要能夠勝任電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，按要求完成好設(shè)計(jì)任務(wù)，僅僅掌握電氣設(shè)計(jì)的基盡可能取自生產(chǎn)中實(shí)用的電氣控制裝置。本指導(dǎo)書主要討論課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的、要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容、深度及完成的工作量。并通過實(shí)例介紹，進(jìn)一步說明課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟。本指導(dǎo)書還收集了較多的設(shè)計(jì)參考題，可作為課程設(shè)計(jì)練習(xí)題，直接供設(shè)計(jì)者自由選取。命題結(jié)合生產(chǎn)需要，具有真實(shí)感。設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格要求，力求做到圖紙資料規(guī)范化。電氣設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)兩個方面，不能忽視設(shè)計(jì)工作量、說明書等要求與畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)有較大的區(qū)別，電氣控制課程設(shè)計(jì)屬于練習(xí)性質(zhì)，不強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)果直接用于生產(chǎn)，個人的工藝設(shè)計(jì)，只要求完成其中的一部份內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)原則上應(yīng)做到一人一題和自由選題。在幾個人共選一個課題的情況下，各人的開拓設(shè)計(jì)思路的講座。第二節(jié)課程設(shè)計(jì)的目的和要求課程設(shè)計(jì)主要目的，是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控的整體觀念。2）綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；3）查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；4）工程繪圖能力；5）寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生為主，充分發(fā)揮自主性和創(chuàng)造精神。教師的指導(dǎo)作用主要體現(xiàn)在工作方法、思維方法的引導(dǎo)。為保證順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，提出如下要求：務(wù)書和工作進(jìn)度計(jì)劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時(shí)間。2）在方案確定過程中（是重要一環(huán)）應(yīng)主動提出問題，以取得階段提倡廣泛討論，做到思路開闊，依據(jù)充分。在具體設(shè)計(jì)過程中，要求多思考，主要參數(shù)的確定，要經(jīng)過計(jì)算論證。號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元件明細(xì)表以至圖紙的折疊和裝訂。4）說明書要求文字通順、簡練、字跡端正、整潔。5）應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。6）條件允許情況下，對自己的設(shè)計(jì)線路進(jìn)行試驗(yàn)論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能。課程設(shè)計(jì)要求是以設(shè)計(jì)任務(wù)書形式表達(dá)，按要求，其設(shè)計(jì)任務(wù)書應(yīng)包含以下內(nèi)容：1）設(shè)備的名稱、用途、基本構(gòu)造、動作原理以及工藝過程的簡單介2）拖動方式、運(yùn)動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。3）連鎖、保護(hù)要求。4）照明、指示、報(bào)警等輔助要求。5）應(yīng)繪制的圖紙。6）說明書要求。制造過程中需要的施工圖紙，其類型數(shù)量很多，設(shè)計(jì)中主要是以電氣設(shè)備總體配制圖‘電器在接到設(shè)計(jì)任務(wù)書后，一原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩部分，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。2）根據(jù)拖動要求設(shè)計(jì)主電路。在繪制主電路時(shí)，可從以下及方面來考慮：每臺電動機(jī)的控制機(jī)方式，應(yīng)根據(jù)其容量及拖動負(fù)載性質(zhì)考慮其起動要求，選擇適當(dāng)?shù)钠饝]采用降壓起動。根據(jù)運(yùn)動要求決定轉(zhuǎn)向控制。根據(jù)各臺電動機(jī)的工作制，決定是否需要設(shè)置過載保護(hù)或過電流控制措施。根據(jù)拖動負(fù)載及工藝要求決定停車時(shí)是否需要制動控制，并決定采用何種制動方式。設(shè)置短路保護(hù)及其他必要的電氣保護(hù)?？紤]其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測量、信號檢測等?！跽_選擇控制電路電壓種類及大小?！醺鶕?jù)每臺電動機(jī)的起動、運(yùn)行、調(diào)速、制動及保護(hù)要求，依次繪制各控制環(huán)節(jié){選擇適當(dāng)?shù)幕締卧刂凭€路}?！踉O(shè)置必要的連鎖{包括同一臺電動機(jī)各動作之間的動作連鎖}。保護(hù)、電流保護(hù)和各種物理量保護(hù){溫度、壓力、流量等}。等控制。□按需要設(shè)計(jì)應(yīng)急操作。4）根據(jù)照明、指示、報(bào)警等要求設(shè)計(jì)輔助電路?！跣：烁鞣N動作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。□檢查接觸器、繼電器、主令電路的觸頭使用是否合理，是否超過電器元件允許的數(shù)量?！鯔z查連鎖要求能否實(shí)現(xiàn)?！鯔z查各種保護(hù)是否完善?！鯔z查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。6）進(jìn)行必要的參數(shù)計(jì)算。7）正確、合理的選擇個電器元件，按規(guī)定格式編制元件目錄表。要求對線路進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)號1）根據(jù)電器設(shè)計(jì)的總體配置及電器元件的分布制系統(tǒng)的總裝配圖和總接線圖：2）根據(jù)電器元件的型號、外型尺寸、安裝尺寸、繪制每一組件的元器件布置圖（如電器安3）根據(jù)元件布置圖及電器原理編號繪制組件接線圖，統(tǒng)計(jì)組件進(jìn)出線的數(shù)量組件之間的連接的方式。4）繪制并修改工藝設(shè)計(jì)草圖后，便可按機(jī)械、電氣制圖要求繪制工程圖紙。最后依設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)結(jié)果編寫設(shè)計(jì)說明書及使用說明書。章內(nèi)容，各種圖紙的設(shè)計(jì)過程和繪制要求也可以參考設(shè)計(jì)舉例。推薦以下設(shè)計(jì)課題供自選：課題一專用鏜孔機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.機(jī)床概況改設(shè)備用于大批量生產(chǎn)某零件的鏜孔與鉸孔加工工序。其加工效率的要求均較高，宜采用專用設(shè)備。機(jī)床主運(yùn)動采用動力頭，由Y100L-6型（1.5KW.4A）三相異進(jìn)給系統(tǒng)采用液壓控制，為提高功效進(jìn)給速度分快進(jìn)與工進(jìn)兩種動作要求如表8-2所示。為提高加工精度，主軸采用靜壓軸承，由Y801-2型電動機(jī)拖動高壓液壓泵產(chǎn)生靜壓油膜?？刂疲┎拍芷饎又鬏S電動機(jī)，而停機(jī)時(shí)，要求先停主軸電動機(jī)，后停靜壓電動機(jī)。3）主軸加工操作，采用兩地控制。加工結(jié)束制動停止，手動快退至原位。4）根據(jù)加工動作流程要求，設(shè)置鏜孔加工及鉸孔加工選擇。5）應(yīng)有照明及工作狀態(tài)顯示。6）有必要的電氣保護(hù)和連鎖。2）根據(jù)原理線路進(jìn)行組件劃分，設(shè)計(jì)并繪制工藝圖，在下列目錄中任選一項(xiàng)：電器板元件布置圖；電器板零件加工圖；控制面板元件布置圖電氣箱圖紙及總裝接線圖。4）列出設(shè)計(jì)參考資料目錄。課題二氣流除塵機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）用途及工作原理氣流除塵機(jī)是制革業(yè)中一種專用于皮革除塵的先進(jìn)設(shè)備。皮革經(jīng)革通過該機(jī)時(shí)，利用高速氣流和吸塵裝置即可清除附著在皮革兩面的皮屑微粒以滿牛、豬、羊等毛皮加工，輸送速度為30m/min,46m/min兩種，每小時(shí)能通過500張皮革，生產(chǎn)效率很高。本機(jī)還配有布袋濾塵器，體積小，除塵效率高，并有電動抖灰塵機(jī)構(gòu)，能確保操作工人身體健康和防止環(huán)境污染。氣流除塵機(jī)設(shè)有三組氣室2（見圖8-12兩組氣室噴氣口向下，一組向上。由鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的低壓清潔空氣，以15m3/min的排氣量，過濾器，進(jìn)入氣室，再從狹窄的噴氣口（長1850mm,寬0.1mm）噴出，形成高壓氣幕，將排出清潔氣流。（2）氣流除塵電力拖動方式介紹皮革傳送帶有兩種傳送方式：一種是采用雙速異步電動機(jī)JD02-32-6/4(1/1.3kw\2.84/3.4A)拖動，以便根據(jù)不同類型皮革，選擇不同的進(jìn)料速度；令一種是根據(jù)需要才用直流電動機(jī)無級調(diào)速控制。兩種拖動方式均采用單向起停控制。2）能自由選擇兩種送料速度或無級變速并能自動記錄皮件數(shù)。3）能根據(jù)需要起動抖塵電機(jī)或自動定時(shí)抖塵，抖塵電機(jī)每次起動工作1min后即自動停止。4）根據(jù)需要設(shè)置電氣保護(hù)。1）設(shè)計(jì)并繪制電氣原理圖，選擇電器元件，編制元件目2）設(shè)計(jì)并繪制工藝圖，在下列項(xiàng)目中任選一項(xiàng)：電氣板元件布置圖；接線圖及電器板零件加工圖；電氣接線圖及面板加工圖；電子計(jì)數(shù)器印板元件布置圖及印接線圖。3）編制設(shè)計(jì)說明書、使用說明書與設(shè)計(jì)小結(jié)。4）列出設(shè)計(jì)參考資料目錄。課題三千斤頂液壓缸加工專用機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.專用機(jī)床概況介紹本機(jī)為專用千斤頂液壓缸兩端面的加工，采用裝在動力滑臺上的左、機(jī)床的工作程序是：1）零件定位。人工將零件裝入夾具后，定定位油缸退出以保證滑臺入位。3）滑臺入位?；_帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置。進(jìn)，延時(shí)30s后動力頭退回原位。5）滑臺復(fù)位。左右動力頭退回原位后，滑臺復(fù)位。6）夾具松壓。當(dāng)滑臺復(fù)位后夾具松開，取出零件。以上液壓缸各動作由電磁閥控制，電磁閥動作要求如表8-3所示。1）專用機(jī)床能半自動循環(huán)工作，又能對各個動作單獨(dú)進(jìn)行2）只有在油泵工作，油壓達(dá)到一定壓力（由壓力繼電器控整。3）各程序應(yīng)有顯示并照明要求。4）必要的電氣聯(lián)鎖與保護(hù)。1）設(shè)計(jì)并繪制電氣控制原理圖，選擇電器元件，制訂元件目2）設(shè)計(jì)并繪制工藝圖紙，在下列各項(xiàng)中任選一項(xiàng)：電器板元件布置圖及電器底版零件圖；電器板接線3）編制設(shè)計(jì)、使用說明書及設(shè)計(jì)小結(jié)。4）列出設(shè)計(jì)參考資料目錄。機(jī)械手在專用機(jī)床及自動生產(chǎn)線上應(yīng)用十分廣泛，主要用于搬動或裝卸零件的重復(fù)動作，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。本設(shè)計(jì)中的機(jī)械手采用關(guān)節(jié)式結(jié)構(gòu)。各動右電磁閥控制。動作順序及各動作時(shí)間的間隔采用按時(shí)間原則控制的電氣控制系統(tǒng)。證待加工零件4對準(zhǔn)機(jī)械手。機(jī)械手各動作與相應(yīng)電磁閥動作關(guān)系如表8-4所示。以鏜孔專用機(jī)床加工零件的上料、下料為例，機(jī)械手的動作順序是：由原始位置將以加工好的工件卸下，放回料架，等料架轉(zhuǎn)過一定角后，再將未加工工位置，等待鏜孔加工結(jié)束，再將加工完畢工件放回料架，如此重復(fù)循環(huán)。具體動作順序是：原始位置（裝好工件等待加工位置，其狀態(tài)是大手臂豎立，小手臂伸出并處于水平位置，手腕很橫移向右，手指松開）——手指夾緊（抓住卡盤上的工件）——松卡盤——手腕左移（從卡盤上卸下已加工好的工件）——小手臂上擺——大手臂下擺—松開（工件放回料架）——小手臂收縮——料架轉(zhuǎn)位——小手臂伸出——手未加工零件）——大手臂上擺（取送零件）——小手臂下擺——手腕右移（床的主軸卡盤中）——卡盤收緊——手指松開，等待加工。1手指的夾夾緊+放松+手腕橫向移動（左左移+右移+小臂的伸縮伸+縮+小臂上下上擺+下擺+大臂上下上擺+下擺++根據(jù)表8-4及各動作中機(jī)械的狀態(tài)，便可自行列出各動作中對YV1-YV11線圈的通電要3）機(jī)械手各部分應(yīng)能單獨(dú)動作，以便于調(diào)整及維修。4）油泵電機(jī)（采用Y100L2-4.3KW）及各電磁閥運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)有指示。5）應(yīng)有必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。1）繪制電氣控制原理線路圖，選用電器元件，制定元件目2）設(shè)計(jì)并繪制以下工藝圖紙中的一種：加工圖；電器箱及系統(tǒng)總接線圖。3）編制設(shè)計(jì)、使用說明書、設(shè)計(jì)小結(jié)、列出設(shè)計(jì)參考資料目錄。課題五深孔鉆電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1．設(shè)備概況介紹深孔鉆是加工深孔的專用設(shè)備。在鉆孔時(shí)，為保有快進(jìn)、慢進(jìn)和工作等幾種運(yùn)動速度。圖8-14是它的工作循環(huán)圖。液壓泵電動機(jī)選用Y100L2-4，容量為3KW，主軸電動機(jī)為Y100L-6，容量為圖是深孔鉆的結(jié)構(gòu)示意圖。其動作原理是：3）慢進(jìn)給。當(dāng)快進(jìn)到慢進(jìn)給擋鐵4壓下SQ2，導(dǎo)致電使SQ2松開，YV2斷電。主軸轉(zhuǎn)給正常工作進(jìn)由時(shí)間繼電器控制進(jìn)給時(shí)間，后又轉(zhuǎn)為快退排屑，如此多次循環(huán)。得電，主軸快退。（因SQ4受壓，故壓下SQ1不起作用并頂開擋鐵8，從而放開擋鐵5和SQ4,擋鐵8由在加工過程中，若出現(xiàn)故障，可按停止按鈕，使主軸停止進(jìn)給，然后再按動力頭上的1）在工作夾緊及液壓泵起動后，按下開工按鈕，開始鉆孔并能自動完成半自動2）主軸電動機(jī)在第一次快進(jìn)時(shí)自動起動，加工完成，退回原位時(shí)自動停止。3）具有可靠的聯(lián)鎖、保護(hù)環(huán)節(jié)和必要的動作顯示。4）具有點(diǎn)動調(diào)整環(huán)節(jié)，包括主軸電動機(jī)的起停、快退、慢進(jìn)、工進(jìn)等點(diǎn)動控制。1）繪制電氣控制原理圖，選擇電器元件，制訂元件目錄）：電器箱圖及總接線圖。3）編制設(shè)計(jì)使用說明書及設(shè)計(jì)小結(jié)，列出參考資料目錄。這種機(jī)床的自動程度高，能自動上、下料，自動進(jìn)、退刀，并且有可靠的危險(xiǎn)區(qū)保護(hù)裝置。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖8-16所示。各運(yùn)動采用行程原則控制，動力頭進(jìn)退及上、下料采用液壓傳動，液壓泵電動機(jī)為1）料斗中有料時(shí)，按下開工按鈕后，能自動工作下去，實(shí)現(xiàn)自動2）當(dāng)只要求加工一只零件時(shí)，要求加工完畢能自動退回原位，并自動停車。3）動力頭主軸、滑臺能點(diǎn)動操作，以便調(diào)整鉆孔深度。4）主軸只要求單向運(yùn)動，離開原位能自動起動，回到原位則自動停止。5）單機(jī)操作能進(jìn)行一面加工，并且能實(shí)現(xiàn)自動循環(huán)。7）具有必要的顯示、保護(hù)、聯(lián)瑣環(huán)節(jié)。1）設(shè)計(jì)并繪制電氣控制原理圖、選擇各電器元件、列出元件目錄2）設(shè)計(jì)并繪制工藝圖，在下列中選一項(xiàng)：電器箱圖及總接線圖。3）按要求編制設(shè)計(jì)、使用說明書及設(shè)計(jì)小結(jié)。列出參考資料目錄。課題七成型磨床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)即磨頭電動機(jī)拖動砂輪高速旋轉(zhuǎn)，采用JW11—4（0..6KW單向連續(xù)工作。液壓泵電動機(jī)拖動油泵向液壓系統(tǒng)供油，采用Y802—4（0.75KW）單向連續(xù)工作。磨頭升降電動機(jī)帶動砂輪架上下移動，采用JW11—4正反向工作。吸塵電動機(jī)供磨削加工中吸塵用，采用JW11—4驅(qū)動。加工時(shí)，工件置于電磁吸盤（DC36V/1.2A）上，加工完畢退磁取下工件。2）磨頭砂輪運(yùn)轉(zhuǎn)與電磁吸盤之間，應(yīng)有電其聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，其要求自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以確保安全。為了休整砂輪，在吸盤不通電