电气控制与可编程控制器
教 案
黄晓红
2005 年 8月
|
授课类型:理论课 |
有无教学大纲:有 |
|
理论教学:55学时 |
实验教学:20学时 |
|
其它:在本课程结束后安排有一周的实训共30学时 |
|
|
教学目的、教学要求: 教学目的: 电气控制技术部分的学习,达到会分析机械设备电气控制原理,设计简单设备电气控制柜的原理图、接线图。 可编程控制器原理及应用部分的学习,应达到会设计可编程控制器外部电气接线图,会编制PLC应用程序,以及掌握系统的调试运行能力。 教学要求: 在注重理论知识学习的同时,注重设计和制造的工艺过程,注重学生实践能力的培养。
|
|
教 材 的 选 用 |
总体说明: 教学单元分为电气控制技术、可编程控制器技术等两部分。 考虑到高职教学的特点,以及国内具体应用情况,选择日本三菱公司的小型可编程控制器FX2N系列为主要教学对象,以基本指令应用为主,讲解可编程控制器的使用、编程、调试等技术和方法。安排有3个课时作为机动课时,可根据学生情况作为习题、讨论课使用,或安排为实验考核。 |
||
|
选用教材: 选用黄晓红主编中国科学技术出版社2004年1月出版《工厂电气控制与可编程控制器》。
|
|||
|
第 1讲 |
绪论、第1章1.1 |
学时: 2 |
|
|
目的要求: 1、了解电气控制技术的发展概况; 2、熟悉本课程的性质与任务; 3、了解电磁式电器的结构和原理。 |
|||
|
主要教学内容: 1、电气控制技术的发展概况 2、本课程的性质与任务 3、电磁式电器的构成:电磁机构+执行机构+灭弧装置 4、触头系统 结构:桥式—点接触;面接触 指式—线接触,滚动摩擦试用于大电流。 材料:黄铜—指式;银铜合金—桥式 5、灭弧系统 用途:熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。 6、灭弧方法: ① 机械灭弧法:利用弹性力、迅速拉长电弧 ② 缝灭弧法:分割电弧,并有冷却作用。如:纵缝陶土灭弧罩 ③ 栅片灭弧法:金属栅片分割电弧 ④ 磁吹灭弧法:电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。
|
|||
|
教学重点: 电气控制技术的发展概况; 电磁式电器的构成及原理。 |
|||
|
教学难点: 灭弧方法的理解和掌握。
|
|||
|
思考题: 1-1、1-2 |
|||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
|||
|
第 2讲 |
第1章1.2、1.3 |
学时:2 |
|
|
目的要求: 认识接触器、中间继电器、电压电流继电器等电器元件的结构、原理、参数、符号、选择方法。 |
|||
|
主要教学内容: 1.2 接触器 1.2.1交流接触器 1.2.2 直流接触器 1.2.3 技术参数 1.2.4 选择 1.3 继电器 1.3.1 电磁式继电器 1.3.2 时间继电器 1.3.3 热继电器 1.3.4速度继电器
|
|||
|
教学重点: 接触器、继电器等电器元件的认识。
|
|||
|
教学难点: 各种器件的认识和选择、使用方法 |
|||
|
思考题: 1-3、1-4、1-5、1-6
|
|||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学
|
|||
|
第 3讲 |
第1章 1.5 |
学时: 2 |
|
目的要求: 认识主令电器、空气开关、漏电保护开关、组合开关、熔断器等电器元件的结构、原理、参数、符号、选择方法。
|
||
|
主要教学内容: 1.4 主令电器 1.4.1控制按钮 1.4.2 行程开关 1.4.3 万能转换开关 1.5其他常用低压电器 1.5.1熔断器 1.5.2 空气开关 1.5.3 漏电保护开关 1.5.4 组合开关
|
||
|
教学重点: 空气开关、漏电保护开关、组合开关、熔断器等电器元件的结构原理及电气图形符号。 |
||
|
教学难点: 各种器件的认识和选择、使用方法。 |
||
|
思考题:1-7 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学
|
||
|
第 4讲 |
第2章2.1 |
学时: 2 |
|
目的要求: 1、了解电气控制中自锁控制原理; 2、了解电气控制中互锁控制原理; 3、了解电气控制中联锁控制原理; 4、学会分析上述控制电路的分析方法,并掌握其电路图的结构。 |
||
|
主要教学内容: 2.1 自锁控制 2.2 互锁控制 2.3联锁控制 1、点动、长动控制:(图2-3) 2、多地点、多条件控制:(图2-4) 3、顺序工作控制:(图2-5) 4、自动循环往返控制:(图2-8) 详细讲解电路的设计思想,工作和保护原理。 |
||
|
教学重点: 自动循环往返控制电路的设计思想,工作和保护原理。 |
||
|
教学难点: 自锁、互锁、联锁控制的基本概念。 |
||
|
作业题: 2-2 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 5讲 |
实验一 |
学时: 2 |
|
目的要求: 近一步掌握接触器、继电器结构与工作原理 |
||
|
主要教学内容: 接触器、继电器的吸合、释放电压的测定 |
||
|
教学重点: 电磁机构的工作原理
|
||
|
教学难点: 电压的调节 |
||
|
作业题: 实验报告 |
||
|
教学形式与教学手段: 实践教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 6讲 |
第2章 2.2、2.3、2.4 |
学时: 2 |
|
目的要求: 了解电气线路中的保护措施,学会分析三相交流异步电动机正、反转控制电路、降压启动控制、制动控制等基本控制电路的工作原理,并掌握正、反转控制等的电路图结构。 |
||
|
主要教学内容: 2.2电气电路中的保护措施 1、 短路保护 2、 零压保护 3、 过电流保护 4、 热保护 2. 3 鼠笼异步电动机的启动控制 1、 直接启动控制 2、 降压启动控制
|
||
|
教学重点: 降压启动控制、制动控制电路的设计思想,工作和保护原理。
|
||
|
教学难点: 降压启动控制、制动控制电路的结构特点。 |
||
|
作业题: 2-1、2-3 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 7讲 |
实验二 |
学时: 2 |
|
目的要求: 了解各种低压电器,掌握能耗和反接制动电路的接线方法。
|
||
|
主要教学内容: 能耗和反接制动电路接线、调试 |
||
|
教学重点: 接线方法和调试方法 |
||
|
教学难点: 看图接线方法。 |
||
|
作业题: 实验报告 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 8讲 |
第2章2.5 |
学时: 2 |
|
目的要求: 掌握绕线式异步电动机的起动(调速)控制电路的分析方法。 |
||
|
主要教学内容: 2.5调速控制 1变极调速 2串电阻调速 3其他调速 |
||
|
教学重点: 变极调速控制电路的构成、工作原理及分析
|
||
|
教学难点: 工作原理分析 |
||
|
作业题: |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第9讲 |
第2章2.6 |
学时: 2 |
|
目的要求: 了解组合机床控制电路的基本环节的构成和原理,掌握相应的控制电路的分析方法。 |
||
|
主要教学内容: 2.6.1组合机床简介 2.6.2组合机床控制基本环节 1、 多台电机同时启动 2、 两台动力头控制 3、 主轴不动时引入和退出控制电路 4、 危险区自动切断电动机的控制电路
|
||
|
教学重点: 组合机床控制电路的基本环节的构成、原理、分析方法。 |
||
|
教学难点: 组合机床控制电路的分析方法。 |
||
|
作业题: 2-6、2-8 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 10讲 |
第3章 3.1 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对车床电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。 学会分析电动机起动、制动等过程电气控制电路的工作原理,掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。 |
||
|
3.1 C650卧式车床电气控制电路 3.1.1 C650车床电力拖动的控制要求及特点 3.1.2 C650车床主电路分析 3.1.3 控制电路分析 |
||
|
教学重点: 1、电气原理图的一般绘制规律和知识。 2、正、反双向转动的反接制动经典控制电路的研究。
|
||
|
教学难点: 1、机械装置和电气元件之间的安装位置、相互动作配合的关系。 2、正、反双向转动的反接制动控制电路的原理分析。 |
||
|
作业题: 3-1、3-2 |
||
|
教学形式与教学手段(传统、多媒体或其他,若是其他方式请注明): 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 11讲 |
第3章3.2 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对平面磨床电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。并掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。 |
||
|
主要教学内容: 3.2磨床电气控制线路分析 3.2.1 M7130平面磨床的主要结构及运动形式 3.2.2 电力拖动控制要求 3.2.3 M7130型平面磨床电气控制线路分析 1、电动机控制电路 2、电磁吸盘控制电路 |
||
|
教学重点: 电磁吸盘控制电路的工作原理,以及各个电器元件在电路中的作用。 |
||
|
教学难点: 各种接插器件XS的作用,选择转换器件SA1的作用。 |
||
|
作业题: 3-4、3-5 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注: |
||
|
第 12讲 |
第3章3.3 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对摇臂钻床电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。 要求:学会分析电动机起动、制动等过程电气控制电路的工作原理,掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。
|
||
|
3.2摇臂钻床电气控制系统 3.2.1 摇臂钻床的主要结构及运动情况 3.2.2 摇臂钻床的主电路 3.2.3 摇臂钻床控制电路 |
||
|
教学重点: 1、夹紧/放松装置液压原理分析 2、摇臂升降的控制过程。 |
||
|
教学难点: 1、机械装置和电气元件之间的安装位置、相互动作配合的关系。 2、摇臂升降控制过程的电路分析。 |
||
|
作业题: 3-6、3-7
|
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学
|
||
|
第 13讲 |
第3章3.4 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对万能铣床电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。 要求:学会分析电动机起动、制动等过程电气控制电路的工作原理,掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。 |
||
|
主要教学内容: 3.3 万能铣床电气控制系统 3.3.1 XA6132卧式万能铣床简介及控制要求 1、构成 2、主运动 3、控制要求 3.3.2 XA6132卧式万能铣床控制线路分析 1、主电路 2、主轴及冷却泵电动机M2、M1控制线路分析 3、工作台进给控制 |
||
|
教学重点: 1、操作手柄控制的设计思路。 2、多地控制、顺序控制应用实例研究。 3、互锁控制的经典电路研究。 |
||
|
教学难点: 升降式工作台四种运动、7个方向的互锁控制电路分析。 |
||
|
作业题: 3-9、3-10 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 14讲 |
第3章 3.5 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对卧式镗床电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。 要求:学会分析电动机起动、制动等过程电气控制电路的工作原理,掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。 |
||
|
主要教学内容: 3.5 T68卧式镗床 3.5.1T68卧式镗床简介 1、构成:床身,前立柱,镗头架,工作台,后立柱,尾架. 2、运动形式 3、控制要求 3.5.2主电路分析 1、主电动机M1(双速电动机) 2、快速移动电动机 3.5.3控制电路分析 1、主电动机起动控制 2、主电动机停车制动 3、互锁功能 4、变速冲动 5、快速移动控制 |
||
|
教学重点: 1、用位置开关做高低速选择,并能够实现高速工作时先低速启动,后高速运行控制电路的设计思想。 2、正反转点动、长动控制经典电路的应用分析。
|
||
|
教学难点: 双速电动机正反转高低速控制电路分析。 |
||
|
作业题: 3-13、3-14 |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
第 15讲 |
第3章3.6 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对机械、液压组合机床电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。 |
||
|
主要教学内容: 3.6组合机床电气控制线路分析 3.6.1 机械动力滑台控制线路 1 主电路介绍 2 控制电路分析 ① 主轴旋转与滑台进给的顺序控制要求 ② 自动循环控制 3.6.2 组合机床控制举例—卧式双面扩孔组合机床 1、控制要求 机床构成:两个带主轴旋转的液压动力滑台(即为动力头)+液压固定夹具。 2、控制电路分析 |
||
|
教学重点: 机械动力滑台自动加工循环控制。 两个液压动力滑台,同时实现左、右动力滑台快进,自动加工循环控制。 |
||
|
教学难点: 三个液压油缸分别控制左、右滑台进退及工件夹紧的液压原理分析。 快进、工进的转换由液压行程阀控制的原理分析。 |
||
|
作业题: |
||
|
教学形式与教学手段: 多媒体课件教学 |
||
|
备注:
|
||
|
第 16讲 |
第3章3.7 |
学时: 2 |
|
目的要求: 通过对桥式起重机电气控制系统的分析,为设备安装、调试、维修打下一定基础,本章为前两章知识的综合应用。并掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。 |
||
|
主要教学内容: 3.7 桥式起重机电气控制系统 3.7.1 桥式起重机主要技术参数 3.7.2 电力拖动要求 3.7.3 10t桥式起重机典型电路分析 1、主电路介绍 2、卷扬机(主钩)主电路分析 ① 主钩提升运动 ② 主钩下放 3、大、小车驱动 4、控制与保护电路 5、桥式控制的发展方向 |
||
|
教学重点: 凸轮控制器控制电路分析,桥式起重机电路保护和安全保护措施的分析。 |
||
|
教学难点: 凸轮控制器在控制和保护电路中的应用。
|
||
|
作业题:3-7 |
||
|
教学形式与教学手段 | ||