路出轴电动机转转换开关预选确定转换开关触点动作见表1轴电动机起动停止接触器控制接触器电阻速度继电器组成停机反接制动控制
表1 转换开关动作表
触点
线端标号
操作手柄位置
铣
停止
逆铣
－
－
+
+
－
－
+
－
－
－
－
+
（1）轴电动机起动 接通电源开关选择轴电动机转操作转换开关需位置轴电动机起动停止分装工作台床身控制钮实现两控制钮接触器电触点闭合锁轴电动机预选方起动带动釉铣刀旋转时速度继电器常开触点闭合停机反接制动作准备
（2）轴电动机停机 停机钮接触器失电切断正序电源时接触器电电动机串电阻实现反接制动轴电动机转速低120触点断开断电电动机反接制动结束停机操作时应注意底否反接制动电路未接入电动机实现然停机果钮时间太短反接制动时间太短制动效果差操作时轴快停机时松开钮
（3）轴变速运动 轴变速采圆孔盘式结构变速时操作变速手柄拉出推回程中短时触动动开关轴电动机瞬动实现
轴处停车状态时操作变速手柄触动动开关接触器瞬时电电动机定子串电阻动带动齿轮转动便齿轮啮合完成变速
轴已起动工作时变速样操作变速手柄操作时触动动开关接触器失电电进行反接制动轴转速迅速降便低速齿轮啮合完成变速应重新起动钮轴电动机转动继续工作
轴变速操作时较快速度手柄推入啮合位置瞬动手柄凸轮次接触达果推入动作缓慢凸轮接触时间延长会油电动机转速高齿轮啮合甚损坏断轮
2．工作台进运动控制 工作台进运动需轴起动进行接触器常开触点（11－12）闭合接通进控制电源工作台左右前方进运动均进拖动电动机驱动通电动机正反转机械结构联合动作实现六方进运动控制工作台运动电路左右机械操作手柄联动行程开关前操作手柄联动行程开关组成复合控制时圆工作台开关断开位置触点（17－18）（12－22）接通（22－19）断开进电动机通工作台方操作手柄进行控制圆工作台开关动作表见表2
表2圆工作台开关动作表
触点
线端标号
操作手柄位置
圆工作台工作
圆工作台工作
17－18
－
+
22－19
+
－
12－22
－
+
（1）工作台左右（）进运动 工作台左右进运动工作台前面操作手柄进行控制操作柄扳右位置时行程开关压合常开触点（18－19）接通常闭触点（25－17）断开时控制电源（12－15－16－17－18－19）接通接触器吸合触点接通电动机正序电源正旋转工作合作右进运动理操作手柄扳左位置时行程开关压合工作台左进运动
手柄置中间位置复原均吸合工作台停止左右方运动
（2）工作台前（横）进运动（垂直）进运动 工作台前进运动套操作柄控制手柄5控制位置处中间位置原始状态进离合器处脱开状态行程开关均复位工作台运动操作前手柄时．通机械装置连结前进离合器操作手柄时连结进离合器时压合接通电动机正反旋转带动工作台作前进运动
工作台前进运动电气控制电路相操作手柄扳前位置时压合行程开关常闭触点断开常开触点闭合控制电源（12－22－25－17－18－19）接通线圈吸合进电动机正旋转通机械联动前进离合器进离合器接入工作合作前方进运动
工作台进运动套电气控制装置操作手柄扳位置时压合行程开关进电动机反旋转．工作台作方进运动
表2 工作台升降横操作手柄位置
手柄位置
工作台运动方
离合器接通丝杆
行程开关
接触器动作
电动机运转
进快速
垂直丝杆
SQ3
KM3
M2正转
进快速
垂直丝杆
SQ4
KM4
M2反转
前
前进快速前
横丝杆
SQ3
KM3
M2正转
进快速
横丝杆
SQ4
KM4
M2反转
中间
升降横进停止
（3）圆工作台工作 圆工作台回转运动进电动机传动机构驱动时首先必须圆工作台转换开关扳接通位置圆工作台工作位置时触点（12－22）（17－18）断开（22－19）接通样切断铣床工作台进运动控制回路工作台作左右前方进运动圆工作台控制电路中控制电源（12－15－16－17－25－22－19）接通接触器线圈回路电动机带动圆工作台作回转运动线圈回路切断进电动机仅正旋转圆工作台方作回转运动
（4）进变速动 进变速动轴变速动样便变速时齿轮啮合电气控制没进变速动电路进变速时允许工作台作方运动
变速时先变速手柄拉出齿轮脱离啮合然转动变速盘选择进速度挡推入变速手柄推入变速手柄时应先手柄极端位置拉行程开关压合次．常闭触点（12－15）断开常开触点（15－19）接通控制电源（12－22－25－17－16－15－19）接通接触器进电动机作瞬时转动便齿轮啮合
（5）工作台快速移动 铣床工作台实现进运动外进行快速移动通前述方控制手柄配合决速移动钮进行操作
工作台已某方进时快速进钮接触器通电接通快速移动电磁铁衔铁吸合丝杠进传动链中摩擦离台器合减少中间传动装置工作台原进运动方实现快速移动放开快速移动钮时接触器电磁铁线圈相继断电衔铁释放摩擦离合器脱开快速移动结束工作台原进运动速度原进运动方继续进工作台快速移动点动控制
工作台快速移动轴电动机停转情况进行时应轴换开关扳停止位置然接触器通电锁操工作台手柄进电动机起动旋转快速移动钮工作台便轴旋转情况实现快速移动
3．冷泵电动机控制明电路 冷泵电动机通常铣削时转换开关操作转换开关扳接通位置时触点闭合接触器通电起动旋转拖动冷泵送出冷液
机床局部明变压器输出24安全电压开关控制明灯
4．控制电路联锁保护 铣床运动较电气控制电路较复杂保证刀具工件机床够安全进行工作应具完善联锁保护
（1）运动进运动序联锁 进运动电气控制电路接轴电动机接触器触点（11－12）保证电动机起动进电动机起动轴电动机停止时进电动机应立停止
（2）工作台六进运动方间联锁 工作台左右前六方进运动分两套机械机构操作铣削加工时许方进运动避免误操作．采机械联锁较困难采电气联锁工作台实现左右方进运动时控制电源必须通控制前进行程开关常闭触点支路工作台作前方进运动时控制电源必须通控制右左进行程开关常闭触点支路实现电气配合机械定位六进运动方联锁
（3）圆工作台工作六方进运动间联锁 圆工作台工作时允许六方进运动中作方进运动电路中通开关定位联锁外必须控制电路通常闭触点实现电气联锁
（4）进变速动允许工作台作方进运动联锁 变速动时动作触点（12－15）断开（15－19）接通控制电源必须触点（圆工作台工作）四常闭触点（工作台六方均进运动）实现进变速动
（5）保护环节 电路控制电路明电路具短路保护六方进运动终端限位保护限位挡铁碰撞操作手柄返回中间位置切断控制电路实现
三台电动机载保护分热继电器实现确保刀具工件安全求轴电动机冷泵电动机载时二台电动机停转外进运动应停止否撞坏刀具工件应串接相位置控制电路中进电动机载时求进运动先停止允许刀具空转会操作者总停机常闭触点串接进运动控制支路中
（四）选择电气元件明细表
设备电气控制线路中满足生产工艺电力拖动需电动机常起动制动改变运动方调节转速电路发生载短路欠压失压等情况时控制电路保护环节应动切断电路保护线路设备求需助电器完成
类电器设备电气控制系统中处位置起作选方法相生产机械常低压电器选择电器产品目录项指标数正确合理选择低压电器电气系统安全运行工作保证
电气元件选择应注意点：
（1）根控制元件功求确定电气元件功求确定电气元件类型继电器接触器元件通断功率较电路时应选择交流接触器元件切换功率较电路（控制电路）时应选择中间继电器伴延时求时应选时间继电器
（2）根电气控制电压电流功率确定元件规格满足元器件负载力寿命
（3）掌握元器件预期工作环境供应情况防油防尘货源等
（4）保证定性采相应降额系数进行必技术校核
1 钮
钮通常短时间接通断开电流控制电路开关
目前钮结构种形式：旋钮式——手动旋转进行操作指示灯——钮装入信号指示灯紧急式——装蘑菇形式旋帽紧急操作等等般说停止钮采红色钮根需触点数场合颜色选择
2 低压开关
低压开关包括种
1)刀开关
刀开关接通切断长期改组设备电源般刀开关额定电压超500V额定电流10A千安种等级刀开关附熔断器带熔断器式刀开关HD型HS型带熔断器式开关HKHR3系列等刀开关根电源种类电压等级电动机容量需极数场选择
2)组合开关
组合开关作电源引入开关称电源隔离开关启停5KW异步电动机时接通次数宜超10次开关额定电流般取电动机额定电流15~25倍
组合开关根电源种类电压等级需触点数电动机容量进行选常组合开关HZ10系列额定电流10A25A60A100A四种适交流电压380V支流电压220V电气设备中
3)限位开关（行程开关）
限位开关生产机械运动行程位置动作电流开关选根机械位置开关形式求触点数目电压种类电压电流等级求确定机床常LX2型LX19型JLXK1型LXW11型JLXK111型微动开关等求动作快灵敏度高行程控制采接开关接开关称触点限位开关通运动部件引起电磁场变化动作接开关寿命长性精度价格限位开关
4)动开关
动开关称动空气断路器动开关压力机应广泛动开关接通分断正常工作电流动分断载短路电流分断力强欠压载短路保护作
选择动开关应考虑技术参数：额定电压额定电流允许切断极限电流等动开关拖扣器额定电流应等负载允许长期均电流动开关极限分断力少等电路短路电流动开关拖扣器电流整定应面原：欠电压拖扣器额定电压等电路等电路额定电压热拖扣器整定电流控象（负载）额定电流相等电磁拖扣器瞬时拖扣器整定电流应负载正常工作时尖峰电流保护电动机时电磁拖扣器瞬时拖扣电流电动机启动电流17倍
3 接触器选
选择接触器数：电源种类（直流交流）触点额定电流辅助触点种类数量触点额定电流电磁线圈电源种类频率额定电压额定操作频率等机床交流接触器
交流接触器选择考虑触点额定电流额定电压线圈电压等
交流接触器触点额定电压般高线路额定电压确定
根控制回路电压决定接触器线圈电压保证安全般接触器吸引线圈选择较低电压果控制线路较简单情况省变压器选380V电压值注意接触器产品系列类 设计根接触器负担工作务选相应产品系列
接触器辅助触点数量种类满足线路需
4 继电器选
1）般继电器选
般继电器指具相电磁系统继电器称电磁继电器选时满足继电器线圈电压线圈电流求外应控制需分选电流继电器欠电流继电器电压继电器欠电压继电器中间继电器等外电压电流继电器交流直流分选择时应注意
2）时间继电器选择
时间继电器压力机控制线路中常电器类型：电磁式空气阻尼式电动式电子式等较空气阻尼式时间继电器特点工作结构简单延时整定范围较宽（达04s～180s）
时间继电器型式样具特点选择时应方面考虑
(1) 根控制线路求选择延时方式通电延时型断电延时型
(2) 根延时准确度求延时时间长短选择
(3) 根场合工作环境选择合适时间继电器
3）热继电器选择
热继电器选择应电动机工作环境起动情况负载性质等素考虑方面充分发挥电动机载力方面电动机短时载起动瞬间受影响热继电器结构形式选择星形连接电动机选择两相三相结构热继电器三角形连接电动机应选择带断相保护装置三相结构热继电器
根步骤参考资料查找制定课程设计中继电器元件表（见表4）
表4 电动机电器元件明细表
代 号
名 称
型 号
QS
总电源开关
HZ1603
SA5
轴正反转停止开关
HZ3131倒
SA3
冷泵开关
HZ1103
FU1
熔断器
RL16040
FU2
熔断器
RL11510
FU3
熔断器
RL1154
FU4
熔断器
RL1152
R
电阻器（反接制动）
1A 045欧
FR1
轴电动机热继电器
JR1010 35 A
FR2
进电动机热继电器
JR21 142~148 A
FR3
冷泵电动机热继电器
JR1010 045 A
KM2
轴制动接触器
CJO40
KM1
轴启动接触器
CJO40
KM3
进正转接触器
CJO20
KM4
进反转接触器
CJO20
KM5
电磁铁接触器
JZ744 127 V
YA
牵引电磁铁
380 V 150 N
M1
轴电动机
JOF524
M3
冷泵电动机
JCB22
M2
进电动机
JOF414
TL
变压器
BK150 38012736 V
SB1SB2
轴启动钮
LA2
SB3SB4
轴停止反接钮
LA2
SB5SB6
进快速钮
LA2
SQ1
工作台右移动
LX311H
SQ2
工作台左移动
LX311H
SQ4
工作台升（前）移动
LX2111
SQ3
工作台降（）移动
LX2111
KV
速度继电器
PKC
SA4
明灯具开关
JC61
三铣床编程控制器（PLC）设计
（）编程控制器控制系统设计基原
设计编程控制器系统时应遵循基原
1）限速满足控制求
充分发挥编程控制器功限度满足控象控制求设计中重条原设计员深入现场进行调查研究收集资料时注意现场工程理技术员操作员紧密配合解决重点问题疑难问题
2）保证系统安全
保证编程控制器控制系统够长期安全稳定运行设计控制系统重原
3） 力求简单济维修方便
满足控制求前提方面注意断扩工程效益方面注意断降低工程成宜盲目追求动化高指标
4） 适应发展需
适考虑控制系统发展完善需
（二）编程控制器系统设计
1）PLC选型
系统输入信号18输出信号6通编程器机型容量输入输出模块电源等分析选择FX2N48MR时需扩展模块
2）电路编程控制器输入输出接线图图二示
3）输入输出设备PLCIO元件设置见表5
表5 输入输出设备PLCIO元件设置
输入设备
PLC
输入继电器
输出设备
PLC
输出继电器
代号
功
代号
功
QS
控制电路停止钮
X000
KM1
M1启动接触器
Y000
SB1
M1两启动钮
X001
KM2
M1反接制动接触器
Y001
SB2
M1两启动钮
X002
KM3
M2正转接触器
Y002
SB3
反接制动两启动钮
X003
KM4
M2反转接触器
Y003
SB4
反接制动两启动钮
X004
KM5
电磁铁YA 接通接触器
Y004
FR1
M1热继电器动断触点
X005
KM6
M3启动接触器
Y005
KV
M1轴速度继电器
X006
SQ7
轴变速手柄
X007
SA1
圆工作台控制开关
X010
SQ1
工作台右行程开关
X012
SQ2
工作台左行程开关
X013
SQ3
工作台行程开关
X014
SQ4
工作台前行程开关
X015
SQ6
工作台变速行程开关
X016
SB5
工作台快速移动控制钮
X017
SB6
工作台快速移动控制钮
X020
SA3
冷水泵启动断开开关
X021
FR2
M2热继电器动断触点
X022
FR3
M3热继电器动断触点
X023
4）梯形图
根电路图控制线路元件画出梯形图图三示
四设计总结心体会
周课程设计结束次课程设计中仅检验学知识培养握件事情做件事情完成件事情设计程中学相互探讨相互学相互监督学会合作学会运筹帷幄学会宽容学会理解学会做处世
课程设计专业课程知识综合应实践训练着迈社会事职业工作前必少程．千里行始足通次课程设计深深体会句千古名言真正含义．天认真进行课程设计学会脚踏实迈开步明天稳健社会潮中奔跑坚实基础
次课程设计设计铣床电气控制原理PLC控制原理 铣床结构等没掌握透彻完成万铣床电气控制解铣床构造工作原理做电气控制部分前花定时间解万铣床工作原理开始时候发现方书讲错误思考明白做控制设计部分时组学做深入讨通网图书馆查资料学讨老师帮助较完成铣床继电器控制PLC原理控制设计基达预定设计求次设计程中学许知识 继电器控制原理PLC控制原理更深层次解尤继电器部分较熟练选择电气元件型号分析电路图PLC部分编程简单解会画简单梯形图较熟练写出相应指令语句资料搜集阅读相关文献讨思考设计务完成方面锻炼时足处学中会努力弥补足断努力积极进取
总体说次非常意义课程设计程中遇少少困难里面认识团队重性中中探讨中学中认识错误缺点旧学进步更知道查阅书籍请教老师重性次课程设计工作坚实基础
五参考文献
[1]张万奎编机床电气控制技术北京：中国林业出版社北京学出版社2006
[2] 孙余凯吴鸣山等编著学实电气控制线路图北京：电子工业出版社2006
[3]秦煌编电工学 高等教育出版社2006
[4] 郑凤翼郑丹丹赵春江编图解PLC控制系统梯形图语句表北京：民邮电出版社2006
[5] 芮静康编实机床电路图集 北京：中国水利水电出版社2006
六附图
1电气控制原理图
2PLC电路接线图
附图附件
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