电气控制技术课程设计

课程设计报告

姓名***

学号 201******

年级 201*

专业 **专业

系（院）机械工程学院指导教师吕剑

2014年*月**日

搬运机械手电气控制系统设计

摘要

本课题主要任务是设计一抓取机械手来完成无人化工厂中某一阶段性工作。机械手系统采用圆柱坐标方式，由PLC作为中央控制单元，控制三路交流伺服驱动器、位置单元模块及其它功能块，驱动各轴伺服电机准确定位。定位完成后，再执行手部抓取动作，以完成指定任务。设计了上位机组态，方便人们监视现场运行情况以及实现故障准确定位，并简单叙述系统参数设置及调试方法。

本文重点解决的问题——电气控制系统设计

本课题中主要内容：

(1)机械手方案设计及驱动电机选型；

(2)电气控制系统硬件线路设计；

(3)控制系统程序设计；

(4)上位机组态设计及系统调试；

关键词：机械手交流伺服控制器PLC 组态松下

1研制背景及意义

1.1研制背景

机械手是由机械本体、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种能在四维空间完成各种作业的机电一体化设备。特别适合多品种、变批量的柔性生产。它对提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，因此，机械手广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

机械手技术是综合控制论、信息论、计算机、机构学、传感技术、人工智能、运筹学、仿生学等多学科而形成的高技术，也是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。一般说来，机械手的应用情况，可衡量了一个国家的工业自动化水平。

机械手是综合了人和机器的特长，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，可以说它是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设备，也是先进制造技术领域不可缺少的自动化设备。

1.2机械手简史

现代意义的机械手最先是由美国开始研制的。它是在早期出现的古代机器人基础上发展起来的，机械手研究始于二十世纪中期，随着计算机和自动化技术的发展，特别是1946年第一台电子计算机问世以来，计算机取得惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。同时，大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展，又为机器人的开发奠定了基础。另一方面，核能技术的研究要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国1947年开发了遥控式机械手，第二年又开发了主从式机

械手。

1958年，美国联合控制公司研制出示教型机械手，结构是机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁阀抓放机构。1962年，公司在上述方案基础上又研发一台数控示教再现型机械手。取名为Unimate，运动系统仿照坦克炮塔，手臂可以回转、俯仰、伸缩，使用液压驱动，控制系统采用磁鼓作为存储装置。很多球面坐标通用机械手就是在这个基础上发展起来的。同年，该公司与普尔曼公司合并出成立万能自动公司，专门生产工业机械手。

1978年美国Unimate公司与斯坦福大学，麻省理工学院联合研制一种Unimate-Viccarm型工业机械手，装有小型电子计算机进行控制，用于装配作业，定位误差小于±1毫米。联邦德国机械制造业是从1970年开始应用机械手，主要用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。

二十世纪八十年代以后，机械手的应用领域不断拓展，性能指标在不断提高。目前，机械手不仅应用于传统制造业如采矿、冶金、石油、化工、船舶等领域，同时也扩大到航空、航天、医药、生化、军事等高科技领域以及诸如家庭保洁、医疗康复等服务行业。

机械手的发展可大致分为三个阶段。第一阶段，机械手只能根据事先编制好的程序来工作，纯机械式操作。第二阶段，机械手具有触觉、视觉、听觉、力觉等功能，它可以根据外界的不同信息做出相应的反馈。第三阶段，机械手不仅能感知外面的世界，还具有自我学习，知识记忆的功能，它与电子计算机和电视设备保持实时联系，并逐步发展为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中的重要一环。

1.3机械手发展状况

现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程自动化已经基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产环节不是连续的。因此，比如迫切需求装卸、搬运等工序机械化，工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。

近年来全球机械手行业发展迅速（图1-1）。人性化、重型化、微型化、智能化已经成为未来机械手产业的主要发展趋势。有资

图1.1 全球每年新投入使用的机械手数量

时，服务机械手的市场前景也不容小觑，如家用服务机械手、割草机械手、康复机械手等。

我国于1972年开始研制工业机械手，经过几年攻关，完成了示教再现式工业机械手成套技术（包括机械手本体、控制系统、驱动传动单元、测试系统的设计、制造、应用和小批量生产的工艺技术等）的开发，研制出喷涂、弧焊、点焊和搬运等作业机械手整机，几类专用和通用控制系统及关键元部件等，并在生产中经过实际应用考核。在国家政策的支持下，经过不懈努力，九十年代后半期实现了国产机械手商品化，为产业化奠定基础。

1.4简述机械手分类

工业机械手的种类很多，目前国内尚无统一的分类标准。工业界一般按驱动方式、使用范围和控制系统等进行划分。

按驱动方式，机械手分可液压传动、气压传动、机械传动和电力传动。液压机械手主要特点是，抓重可达几百千克以上、传动平稳、结构紧凑、动作灵敏。但对密封装置要求严格，且不宜在高温、低温下工作。若采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，这使得机械手通用性扩大，但其制造精度高，油液过滤严格。气压传动机械手主要特点为输出力小、气动动作迅速、结构简单、成本低。但是，由于空气具有可压缩的特性，工作速度的稳定性差，冲击大，抓重一般为30千克一下，适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中工作。机械传动机械手运动准确可靠，动作频率大，但结构较大，动作程序不可变，常被用于工作主机的上、下料。电力传动机械手不需要中间的转换机构，故机械结构简单，维护和使用方便。

按使用用途可分为专用机械手和通用机械手两种。专用机械手是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置，具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低廉等特点，适用于大批量自动化生产，如自动机床、自动上产线上的上下料机械手、自动换刀机械手等。而通用机械手具有独立控制系统、程序可变、动作灵活多样的特点。在性能范围内，其动作程序可变，通过调整可在不同的场合中使用，工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。

按控制方式分可分为点位控制和连续轨迹控制。点位控制其实是空间点到点的移动，只能控制运动过程中的几个点的位置，不能控制其运动轨迹，若控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。而连续轨迹控制其特点是设定点为无限个，整个移动过程平稳、准确，并且适用范围广，但电气控制系统复杂，这类工业机械手一般采用微型计算机控制，如PLC、单片机、嵌入式PC等。

本论文机械手采用电力传动方式，机械结构简单，重量轻，精度高，工作迅速、平稳、可靠，因而广泛应用于机械加工业，如喷漆、码垛等。

1.5机械手发展趋势

自20世纪90年代以来，由于具有一般功能的传统工业机械手的应用趋向饱和，而许多高级生产和特种应用则需要具有各种智能的机械手参与，因而促使智能机械手获得较为迅速的发展。无论从国际或国内角度看，复苏和继续发展机械手产业的一条重要路径就是开发各种智能机械手，以提高机械手的性能，扩大其功能和应用领域。

回顾近年来国内外机械手的发展历程，大致有以下发展趋势。传感型智能机械手发展较快，如临场感技术、虚拟现实技术、多智能机械手系统、人工神经网络、专家系统等。智能机械手和高级工业机械手的结构要力求简单紧凑，其高性能部件甚至全部机构的设计已向模块化方向发展。汽车工业、工程机械、建筑、电子、电机工业及家电行业

在开发新产品时，引进高级机械手技术，采用柔性自动化和智能化设备，改造原有生产手段，使机械手及其生产系统的发展呈上升趋势。重型、小型和微型机械手的研究也是热点之一，重型机械手可应用于大型和重型装备智能化和无人化，小型机械手移动灵活方便、速度快、精度高，适于进入大中型工件进行直接作业，微型机械手可用于医疗和军事领域。机械手的应用领域向非制造业和服务业发展也是一个重要方向。

机械手控制系统设计步骤

根据工艺要求确定被控系统必须完成的动作,确定这些动作之间的关系及完成这些动作的顺序。(2)分配输入、输出设备,即确定哪些外围设备是送信号给PLC的,哪些外围设备是接收来自PLC的信号的,同时还要将PLC的输入、输出点与之一一对应,对I/O进行分配。在此基础上确定PLC的选型。(3)根据控制系统的控制要求和所选PLC的I/O 点的情况及高功能模块的情况,设计PLC用户程序,此时可采用梯形田、助记符或流程图语言形式的用户程序。PLC的用户程序体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系,编程时可用编程器或计算机直接编程、修改,同时也可对PLC的工作状态、特殊功能进行设定。(4)对所设计的PLC程序进行调试和修改,直至PLC完全实现系统所要求的控制功能。(5)保存已完成的程序。

2.1 搬运机械手的设计原理

图3-1是搬运机械手工作示意图。该机械手的任务是将传送带A上的物品搬运到传送带B。为使动作准确，安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5。分别对机械手进行抓紧、左旋、右旋、上升、下降等行程的检测，并给出动作到位的检测信号。另外还安装了光电开关SP。负责检测传送带A上的物品是否到位。此外，还设置了起动按钮SB1和停止按钮SB2，分别用以启动和停止机械手的动作。

图3-1 搬运机械手工作示意图

传送带A、B由电动机M1、M2拖动，M1、M2分别由接触器KM1、KM2控制，机械手的上、下、左、右、抓、放等动作由液压系统驱动，并分别由6个电磁阀YV1—YV6来控制。

2.2 PLC的选取

由于市场的需求和西门子PLC的广泛应用所以我选取的是S7-200.我们对其进行简要说明：

S7-200系列是一类可编程逻辑控制器（Micro PLC）。这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要，下图展示一台S7-200 Micro PLC的CPU22*系列PLC的CPU 外型图如图2，具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。

S7-200 CPU模块包括一个中央处理器单元（CPU）、电源以及数字量I/O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。

图2-1 S7-200 CPU外型图

1.CPU负责执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程进行控制。

2.输入和输出是系统的控制点：输入部分从现场设备（例如传感器或开关）中采集信号，输出部分则控制泵、电机、以及工业过程中的其他设备。

3.电源向CPU及其所连接的任何模块提供电力。

4.通讯端口允许将S7-200CPU同编程器或一些设备连接起来。

5.状态信号灯显示了CPU的工作模式（运行或停止），本机的I/O的当前状态，以及检查出来的系统错误。

6.通过扩展模块可以增加CPU的I/O点数（CPU221不可以扩展）。

7.通过扩展模块可以提供其通讯功能。

8.一些CPU具有内置实时时钟，其他CPU 需要实时时钟卡。

9.EEPROM卡可以存储CPU程序，也可以将一个CPU中的程序传送到另一个CPU 中。

10.通过可选的插入式电池盒可延长RAM中的数据存储时间。

图2-1展示了一个基本的S7-200 Micro PLC.它包括一个S7-200 CPU 模块,一台个人计算机(PC),STEP 7-Micro/win32(3.1版)编程软件,以及一条通讯电缆.为了使用个人计算机(PC),你必须以下一种设备:一条PC/PPI 电缆；一个通讯处理器(PC)和多点接口(MPI)电缆；一块MPI卡,随MPI卡提供一根通讯电缆。

图2-2 S7-200 Micro PLC 系统的组成

PLC模块的选择：采用CPU224的主机和输出扩展模块EM222简要介绍对扩展模块的选取。

S7-200PLC的I/O扩展模块有：

1.输入扩展模块EM221: 共有3种产品，即8点和16点DC、8点AC。

2.输出扩展模块EM222：共有5种产品，即8点DC和4点DC、8点AC、

8点继电器和4点继电器。

3.输入/输出混合模块EM223：共有6种产品。其中DC输入/DC输出的有3

种，DC输入/继电器输出的有三种，它们对应的输入/输出点数分别为4点、

8点和16点。

4.模拟量输入扩展模块EM231。

5.模拟量输出扩展模块EM232。

6. 模拟量输入/输出扩展模块EM235。

3.1传送带A,B的主电路图及传送带B的控制电路图

根据传送带A，B的运行要求设计其主电路图如下：

图3-4 传送带A,B的主电路图根据传送带B的运行要求设计其控制电路入下图：

图3-5 传送带B的控制电路图

3.2 控制面板及接口电路

图3-2 操作面板

机械手电气控制系统，除了有多工步特点之外，还要求有连续控制和手动控制等操作方式。工作方式的选择可以很方便地在操作面板上表示出来。当旋钮打向回原点时，系统自动地回到左上角位置待命。当旋钮打向自动时，系统自动完成各工步操作，且循环动作。当旋钮打向手动时，每一工步都要按下该工步按钮才能实现。

根据机械手控制系统的要求设计出PLC的I/O接口图如下：

图3-3 PLC 外部接线图

4.1 控制系统软件设计原理

本控制系统是通过主程序控制，来实现机械手的上、下、左、右、抓、放等动作由液压系统驱动，而且启动时，机械手按照步序图的工步顺序动作；停止时，机械手停止在现行工步上。重新启动时机械手从停止前一瞬间的动作继续进行；PC 断电时的要求与停止时的要求一致。

图4-1 搬运机械手动作步序图

启动按钮SB1停止按钮SB2手爪抓限位开关SQ1手臂左限位开关SQ2手臂右限位开关SQ3手臂上限位开关SQ4手臂下限位开关SQ5光电开关SP 传送带A运行KM1手臂左旋YV3手臂右旋YV4手臂上升YV1手臂下降YV2手爪抓紧YV5手爪松开YV6步序

231

图4-2 程序顺序功能图

4.2梯形图

初始化程序

左旋

抓紧，抓紧后一直要抓紧，所以用置位

延时2秒放开

停止后，再启动从停止前工作状态开始

5.1控制系统的调试过程

首先用电脑在STEP-7-Micro/WIN编程软件中将编辑的梯形图写入软件中，然后点击运行并对其指出的错误进行修改，修改完最终运行无误后将其下载到可编程控制仪器中；其次按照设计的要求接好线，确定无误后按下启动按钮。启动后发现上行、下行、左行、右行灯均同时亮且一直亮着，这样就不符合设计中八个动作依次有序进行操作的要求，务必对其进行修正。在这种情况下我采取了以下方案：

方案一：在没有确定设备是否曾在问题的情况下，首先我们对设备进行了检测，发现不曾在任何问题，在这种情况下我选择了再一次用先前的步骤来完成整个过程以确定初次的接线过程是否有误，结果发现运行的结果和先前一样出现灯均亮。这样方案一就以失败告终。

方案二：通过对程序的再三检查后，发现并未出现语法上的错误。会不会是运行的速度太快而出现一个周期接一个周期的快速运行呢？在带着这个问题的情况下把程序的每个动作网络多家了一个stop指令加以验证，然后将程序写入STEP-7-Micro/WIN编程软件中运行，运行结果显示没有错误；再下载到可编程控制仪后接好线按下启动按钮，发现指示灯会按照设计动作的要求依次亮起而且程序也能按照设计的要求完成指定的单周期和多周期操作。这样利用方案二就完成了整个实验的调试。

总结

这次的课程设计我们大致完成了当初既定的任务。

我们所设计的搬运机械手程序在硬件调试时能够较完整地完成整个工作流程。当相应的开关按下时，相应的控制灯能够及时点亮。

对于保护方面，在程序设计时，就已经使机械手手抓抓紧后线上升再下降避免了碰撞。

大致的设计流程在有了时序步骤的图之后还是清楚的，但是细节问题上就不是我们能够处理的了。就拿我们的课题机械手来说，要考虑许其他的方面，例如在工件未搬完前，如何实现停止，工件搬完后，如何回到初始，或者是继续下次的循环。这些都是在设计时我们需要自己斟酌的问题。

搬运机械手的优点已经不言而喻。能够在机械帮助而不需要手动的情况下搬运一些工件，且在电机拖动下，能够时间定时、定量的搬运，不仅提高了工作的效率，也节省了不少时间，在这样模块化的工作下，其他相关的工序也能井然有序的完成。

但是，在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。

总之，通过这样的实践，我们从中学到了不少，也对我们今后的学习工作提供了经验，希望能有更多这样的学习机会。

参考文献

[1]廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用[M].重庆：重庆大学出版社

[2]万太福.可编程序控制器及其应用[M]. 重庆：重庆大学出版社

[3]刘祖润.毕业设计指导.北京：机械工业出版社

[4]谢桂林.电力拖动与控制. 北京：中国矿业大学出版社

[5]工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册. 北京：水利电力出版社

电气控制实训报告

电气控制实训报告 Final revision by standardization team on December 10, 2020.

电工实训报告 一.实训目的： 实习是机械学生不可缺少的实习环节，学校安排本次实习是在学生完成所有基础课、技术基础课后进行的。实习的目的在于通过在实习基地的实践，使学生能将所学的理论和实践相结合，巩固所学的专业知识，培养实践操作技能，建立电工电子应用的概念。 本次的实习要提高自己对社会的认知能力，让自己迅速适应社会，跟上电子信息前进的步伐。通过理论与实践的相结合、学校与社会相沟通，进一步提高学生的思想觉悟、业务水平，尤其是观察、分析解决问题的实际工作能力，以便培养自己成为能够主动适应神会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。 二,实训设备 十字改锥、一字改锥、尖嘴钳、剥线钳、万用表、热继电器、导线若干、交流接触器三,实习内容： 5周周二 1.电动机的点动控制电路 老师讲解原理、连接电路的方法和步骤，自己实践操作 ①.实习目的： （1）学会三相异步电动机的点动控制的接线和操作方法；

（2）了解交流接触器的工作原理和构造； （3）了解按钮开关的构造与作用； （4）掌握三相电动机点动控制的工作原理、安装及操作方法； （5）掌握交流接触器常开、常闭触头在电路中的应用； （6）通过对三相异步电动机点动线路的实际操作过程，掌握由电气原理图变换成实际电路接线图的知识； （7）理解点动控制线路的概念。 ②.实习元件： 十字改锥、一字改锥、尖嘴钳、剥线钳、万用表、热继电器、导线若干、交流接触器③.点动控制原理： 当按下启动按钮SB后，接触器KM的吸引线圈通电，常开主触点闭合，电动机定子绕组接通三相电源，电动机启动。松开启动按钮，接触器线圈断电，主触点分开切断三相电源，电动机停止 4.实习过程： (1)按点动控制线路进行安装接线，接线是先接主电路，后接控制电路； (2)线路接好后，对照电路原理图仔细检查；

工厂电气控制技术复习资料及答案

工厂电气控制技术复习资料 、单选题 1. 某调速系统调速范围为150 —1500转/分，要求静差率为 0.02，此时该系统的静态转 速降是（A ）。 = 1500 n max、 150 10n（仁） n 二n max、二1500 0.02 _ 3 n ~ D（1 —、）一10（1-0.02）一3 A. 3 B . 5 C . 10 D . 30 2. 某直流调速系统最高理想转速为 1450转/分，最低理想空载转速 250转/分，额定负载 静态速降为50转/分，该系统调速范围为（ C ）。 A . 3 B . 6 C . 7 D . 8 6-n N - n02 50 150 二 0.2 D n max6 n N (1450-50) 0.2 二7 n n N(1-、) 50(1-0.2) 3.某直流调速系统额定最高转速为1450转/分, 该系统调速范围为10,静差率为0.1 , 额疋负载时转速降洛为（C ）。 A . 5.11 B .10.11 C .16.11 D .20.11 n 二n max、_ D(1-、) 1450 0.1 - 10(1-0.1) 16.1 1 4 ?双闭环调速系统在启动过程中调节作用主要靠（ D ）的作用。 A. P调节器 B . I调节器 C .速度调节器 D .电流调节器 5 .采用晶闸管通断控制法的交流电路（ B ）。 A .存在高次谐波 B .不存在高次谐波 C .存在少量的高次谐 D .有时存在高次谐波有时不存在高次谐波 6 .晶闸管调速系统中，PI调节器中的电容元件发生短路就会出现（ A ）。 A .调速性能下降 B .超速运行 C .无法调速 D .低速运行 7 .异步电机串级调速采用的电路是（ B ）电路。 A .无源逆变 B .有源逆变 C .普通逆变 D .整流 8 .为了保持小容量调速系统晶闸管不受冲击电流的损坏，在系统中应采用（ D ）。 A .电压反馈 B .电流正反馈 C .转速负反馈 D .电流截止负反馈 9.转速负反馈调速系统在稳定运行过程中，转速反馈线突然断开，电动机的转速会（A ）。D

《电机与电气控制技术应用》课程标准

锦州市机电工程学校 《电机与电气控制技术应用》 课程标准

《电机与电气控制技术应用》课程标准 一、课程简介 课程名称：《电机与电气控制技术应用》； 学时：96 授课对象：机电技术应用专业一年级学生； 课程性质：《电机与电气控制技术应用》是中等职业学校机电技术应用专业的一门核心专业课程，特点是理论与实践联系非常紧密，它是中职学生在实践中检验并加深理解所学理论知识，进而牢固掌握专业知识、提高实践动手能力的重要手段和途径。它不仅为《可编程序控制器技术及应用》等后续课程、集中实训和顶岗实习打下基础，而且为相关专业学生考取初、中级维修电工职业资格证书做准备。本课程的教学目的是让学生熟悉三相异步电动机及其电气控制系统的基本控制电路，具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力。本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重，要求理论必须与操作密切结合，强调技术应用。内容大致分为三相异步电动机正转、正反转、降压启动和制动等部分。教学应在电气控制实训室中进行，通过对典型工作任务完整工作过程的完成，培养学生的理论能力、实践能力、方法能力与社会能力，并养成良好自觉的职业习惯与素养。 前期课程：计算机应用基础、机械基础、电工技术； 同步课程：电子技术、机械制图； 后续课程：可编程序控制器技术及应用。

二、课程设计思路 （一）课程基本理念： 1.突出学生为主体，注重学生的能力培养 本课程在教学过程中，注重学生从事本专业工作所需的基本理论、基本方法和基本技能的学习，教学中注意激发学生的学习兴趣，在启发、提示下引导学生自主学习，提高学生的思维能力和实践技能，增强他们理论联系实际的能力，培养学生的自学能力，使他们在走上工作岗位后实现可持续发展。培养学生作为准职业人的良好职业习惯与素养。 2.改变传统教学方式，培养学生实践动手能力 本课程在教学过程中要打破传统的知识体系架构，重新建立以工作任务为引领的、任务驱动为导向的能力体系架构。通过对典型工作任务完整工作过程的完成，培养学生自主资讯、归纳总结、实践操作的能力，使学生学会如何在一个团队的工作中通过沟通与交流，形成工作方案并具体实施，以团队合作的方式完成项目工作的能力与经验。 3.尊重个体差异，看到学生进步，注重过程评价 本课程在教学过程中，倡导学生自主分析、积极思考，鼓励多元思维方式并将其表达出来，尊重个体差异。在教学评价过程中，多看到学生个体的进步，而不要对学生的要求搞“一刀切”，只要学生有进步，哪怕还较其他同学差些，但相对自己有了进步，教师就应及时鼓励，给予表扬，并在过程评价中予以体现，注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。评价要遵循有利于促进学生的知识与技能掌握为原则，并能促进学生健康人格的发展。 （二）课程设计思路

电气控制技术讲义含PLC

电气控制技术 教学内容：电器控制（上篇）、原理及应用（下篇） 参考书目： 1.现代电气控制技术 郑萍主编重庆大学出版社 2.电器控制 李仁主编机械工业出版社 3.可编程序控制器应用技术 廖常初等编重庆大学出版社 4.可编程序控制器应用指南 易传禄等编上海科普出版社 5.可编程序控制器原理及程序设计 崔亚军等编电子工业出版社 学习要求： 熟练掌握断路器、隔离开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符号、设计选型时要注意的重要技术参数。 熟练掌握行程开关、按钮开关在电路中的作用、绘制符号。 灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路、异步电机正、反转电气控制线路、异步电机“△”电气控制线路等，理解它们的设计思路，学会设计相应的电气控制电路。 透彻了解的特点、为提高其可靠性采取的一些措施。 熟练掌握的组成、各主要部件的功能、的工作原理（扫描工作过程、系统响应时间），了解三菱2N编程元件的地址。 熟练掌握梯形图使用的符号、概念、规则，学会自己设计梯形图程序，掌握三菱2N的基本指令。 熟练掌握程序设计的功能表图法和其基本概念，学会用功能表图法设计控制程序并能熟练地转化为梯形图。 掌握控制系统的特点、判断一个控制系统是否需要由来构成的特性以及选型时应考虑的问题。 学会用设计控制系统（包括硬件、软件和电气控制回路）。

上篇 电器控制 第一章． 常用低压电器及其符号 低压电器（ ）通常指工作在交、直流电压1200V 以下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备。本章主要介绍常见的接触器、继电器、低压断路器、万能转换开关、熔断器等设备的基本结构、功能及工作原理。 1.1 电器的作用与分类 电器就是广义的电气设备。它可能很大、很复杂，比如一台彩色电视机或者一套自动化装置；它也可以很少、很简单，比如一个钮子开关或者一个熔断器。在工业意义上，电器是指能根据特定的信号和要求，自动或手动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。电器的种类繁多，构造各异，通常按以下分类方法分为几类。 ① 按 电 压 等 级 分：高压电器（ ）、低压电器（ ）； ② 按所控制的对象分 ：低压配电电器（ ）、低压控制电器（ ）。 前者主要用于配电系统，如刀开关、熔断器等，后者主要用于电力拖动自 动控制系统和其他用途的设备中。 ③ 按 使 用 系 统 分：电力系统用电器、电力拖动及自动控制系统用电器、自动化通信系统用电器； ④ 按 工 作 职 能 分：手动操作电器、自动控制电器（自动切换电器、自动控制电器、自动保护电器）、 其他电器（稳压与调压电器、起动与调速电器、检测与变换电器、牵引与传动 电器）； ⑤ 按 电 器 组 合 分：单个电器、成套电器与自动化装置； ⑥ 按 有 无 触 点 分：有触点电器、无触点电器、混合式电器； ⑦ 按 使 用 场 合 分：一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、其他场合（如航空、船舶、热 带、高原）用电器。 本章主要涉及电力拖动、自动控制系统用电器，如交直流接触器、各类继电器、自动空气断路器、行程开关、熔断器、主令电器等。 1.2 低压电器的电磁机构及执行机构 从结构上来看，电器一般都具有两个基本组成部分——感测部分、执行部分。 感测部分接受外界输入的信号，并通过转换、放大、判断，作出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制的目的。 执行部分则是触头。 对于有触头的电磁式电器，感测部分大都是电磁机构。对于非电磁式的自动电器，感测部分因其工作原理不同而各有差异，但执行部分仍是触头。 1.2.1 电磁机构 电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要组成部分一，它将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空气隙。 3 1 2 3 1 2

《电气控制技术》教学大纲

《电气控制技术》教学大纲课程编号：32070080 使用专业：电气工程及其自动化 建筑电气与智能化计划学时：54 学时计划学分：3学分 一、本课程的性质和任务 《电气控制技术》是一门培养学生掌握一般工业领域中电气控制技能的专业基础课。在教学内容方面重点使学生理解和掌握工业现场中多种常见的电气控制系统的原理，典型结构及实现方法，培养学生分析、设计一般电气控制系统的能力，使学生了解典型设备对电气控制的要求及控制方法，能够分析、设计基本的控制系统。 主要任务是： 1.学习常用低压电器的基本原理与作用； 2.学习典型电气传动的继电-接触控制系统的基本原理、控制线路的分析及设计方法； 3.了解常用设备的电气控制系统组成及原理； 4.学习可编程序控制器的基本原理及指令系统； 5.学习可编程序控制系统的分析、设计方法。 二、本课程的基本要求 1、对能力培养的要求 (1)要求掌握的基础知识 各种低压电器的原理，功能及符号表示，电器控制系统原理图的识读方法，电器控制典型环节的组成特点及分析方法，常用电器的选择方法，可编程序控制器的基本原理及结构，用可编程序控制器实现电气控制的方法。 (2)要求掌握的基本理论和方法 电磁式低压电器的工作原理，异步电动机起动、调速、制动电气控制的原理，经验设计法继电接触控制线路的一般方法；OMRON PLC、三菱PLC及西门子S7-200的指令系统及编程方法，可编程序控制系统的一般设计方法。 (3)要求掌握的基本技能 设计异步电动机继电接触控制系统的能力，常见工业设备及建筑施设备电控原理的识图、分析能力，可编程序控制系统的设计及调试能力。 2、课程的重点和难点 本课程的重点为继电接触控制系统的基本组成规律，常用电器的选择及经验设计法，PLC的指令系统及编程设计方法。难点为继电接触控制系统和PLC为中心组成的控制系统的读图和设计。 3、先修课程及基本要求 先修课程为《单片机原理及应用》、《电子技术基础》、《电机与拖动基础》。应掌握单片机的组成及各部分工作原理，逻辑代数以及电动机的特性。 三．课程内容

工厂电气控制技术第一章的习题参考复习资料

第一章继电接触逻辑控制基础习题参考答案 一、何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？为什么两者配合应尽量靠近？ 解： 与气隙δ（衔铁与静铁心之间空气间吸力特性是指电磁机构在吸动过程中，电磁吸力F at 隙）的变化关系曲线。 反力特性是指电磁机构在吸动过程中，反作用力（包括弹簧力、衔铁自身重力、摩擦阻力）Fr与气隙δ的变化关系曲线。 为了使电磁机构能正常工作，其吸力特性与反力特性配合必须得当。在吸合过程中，其吸力特性位于反力特性上方，保证可靠吸合；若衔铁不能吸合，或衔铁频繁动作，除了设备无法正常工作外，交流电磁线圈很可能因电流过大而烧毁。在释放过程中，吸力特性位于反力特性下方。保证可靠释放。 二、单相交流电磁铁短路环断裂或脱落后，工作中会出现什么故障？为什么？ 解： 电磁铁的吸引线圈通电时，会出现衔铁发出振动或较大的噪声。这时因为，当流过吸引线圈的单相交流电流减小时，会使吸力下降，当吸力小于反力时，衔铁与静铁心释放。当流过吸引线圈的单相交流电流增大时，会使吸力上升，当吸力大于反力时，衔铁与静铁心吸合。如此周而复始引起振动或较大的噪声。 三、触头设计成双断口桥式结构的原因是什么？ 解： 触头设计成桥式双断口触点是为了提供灭弧能力。将电弧分成两段，以提高电弧的起弧电压；同时利用两段电弧的相互排斥的电磁力将电弧向外侧拉长，以增大电弧与冷空气的接触面，迅速散热而灭弧。见教材第7页的图1-6所示。 四、交流接触器在衔铁吸合前线圈中为什么会产生很大的电流？ 解： 交流接触器的线圈是可等效为一个电感和电阻串联，铁心越大，电感量越大。则感抗越大。在吸合前,由于铁心与衔铁不吸合，磁阻很大,电感量就小，阻抗就小，所以电流大。当铁心和衔铁吸合后，磁阻小，电感量增大，感抗增大，所以电流小。 直流接触器通的是直流电流，电感在直流电流下近似于短路。线圈的直流电阻很大，电流变化不大。 五、从结构、性能及故障形式等方面说明交流接触器与直流接触器的主要区别是什么？ 解： 结构方面：两者的组成部分一样。交流接触器的线圈一般做成粗而短的圆筒形，并绕在绝缘骨架上。直流接触器的线圈做成长而薄的圆筒形，且不设骨架。直流接触器线圈匝数多，但线圈导线线径较细。交流接触器的铁心是用硅钢片铆叠而成的，铁心和衔铁形状通常采用E型。直流接触器的铁心用整块铸钢或铸铁制成，衔铁采用拍合式。交流接触器的铁心装有短路环。直流接触器没有。交流接触器的灭弧装置常采用双断口电动力灭弧、纵缝灭弧和栅片灭弧。直流接触器常采用磁吹式灭弧。交流接触器的主触头是三对（对应三相交流电），直流接触器的主触头是二对（对应正负极）。交流接触器的线圈通交流电流，直流接触器的线圈通直流电流。

现代电气控制技术课程标准

现代电气控制技术课程标准 课程名称：现代电气控制技术 对象：电气自动化、数控技术、机电一体化、机械制造等机电类专业 课时：144课时 课时分配表 四、学分：8 五、课程目标 可编程控制器PLC（Programmable Logic Controller）是采用微机技术的通用工业自动化装置。它以可靠性高、能适应恶劣环境、使用方便等优点，迅速占领了工业自动化控制领域，成为与机器人、CAD/CAM并称的工业自动化三大支柱。现代电气控制技术将传统的继电器控制技术、PLC技术、传感器技术、变频 器技术集于一体的课程，该课程的设置是为了满足现代工业设备控制的要求。本课程的培训是通过设置一个个项目并让学生来完成这些项目来达到培训目的。通过这些项目的练习，学生可将传统的继电器和可编程控制器的使用结合起来，并真正能应用到具体的设备案例中。同时也将变频器的功能以及如何更好的在设备中用变频器来进行调速积累一些经验。 六、设计思路 现代电气控制技术是一门理论性较深实践性较强的专业课程，课程教学的总 体思路是采用模块化的项目课程教学法，大部分课程应该在可编程控制器实训室、机电控制实训室进行，通过理论讲解、计算机仿真与实际操作一体化的综合训练方式，使学员能够在较短的时间内达到现代电气控制技术课程的目标。 七、内容纲要 项目一：PLC应用基础（课时：16）模块1：PLC概述、三菱PLC及仿真软件（2课

时） （1）工作任务 介绍PLC的定义、外部结构、分类、特点、应用领域及发展趋势，三菱PLC 及仿真软件简介。 （2）相关实践知识 电器常识、接线、PLC。 （3）相关理论知识 电路、电子的基础知识。 （4）拓展型理论知识 PLC 联网、存储器容量。 模块2：PLC 的结构与原理（2 课时） （1）工作任务 PLC 的结构；输入接口电路；输出接口电路；PLC 的工作原理；编程软件。（2）相关实践知识 PLC、线路连接、按钮开关、负载、计算机、编程软件。 （3）相关理论知识电路、光电耦合、晶体管、可控硅、周期扫描、梯形图、抗干扰。 （4）拓展型理论知识 光电隔离、电磁隔离、CPU、编程语言。 模块3：PLC 的应用、简例（2 课时） （1）工作任务 介绍PLC 的应用领域、PLC 的应用简例 （2）相关实践知识 PLC、按钮开关、编程等 （3）相关理论知识 CPU、仿真 （4）拓展型理论知识 PLC 的指令、常见PLC 的型号及性能指标（自习）模块4：PLC 的基本应用（4 课时）（1）工作任务 学习三菱PLC 基本指令及应用。 （2）相关实践知识 电器常识、车流控制。 （3）相关理论知识 三菱PLC 基本输入、输出、置位、复位、微分指令及应用。 （4）拓展型理论知识 逻辑控制、程序控制。 模块5：定时器（4 课时） （1）工作任务 用PLC 的定时器控制灯的点亮与熄灭，信号灯的闪烁控制。 （2）相关实践知识 定时器、灯、开关。 （3）相关理论知识 定时器控制。 （4）拓展型理论知识 定时器的精度。模块6：计数器（2 课时）（1）工作任务

工厂电气控制技术课程标准.

烟台汽车工程职业学院 <<工厂电气控制>> 课程标准 专业带头人：杜俊贤 系主任：林治熙 教学中心：信息自动化教研室 批准日期：二〇一一年八月 二〇一一年八月

目录 一、课程概述 (1) （一）课程性质.............................................................. 错误！未定义书签。（二）课程基本理念...................................................... 错误！未定义书签。（三）课程设计思路...................................................... 错误！未定义书签。 二、课程目标..................................................................... 错误！未定义书签。（一）总体目标.............................................................. 错误！未定义书签。（二）具体目标.............................................................. 错误！未定义书签。 三、内容标准 (4) （一）学习目标 (4) （二）活动安排 (4) （三）知识要点 (9) （四）技能要点 (9) 四、实施建议 (10) （一）教学建议 (10) （二）考核评价建议 (10) （三）教材编写建议 (11) （四）实验实训设备配置建议 (12) （五）课程资源开发与利用建议 (18) 五、其它说明 (19)

2016年全国职业院校技能大赛《现代电气控制》样题

2016年全国职业院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试 （总时间：240分钟） 工 作 任 务 书 （样题） 场次号工位号

注意事项 一、本任务书共13页，如出现缺页、字迹不清等问题，请及时向裁判示意，进行任务书的更换。 二、在完成工作任务的全过程中，严格遵守电气安装和电气维修的安全操作规程。电气安装中，低压电器安装按《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-96）》验收。 三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路，若现场设备安装调试有疑问，须经设计人员（赛场评委）同意后方可修改。 四、竞赛过程中，参赛选手认定竞赛设备的器件有故障，可提出更换，器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时，每次扣参赛队3分；若因人为操作损坏器件，酌情扣5-10分；后果严重者（如导致PLC、变频器、伺服等烧坏），本次竞赛成绩计0分。 五、所编PLC、触摸屏等程序必须保存到计算机的“D: \工位号”文件夹下，工位号以现场抽签为准。 六、参赛选手在完成工作任务的过程中，不得在任何地方标注学校名称、选手姓名等信息。

请按要求在4个小时内完成以下工作任务： 一、按“立体仓库系统控制说明书”，设计电气控制原理图，并按图完成器件选型计算、器件安装、电路连接（含主电路）和相关元件参数设置。 二、按“立体仓库系统控制说明书”，编写PLC程序及触摸屏程序，完成后下载至设备PLC及触摸屏，并调试该电气控制系统达到控制要求。 三、参考YL-ZT型T68镗床电气原理图，排除T68镗床电气控制电路板上所设置的故障，使该电路能正常工作，同时完成维修工作票。 本任务在YL-158GA1设备上实现，设备详细介绍详见《亚龙YL-158GA1现代电气控制系统安装与调试用户说明书》。

电气控制技术实验指导书-精简版2016

电气控制技术实验指导书THSMS-E实验装置 马帅旗编 陕西理工学院 电气工程学院自动化系 2016.10.12

STEP7 v5.5软件简易教程 1．新建工程S7_Pro1 1）双击桌面上的“SIMATIC Manager”图标，则会启动STEP 7管理器及STEP 7新项目创建向导，取消项目向导。 2）点击文件→新建菜单，出现上面的界面，输入项目的文件名与路径，在这里面，输入“S7_Pro1”作为工作文件名。新建完成后，就会弹出一个界面框，出现以“S7_Pro1”命名的工程如图所示。 图2-4 工程界面 3）针对当前使用的硬件设备，需要插入站点，站点为“S7-300站点”，操作如工程界面图所示：在主菜单中，依次展开：插入→站点→2 SIMATIC 300站点，单击 2 SIMATIC 300站点生成S7-300站点 图插入站点 2.CUP314C-2DP硬件配置 1）进入配置界面，点击工程S7_Pro1名称，点击SIMATIC 300(1)站点，最后双击硬件进入硬件配置界面。 图硬件配置界面 整个硬件配置窗口分为四部分，左上方为为模块机架，左下方为机架上模块的详细内容，右上方是硬件列表，右下方是硬件列表中具体某个模块的功能说明和订货号。 2）添加模块 ①添加机架（导轨） PLC各功能模块要安装在机架上，因而需要先添加一个机架（导轨） 在硬件组态页面的右上方的硬件列表中展开SIMATIC 300→RACK-300后双击Rail，添加一个机架（导轨）

图添加导轨（机架） ②添加电源模块（本实验系统总不需要该模块） 在硬件组态页面的右上方的硬件列表中展开SIMATIC 300→PS-300后选择“PS 307 2A”并双击。必须与实际硬件一致 图添加电源模块 ③添加PLC模块 配置机架上PLC订货号为实际的PLC订货号，先左键点击机架UR上2号槽位空白处（1号槽位为电源模块占用），然后从硬件列表中依次展开SIMATIC300→CPU 314C-2DP→T3S7314-6CH04-0AB0，双击V3.3或拖至2号槽位即可实现CPU添加。必须与实际硬件一致。 图添加PLC模块

工厂电气控制技术测试题

工厂电气控制技术测试题 1电磁机构的吸力特性与反力特性的配合关系是()。 A、反力特性曲线应在吸力特性曲线的下方且被此靠近; B、反力特性曲线应在吸力特性曲线的上方且彼此靠近; C、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的下方； D、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的上方。正确答案：A 2关于接触电阻，下列说法中不正确的是()。 A、由于接触电阻的存在，会导致电压损失 B、由于接触电阻的存在，触点的温度降低 C、由于接触电阻的存在，触点容易产生熔焊现象 D、由接触电阻的存在，触点工作不可靠 正确答案：B 3为了减小接触电阻，下列做法中不正确的是()。 A、在静铁芯的表面上嵌有短路环； B、加一个触点弹簧； C、接触面xx; D、在触点上镶一块纯银块 正确答案：A 4由于电弧的存在，将导致()。 A、电路的分断时间加长; B、电路的分断时间缩短; C、电路的分断时间不变;

D、电路的分断能力提高 正确答案：A 5在接触器的铭牌上常见到AC3 AC4等字样，它们代表()。 A、生产厂家代号 B、使用类别代号； C、国标代号； D、名称代号。 正确答案：B 6电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，具有的特点是( A、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻小； B、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大； C、电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小； D、电压继电器的线圈匝数少，导线粗，电阻大。 正确答案：B 7增大电压继电器的返回系数，应采的办法是()。 A、减小非磁性垫片的厚度； B、增大非磁性垫片的厚度； C、减小衔铁吸合后的气隙； D、增大衔铁释放后的气隙。)。正确答案：B 8在延时精度要求不高，电源电压波动较大的场合，应选用()

《机床电气控制与PLC》实训课程标准

《机床电气控制与PLC》（实训）课程标准 课程编码：0100023 课程类别：专业技术课程 适用专业：机电一体化（二年中专）课程所属系部：机电工程系学时：60 编写执笔人: 王荣华 审定负责人及审定日期： 1课程定位与设计思路 1.1 课程性质与作用 1.课程性质 《机床电气控制与PLC》课程是机电一体化（二年中专）专业的一门专业技术课，也是取得国家职业资格等级证书（维修电工）的核心课程。课程分为继电器控制技术、PLC技术两大部分，在教学中实施“教、学、做”一体化，将理论教学和实践教学有机结合，侧重于实践操作，直接面向职业岗位能力的培养，是学生求职就业的重要砝码。 2.课程作用 本课程以《电工电子技术基础》、《电机拖动基础》、《自动控制原理与系统》课程为前导课程，共同打造学生的职业能力，并为其相关专业课程《数控机床维修》、《机电一体化技术》等的学习提供基本理论和方法，在整个教学过程中起着承上启下的作用。为毕业生在未来的职业生涯中从初始低层次的生产线操作工向更高层次的维修电工、生产线维修工和设备管理员等岗位顺利迁移提供扎实的知识与技能准备。 1.2 课程设计思路

本课程标准以机电一体化（二年中专）专业学生的就业为导向，根据行业专家对专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以培养学生的“学懂”和“会用”为基本目标，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干工作任务，以任务为单位组织教学，引出相关专业理论知识，使学生在实践操作过程中加深对专业知识、技能的理解和应用。 2课程目标 2.1课程总体目标 通过对本课程的学习和训练，使学生熟悉电气控制与PLC的基础知识，培养电气控制与PLC基本应用(电动机点动、长动、正反转、Y-Δ启动等控制环节)的接线、编程、操作调试方面的技能，了解其所涉及的技术理论知识；初步培养电气控制与PLC高级应用项目(电梯控制、机械手控制系统等)的接线、编程、操作调试的技能，了解其所涉及的技术理论知识。培养学生分析、解决生产实际问题的能力，提高学生的学习能力、团队合作能力。 2.2 具体目标 1) 知识目标 (1)掌握电气控制基础知识； (2)掌握PLC技术基础知识； (3)掌握PLC编程软件的使用方法； (4)熟悉PLC的I/O端口分配及PLC外部接线和安装； (5)熟练掌握PLC的编程方法，特别是图形编程； (6)熟练应用基本指令、步进指令及部分功能指令； (7)掌握常用控制程序的编制方法及调试；

现代电气控制技术实验指导书。

实验一三相异步电动机启动控制 一、实验目的 1. 掌握按照电气原理图接成实际操作电路的方法。 2. 掌握自锁、联锁电路，了解电气控制系统中各种保护实现方法和作用。 二、实验设备 1. 电气控制挂件DG11、DG12 1套 2. 三相异步电动机DJ82 1台 3. 导线若干 三、实验内容 本实验电气控制线路如图1所示。 考虑采用中间继电器实现对电动机的点动和长动联合控制，如下图，试分析其工作原理。 四、注意事项 1. 先接线，后通电；先断电，后拆线。 2. 先接控制电路，后接主电路。 3. 从左到右，从上到下；先串联，后并联。

实验二 三相异步电动机的正反转控制 一、实验目的 1. 进一步掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。 2. 加深对电气控制系统中各种保护、自锁、联锁等环节的理解。 3. 学会分析、排除继电器—接触器控制线路故障的方法。 二、实验设备 1. 三相交流电源 2. 电气控制挂件DG11、 DG12 1套 3. 三相异步电动机DJ82 1台 4. 导线 若干 三、实验原理 由电机原理可知，通过更换电动机外接三相电源的相序可改变电动机的旋转方向，因此，可借助接触器来改变电动机外接三相电源的相序，已达到改变电动机旋转方向的目的。 四、实验内容 本实验电气控制线路如图1所示,当正转接触器KM F 工作时，电动机正转；当反转接触器KM R 工作时，电动机反转。 图1 电动机正反转控制电路 五、注意事项 1. 接线顺序：先接线，后通电；先断电，后拆线。 2. 接线原则：从左到右，从上到下。 3. 注意电路元件线圈的额定电压。 R

实验三三相异步电动机的Y-△降压启动控制线路 一、实验目的 1.进一步提高按图接线的能力。 2.了解时间继电器的结构、使用方法、延时时间的调整及在控制系统中的应用。 3.熟悉三相异步电动机Y-△降压启动控制的运行情况和操作方法。 二、实验设备 1. 三相交流电源与开关设备1套 2.三相异步电动机1台 3.三联按钮1个 4.刀开关1个 5.交流接触器3个 6.时间继电器1个 7.热继电器1个 8.导线若干 三、实验线路 按时间原则控制的由时间继电器构成的三相异步电动机Y-△降压自动换接启动的控制线路如图1所示。 图1 时间继电器控制的Y-△降压启动控制线路 四、注意事项 1.先连控制电路，后连主电路。 2.先连线后上电，先断电后拆线。 3.先串联后并联。 4.接线要求牢固、整齐、清楚、安全可靠。 5.操作时要胆大心细谨慎，不许用手触及各电器元件导电部分及电动机转动部分，避免触电及意外损伤。 五、思考与讨论

电气控制技术综合实验报告

电气控制技术 综合实验任务书（B） 题目装配生产线电气控制系统设计与调试 学院(部) 电控学院 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 12 月22 日至 1 月 2 日共 2 周 指导教师(签字) 系主任(签字) 2014年 1 月 2 日

目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求 (1) 三、系统设计 (2) 四、工作原理 (3) 五、元器件的选择 (3) 六、操作使用说明 (5) 七、主要参考资料 (6) 附录1 指令语句表 (7) 附录2 I/O分配表 (8) 附录3 元件明细表 (9) 附录4 电气原理图 (10) 附录5 安装接线图 (11) 附录6 元件布置图 (12) 附录7 梯形图 (13)

一、设计目的 通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，安装布置图、接线图和控制箱的设计，并进行模拟调试。具有电气控制系统工程设计的初步能力。 二、设计要求 根据系统的控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出满足控制要求的控制系统并进行联机调试。 设计原始资料： 1、装配生产线有5个工位，分别由5台电动机控制。M1、M2 功率为3KW，M3、M4、M5功率为5.5KW。 2、自动状态：系统起动后，每隔10秒电动机按先后顺序起停。 即按下起动按钮，10s后M1起动；20s后M1停机，M2起动； 30s后M2停机，M3起动，依次类推，完成一个循环。 3、半自动状态：按起动按钮，M1起动；再按同一按钮，M1 停机，M2起动，依此类推，完成一个循环。 4、手动状态：各台电机没有联锁，分别用按钮对电动机实现 起停控制。 5、任何一台电动机出现故障，全部停止运行。 6、各种指示及报警。

现代电气控制系统安装与调试

现代电气控制系统安装与调试

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2015年全国职业院校技能大 赛 现代电气控制系统安装与调试 【样题】 （总时间：240分钟） 工 作 任 务 书 场次号 ________ 工位号____________

请按要求在"4个小时内完成以下工作任务： 一、按“标签打印系统控制说明书”，设计电气控制原理图，并按图完成器件选型计算、器件安装、电路连接（含主电路）和相关元件参数设置。 二、按“标签打印系统控制说明书”，编写PLC程序及触摸屏程序，完成后下载至设备PLC及触摸屏，并调试该电气控制系统达到控制要求。 三、参考XXX床电气原理图，排除XXX床电气控制电路板上所设置的故障，使该电路能正常工作，同时完成维修工作票。 请注意下列事项： 一、在完成工作任务的全过程中，严格遵守电气安装和电气维修的安全操作规程。 二、电气安装中，低压电器安装按《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-96）》验收。 三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路，若现场设备安 装调试有疑问，须经设计人员（赛场评委）同意后方可修改。 四、所编PLC程序保存到计算机的D盘文件夹中，文件夹名称以工位号命名，选手需按指定路径将程序存盘。

标签打印系统控制说明书 一、标签打印系统运行说明 标签打印系统是用于工业、商业、超市、零售业、物流、仓储、图书馆等需要的条形码、二维码等标签制作，具有采用准确控制、高速运行、一体制作等要求的系统。 标签打印系统由以下电气控制回路组成：打码电机M1控制回路 【M1为双速电机，需要考虑过载、联锁保护】。上色电机M2控制回路【M2为三相异步电机（不带速度继电器），只进行单向正转运行】。传送带电机M3控制回路【M3为三相异步电动机（带速度继电器），由变频器进行多段速控制，变频器参数设置为第一段速为15Hz，第二段速为30Hz，第三段速为40Hz、第四段速为50Hz，加速时间0.2秒，减速时间0.3秒】。热封滚轮电机M4控制回路【M4 为三相异步电机（不带速度继电器），只进行单向正转运行】。上色喷涂进给电机M5控制回路【M5为伺服电机；伺服电机参数设置如下：伺服电机旋转一周需要1000个脉冲，正转/反转的转速可为1圈/秒?3圈/秒；正转对应上色喷涂电机向下进给】。以电动机旋转“顺时针旋转为正向，逆时针旋转为反向”为准。 二、标签打印系统安装方案要求 1、本系统使用三台PLC，网络指定Q0CPU/S7-300/S7-1500 为主站，2 台FX3U/S7-200Smart/S7-1200 为从站，分别以CC_Link 或工业以太网的形式组网。 2、MCGS触摸屏应连接到系统中主站PLC上（三菱系统中触摸屏连接到QPLC的RS232端口；西门子系统中触摸屏连接到S7-300/S7-1500 的以太网端口，不允许连接到交换机）。

工厂电气控制技术实验指导书

工厂电气控制技术实验指导书

目录 实验一三相鼠笼式异步电动机的点动和自锁控制 (2) 实验二三相异步电动机的正反转控制 (4) 实验三三相鼠笼式异步机电动机降压起动控制 (6) 实验四三相异步机电动机能耗制动 (8) 实验五三相线绕式异步电动机的起动控制 (10)

实验一 三相鼠笼式异步电动机的点动和自锁控制 一.概述 三相笼式异步电机由于结构简单、性价比高、维修方便等优点获得了广泛的应用。在工农业生产中，经常采用继电接触控制系统对中小功率笼式异步机进行直接起动，其控制线路大部由继电器、接触器、按钮等有触头电器组成。 某些生产机械在安装或维修后常常需要所谓“点动”控制。图3-7所示为点动控制原理图，图中主回路可不接热继电器。当按下起动按钮SB 2时，电机转动；松开按扭后，由于按钮自动复位，电机停转。点动起停的时间长短由操作者手动控制。 除点动外，电机更多地工作于连续动转状态，由图示3-8(a)所示为单向连续旋转控制原理图，此时主回路上应装设热继电器作长期过载保护。当按下起动按钮SB 2时，电机转动，按下停止按钮SB 1，电机停转。图3-8 (B)所示控制原理图可实现点动 和连续旋转两种工况SB 2为电机连续工作起动按钮，SB 3为电机点动起动按钮，SB 1为电机停止按钮。 二．实验目的 1．熟悉三相鼠笼式异步电机单方向起动停止和点动控制线路中各电器元件的使用方法及其在线路中所起的作用。 2．掌握三相鼠笼式异步电机单方向起动停止和点动控制线路的工作原理、接线方法、调试及故障排除技能。 三．实验设备 KM1 ~V W V ~ U 图3-7 三相鼠笼式异步电机点动控制线路 图3-8 三相鼠笼式异步电机单向连续旋转控制线路 U U (a) V ~V ~~~~~~(b)

工厂电气与PLC控制技术2015-2016复习题

《工厂电气与PLC控制技术》2015-2016第2学期复习题 一、填空题 1、电磁式电器的电磁机构的作用是通电产生_______________，使________________动作。 2、电磁式电器的电磁机构主要由__________________、_______________和__________________组成。 3、电磁式电器的触头系统的作用是______________和_________________电路。 4、电磁式电器的触头系统主要由______________、_________________和_________________组成。 5、电磁式电器是_________________________、__________________________和保护的重要电器之一。 6、交流电磁铁短路环断裂或脱落后，工作时会出现________________和________________故障现象。 7、电磁机构通电吸合时，使常闭触头_______________，使常开触头________________。 8、电磁机构断电释放时，使常闭触头_______________，使常开触头________________。 9、电磁机构的灭弧措施是防止_______________使触头氧化甚至______________________。 10、QS是___________________的文字符号，HH是________________________的类组代号。 11、低压断路器除能完成接通和切断电路外，在电路发生_______________、______________或欠压等故 障时，能自动切断故障电路。 12、漏电保护断路器主要用于防止______________________和__________________________。 13、对于有开关电器来说，NC表示____________________，NO表示_______________________。 14、按钮一般用红色表示____________________，绿色表示________________________，黄色表示 ________________________。 15、光电型接近开关用于检测不透光物体，高频振荡型接近开关用于检测__________________。电容型接 近开关用于检测______________________________。 16、电压继电器与被测电路______________________，电流继电器与被测电路____________________（并 联、串联）。 17、过电流继电器线圈的工作电流大于正常值4倍以上时，其常开触头________________；常闭触头 _____________（断开，闭合）。 18、过电压继电器线圈的工作电压大于吸合值的1.2倍时，其常开触头________________；常闭触头 _____________（断开，闭合）。 19、热继电器的用途是___________________________，熔断器的用途是________________________。 20、使用热继电器作为电机过载保护时，要求热元件与_________________串联；___________________ 与接触器或继电器线圈串联。 21、对于△形连接的电机，必须使用带三相_______________保护功能的热继电器实现过载保护，否则， 电机很可能因_______________运行而烧毁。 22、直流输入-交流输出型的固态继电器表示输入____________电压控制交流电路的通断；交流输入-交流 输出型的固态继电器表示输入____________电压控制交流电路的通断。

《电机与电气控制技术应用》课程标准

《电机与电气控制技术应用》 课程标准

《电机与电气控制技术应用》课程标准 一、课程简介 课程名称：《电机与电气控制技术应用》； 学时：96 授课对象：机电技术应用专业一年级学生； 课程性质：《电机与电气控制技术应用》是中等职业学校机电技 术应用专业的一门核心专业课程，特点是理论与实践联系非常紧密，它是中职学生在实践中检验并加深理解所学理论知识，进而牢固掌握专业知识、提高实践动手能力的重要手段和途径。它不仅为《可编程序控制器技术及应用》等后续课程、集中实训和顶岗实习打下基础，而且为相关专业学生考取初、中级维修电工职业资格证书做准备。本课程的教学目的是让学生熟悉三相异步电动机及其电气控制系统的 基本控制电路，具有电气控制系统的安装、调试和故障排除的基本能力。本课程的突出特征是理论教学与实际训练并重，要求理论必须与操作密切结合，强调技术应用。内容大致分为三相异步电动机正转、正反转、降压启动和制动等部分。教学应在电气控制实训室中进行，通过对典型工作任务完整工作过程的完成，培养学生的理论能力、实践能力、方法能力与社会能力，并养成良好自觉的职业习惯与素养。 前期课程：计算机应用基础、机械基础、电工技术； 同步课程：电子技术、机械制图； 后续课程：可编程序控制器技术及应用。 二、课程设计思路 （一）课程基本理念： 1.突出学生为主体，注重学生的能力培养 本课程在教学过程中，注重学生从事本专业工作所需的基本理论、基本方法和基本技能的学习，教学中注意激发学生的学习兴趣，在启

发、提示下引导学生自主学习，提高学生的思维能力和实践技能，增强他们理论联系实际的能力，培养学生的自学能力，使他们在走上工作岗位后实现可持续发展。培养学生作为准职业人的良好职业习惯与素养。 2.改变传统教学方式，培养学生实践动手能力 本课程在教学过程中要打破传统的知识体系架构，重新建立以工作任务为引领的、任务驱动为导向的能力体系架构。通过对典型工作任务完整工作过程的完成，培养学生自主资讯、归纳总结、实践操作的能力，使学生学会如何在一个团队的工作中通过沟通与交流，形成工作方案并具体实施，以团队合作的方式完成项目工作的能力与经验。 3.尊重个体差异，看到学生进步，注重过程评价 本课程在教学过程中，倡导学生自主分析、积极思考，鼓励多元思维方式并将其表达出来，尊重个体差异。在教学评价过程中，多看到学生个体的进步，而不要对学生的要求搞“一刀切”，只要学生有 进步，哪怕还较其他同学差些，但相对自己有了进步，教师就应及时鼓励，给予表扬，并在过程评价中予以体现，注重培养和激发学生的学习积极性和自信心。评价要遵循有利于促进学生的知识与技能掌握为原则，并能促进学生健康人格的发展。 （二）课程设计思路 本课程对机电产品装配工、机电产品维修工、机电设备操作工、机电产品现场安装工等工种的岗位能力、岗位素质要求进行分析，结合《电机与电气控制技术应用》课程的专业知识、职业能力和职业素养需求，设计出五个教学情境。 课程组到生产一线进行企业调研与访谈，与企业专家共同建设课程标准，提炼出既能满足知识、技能教学要求，又有利于实施“教、学、做”为一体的工作任务，设计和开发出基于工作过程为导向的《电机与电气控制技术应用》课程。