導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇電氣控制設(shè)計(jì)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1.體育場(chǎng)照明的重要性

對(duì)于一座現(xiàn)代化的體育場(chǎng)，不但要求建筑外形美觀大方、各種體育設(shè)備齊全完善，而且要求有良好的照明環(huán)境，即要求有合適、均勻的照度和亮度、理想的光色，有立體感及無(wú)眩光等。除保證滿足觀眾良好的視看效果外，還必須保證裁判員、運(yùn)動(dòng)員和比賽項(xiàng)目所需的照明要求以及應(yīng)保證有良好的電視轉(zhuǎn)播效果。

照明是依靠光線的功能，保證燈光作用于運(yùn)動(dòng)員、裁判員、觀眾的眼睛、產(chǎn)生視覺(jué)，才能看見(jiàn)體育場(chǎng)地上的一切，如場(chǎng)地環(huán)境的明暗、物體建筑、器具及服裝等表面的顏色、觀看目標(biāo)的形狀和大小、深度、立體感及運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)和體育場(chǎng)的氣氛等等。所以，良好的照明在現(xiàn)代體育場(chǎng)中占有重要地位。

一般，在一個(gè)體育場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮以下三方面的因素：

1滿足運(yùn)動(dòng)比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員的視覺(jué)要求，并且使燈光對(duì)比賽的客觀影響降到最低程度。

2滿足觀眾的視覺(jué)要求，使燈光對(duì)觀看比賽時(shí)所引起的不適感覺(jué)降低到最低程度。

3滿足彩電轉(zhuǎn)播的照明要求，盡可能提高轉(zhuǎn)播質(zhì)量。

總之，照明與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽要求密切相關(guān)，與觀眾視看效果密切相關(guān)，沒(méi)有良好照明設(shè)施的體育場(chǎng)是不完整的體育場(chǎng)，必將嚴(yán)重影響它的使用功能。

2.體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

為了得到良好的照明設(shè)計(jì)方案，合理利用光線的分布來(lái)滿足運(yùn)動(dòng)員、觀眾、裁判員視覺(jué)以及良好的電視轉(zhuǎn)播效果的要求，必需先確定照明標(biāo)準(zhǔn)，包括照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其中包括眩光、光源色溫有顯色性要求，光的方向性、節(jié)能要求等。

2.1照度標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)國(guó)際體聯(lián)第83號(hào)推薦照度要求及《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133－90中第2.2.9條中的規(guī)定，提出以下照度標(biāo)準(zhǔn)推薦值見(jiàn)表1。幾點(diǎn)說(shuō)明：

1根據(jù)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133－90中第2.2.9－1條中規(guī)定：足球場(chǎng)比賽照度標(biāo)準(zhǔn)值：當(dāng)觀看距離為120m時(shí)，為150～200～300lx；觀看距離為160m時(shí)，為200～300～500lx；觀看距離為200m時(shí)，為300～500～750lx.觀看距離指觀眾席最后一排到場(chǎng)地邊線的距離。

2根據(jù)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133－90中第2.2.9－2條中規(guī)定：電視轉(zhuǎn)播需要的垂直照度：最大拍攝距離分為三組，①對(duì)于足球項(xiàng)目而言，最在拍攝距離為25m時(shí)平均垂直照度應(yīng)為750lx；最大拍攝距離為75m時(shí)平均垂直照度應(yīng)為1000lx；最大拍攝距離為150m時(shí)平均垂直照度為1500lx；②對(duì)于田徑項(xiàng)目而言，最大拍攝距離為25m時(shí)平均垂直照度應(yīng)為500lx；最大拍攝距離為75m平均垂直照度應(yīng)為750lx；最大拍攝距離為150m時(shí)平均垂直照度為1000lx.上述每個(gè)垂直照度用于一個(gè)給定的運(yùn)動(dòng)等級(jí)和給定的最在拍攝距離相對(duì)于1.0m垂直面的值，各照度值的中間值用于其它拍攝距離。

3上述照度指體育場(chǎng)的最終平均照度，設(shè)計(jì)時(shí)選取的初始照度必須計(jì)入維護(hù)系數(shù)，一般可采用0.7～0.8的數(shù)值。

4水平照度的均勻度：照度均勻度一般用最小照度與最大照度之比表示，也可用最小照度與平均照度之比表示，最小照度與最大照度的比值應(yīng)大于0.5.

5垂直照度的均勻度：最小照度與最大照度的比值應(yīng)大于0.4，才能滿足主電視攝像的要求。

2.2照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1眩光

體育照明的關(guān)鍵除提供足夠的水平和垂直照度以外，還需要減少眩光，從而達(dá)到亮而無(wú)眩光的效果。眩光是影響照明質(zhì)量的最重要因素之一。根據(jù)CIENO.83出版物“彩電系統(tǒng)的體育場(chǎng)地照明”，場(chǎng)內(nèi)最大眩光指數(shù)GRmax應(yīng)小于50.眩光額定值GR愈小，眩光限制愈好，眩光額定值為50時(shí)。眩光額定值GR由下列公式算出：

GR=27＋24LgLvl/Lve0.9

1式中，Lvl是燈具產(chǎn)生的光幕亮度，Lve是環(huán)境產(chǎn)生的光幕亮度。一般在計(jì)算照度時(shí)，應(yīng)計(jì)算不同方向的眩光額定值GR，在GR<50時(shí)，即可行。眩光的限制除了合理確定燈具的選型，安裝高度和排列方式外，還可以采取提高賽場(chǎng)背景照度的方法。

2光源色溫及顯色性要求

為達(dá)到良好的彩電轉(zhuǎn)播效果，體育場(chǎng)的照明質(zhì)量不但與照度有關(guān)，而且與照明光源的色溫及顯色性有緊密關(guān)系。我國(guó)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133－90中第3.3.2條中規(guī)定：彩電轉(zhuǎn)播用一般光源顯色指數(shù)Ra不應(yīng)小于65.依據(jù)CIENO.83號(hào)出版物及國(guó)際足聯(lián)的要求，光源相關(guān)色溫Tc大于5000K和光源顯色指數(shù)Ra大于等于80，以達(dá)到最佳的現(xiàn)場(chǎng)照明效果及彩電轉(zhuǎn)播效果。

3光的方向性

燈具的俯角不僅影響垂直照度，同時(shí)也對(duì)運(yùn)動(dòng)員、觀眾和裁判有可能產(chǎn)生較大眩光影響。對(duì)地體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇好燈具的瞄準(zhǔn)方向。另外，主攝像機(jī)與另一側(cè)過(guò)來(lái)的光線之比例應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，而照明的最重點(diǎn)是在足球場(chǎng)的中央及設(shè)置。

4節(jié)能要求

照明節(jié)能重在采用合理的照明方案和高效的照明裝置，降低線路損耗及良好的照明控制。體育建筑屬照明用電較大的建筑項(xiàng)目，從節(jié)能意義上講，僅比較初始投資費(fèi)用，而不以最低運(yùn)行成本為基礎(chǔ)選擇得出的照明設(shè)計(jì)不是合理的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)具體情況，將初始投資及運(yùn)行成本綜合加以考慮。

應(yīng)選擇高效率的光源和燈具，采用能耗較低的鎮(zhèn)流器等附件，并加補(bǔ)償電容，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。照明設(shè)計(jì)應(yīng)有多種開(kāi)燈模式及對(duì)應(yīng)的控制方案。可以通過(guò)調(diào)節(jié)燈具數(shù)量，為不同需要的比賽和活動(dòng)提供合適的照明，控制方案要簡(jiǎn)單、實(shí)用，并具有較強(qiáng)的靈活性。

3.體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)的計(jì)算

體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)的照度計(jì)算通常有三種方法：一是單位面積容量估算法；二是平均照度計(jì)算法，用以計(jì)算被照面上的平均照度；三是逐點(diǎn)計(jì)算法，可以精確的計(jì)算出某一點(diǎn)的照度。

1單位面積容量估算法基本公式：

N=P×A/PL2

式中：N—泛光燈燈數(shù)；PL—每臺(tái)泛光燈功率W；P—單位面積功率W/m2；A—被照面積m2。

m=1/η×η1×U×U1×K3

式中：m—簡(jiǎn)化系數(shù)；η—燈具效率；η1—光源效率，1m/W；U—利用系數(shù)；U1—照度均勻度；K—燈具維護(hù)系數(shù)，一般取0.7～0.8.

為簡(jiǎn)化計(jì)算，按照η=0.6、U=0.75、U1=0.7、K=0.7給出不同光源的m值見(jiàn)表2.

P=m×E4

式中E為最小照度，lx.

2平均照度計(jì)算法，運(yùn)用以下公式可以計(jì)算出燈具的數(shù)量。

N=E×A/η×F×K5

式中：N—燈具的數(shù)量個(gè)；E—表面平均照度lx，由表1查得：A—被照面面積m2；η—燈具的效率；F—光通量1m；K—維護(hù)系數(shù)，取0.7～0.8.以上兩種照度計(jì)算法應(yīng)用較普遍，主要用于照度的估算，比較適合方案和初步設(shè)計(jì)階段。

3點(diǎn)光源逐點(diǎn)計(jì)算法

采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行逐點(diǎn)計(jì)算。泛光燈的尺寸與其照射的距離相比要小的多，因此泛光燈可被當(dāng)作點(diǎn)光源，一盞燈具照度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型如公式6所示。

EΦcosα±D/h×sinαEh=ΨEh

6式中，Eh：一盞燈照射到垂直立面上產(chǎn)生的平均照度lx，Eh用公式7計(jì)算：

Eh=Iθ×cosθ/R27

Iθ—θ角照射方向的光強(qiáng)cd；R—光源至被照面間的距離m；h—光源至垂直立面的垂直計(jì)算距離m；D—R在垂直立面上的投影m；α—斜面與水平面的夾角，單位為度；θ—燈具光束中心與水平面的夾角，單位為度；Ψ—系數(shù)，Ψ=cosα±D/h×sinα。

4.體育場(chǎng)照明燈具分類與布置方式

4.1照明燈具分類

體育場(chǎng)照明燈具按其光束形狀可分為A、B、C三類，如表3所示。

在照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的燈具。通常對(duì)于側(cè)面布燈方式，采用光束為扇形B或C型泛光燈的利用系數(shù)要高于圓柱對(duì)稱光束A型泛光燈。對(duì)于四塔布燈方式，采用圓柱對(duì)稱光束A型泛光燈的利用系數(shù)要高于扇形B或C型泛光燈。

4.2燈具的布置方式

為有效地利用光源的光通量，還應(yīng)根據(jù)投射距離選擇泛光燈光束角的大小。按光束角的大小可分為7類，如表4所示。

1四塔式布燈

①四角燈塔位置應(yīng)選在球門中線民地底線成15°角、半場(chǎng)中心線與邊線成5°角的兩線相交后延長(zhǎng)線所夾得空間范圍，并宜將燈塔設(shè)置在場(chǎng)地的對(duì)角線上。將泛光燈安裝在4個(gè)高塔上，這種布置型式適用于沒(méi)有挑棚的體育場(chǎng)，其照明利用率較低；而且要解決好燈具的維護(hù)檢修問(wèn)題。

②燈塔的高度應(yīng)使最低一排泛光燈至場(chǎng)地中心與場(chǎng)地水平地面的夾角在20°～30°，超過(guò)這一范圍，不僅使燈塔的造價(jià)大大提高，同時(shí)也會(huì)降低垂直照度與水平照度的比例，影響物體造型的立體感和降低識(shí)別運(yùn)動(dòng)物體的速度。

燈塔最低一排泛光燈至場(chǎng)地水平面的垂直高度可由式8確定：

H≥L×tan25°或H≥0.4663L

8式中：H—燈塔最低一排泛光燈至場(chǎng)地水平面的垂直高度m；L—場(chǎng)地中心點(diǎn)至燈塔座的水平距離m。

上式中的L與H關(guān)系還可以采用下列比值確定：與場(chǎng)地水平面夾角為25°時(shí)，LH=2.1451；與場(chǎng)地水平面夾角為20°時(shí)，LH=2.7471

③燈塔頂部應(yīng)裝置防雷接地設(shè)施，接地電阻不大于10Ω。燈塔頂部應(yīng)設(shè)置紅色高度標(biāo)志燈，且不少于2臺(tái)。燈塔上安裝的接線端子箱、敷設(shè)的電纜及線醴均由燈塔廠配套提供。

④燈塔設(shè)置位置及塔上最低一排泛光燈投射角度及高度應(yīng)滿足以下要求：α>5°，β>15°，20°<γ<30°，45°<θ<70°

2混合式布燈

①將燈帶式與燈塔式有機(jī)地組合在一起的布燈方法。一般大型綜合性體育場(chǎng)解決照明技術(shù)效果比較好的一種布燈型式。

②混合布置，燈塔的投射角和方位布置可以適當(dāng)靈活處理，光帶的長(zhǎng)度可以適當(dāng)縮短，光帶的高度也可適當(dāng)降低。

5.體育場(chǎng)照明供電設(shè)計(jì)

1體育場(chǎng)的照明供電，一般由低壓配電室引來(lái)兩路電源供給，互為備用，手動(dòng)與自動(dòng)投切，平時(shí)兩路電源各帶50％左右的負(fù)荷，且均勻分布，以便任何一路斷電，熄滅了的燈光尚未點(diǎn)燃時(shí)，場(chǎng)地內(nèi)仍能保持均勻的照度分布，使一般性比賽仍可進(jìn)行。另外，由于氣體放電燈的啟動(dòng)時(shí)間約為4～8min，再啟動(dòng)時(shí)間約為10～15min，因此，即使采用兩種電源自投，也無(wú)法使熄滅了的燈光立即點(diǎn)燃，故對(duì)有人值班的控制室，可采用兩種電源手動(dòng)互投的切換方式。對(duì)無(wú)人值班的控制室則應(yīng)采用兩路電源自投不自復(fù)的切換方式，保證比賽的正常進(jìn)行，延長(zhǎng)光源的使用壽命。

①此種供電方式可不再另外考慮場(chǎng)地的應(yīng)急照明，而且當(dāng)電源轉(zhuǎn)換時(shí)仍能基本保證比賽的正常進(jìn)行。

②配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)較為復(fù)雜，造價(jià)亦相應(yīng)較高。

③采用四塔式照明時(shí)，將電源柜放在燈塔底部?jī)?nèi)側(cè)，電源線沿?zé)羲?nèi)壁敷設(shè)，燈具的鎮(zhèn)流器箱放在塔的頂部，這種配電方式較為合理。

④采用光帶式照明時(shí)，將電源直接送到挑棚馬道上的配電柜臺(tái)，配電的分支線路可以采用沿馬道旋轉(zhuǎn)的金屬線槽敷設(shè)方式。

2比賽燈的開(kāi)關(guān)，主要靠交流接觸器或無(wú)觸點(diǎn)的晶閘管可控硅實(shí)現(xiàn)。用交流接觸器控制，簡(jiǎn)單可靠，也較經(jīng)濟(jì)；用晶閘管控制，技術(shù)先進(jìn)，但價(jià)格較貴。為了便于維護(hù)和燈光方案的變化，宜采用單燈單控，也可一個(gè)開(kāi)關(guān)控制2～3個(gè)燈，以不超過(guò)3個(gè)燈為宜。

3氣體放電燈點(diǎn)燃時(shí)，沖擊電流很大，開(kāi)啟燈光時(shí)，單燈宜間隔0.5s；組控時(shí)，宜間隔10～30s.另外，氣體放電燈的頻閃效應(yīng)對(duì)照明質(zhì)量的影響很大。由交流電源供電的氣體放電燈有二倍于電源頻率的周期性頻閃。頻閃會(huì)使迅速運(yùn)動(dòng)的物體，出現(xiàn)幻影，這種效應(yīng)對(duì)于攝像，尤其是慢動(dòng)作攝像影響很大，放映時(shí)，會(huì)顯示出一種令人難以忍受的閃動(dòng)，頻閃還會(huì)造成視覺(jué)疲勞。通常用光通量的波動(dòng)深度Fbd來(lái)衡量。

Fbd=Fmax－Fmin/2Fav×100％

9式中：Fmax—光通量的最大值；Fmin—光通量的最小值；Fav—光通量的平均值。只要將波動(dòng)深動(dòng)降至25％以下，人的視覺(jué)對(duì)頻閃將不產(chǎn)生疲勞效應(yīng)。這可通過(guò)改變配電方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如：將相鄰的氣體放電燈接在不同相位的電源上；在方案設(shè)計(jì)時(shí)，還可考慮氫不同相位的氣體放電燈所發(fā)出的光通量相到重疊等。總之，在大量使用氣體放電燈的體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)中必須考慮頻閃對(duì)照明質(zhì)量的影響。

6.體育場(chǎng)照明控制

體育場(chǎng)及觀眾席照明控制主要形式為在專設(shè)的燈光控制室采用計(jì)算機(jī)控制臺(tái)集中控制。計(jì)算機(jī)控制臺(tái)為人機(jī)對(duì)話形式，設(shè)有燈位布置模擬盤、燈光單控、組控開(kāi)關(guān)等，燈光單控開(kāi)關(guān)的布置應(yīng)與燈位布置模擬盤相對(duì)應(yīng)?？梢宰詣?dòng)控制，也可以手動(dòng)控制，計(jì)算機(jī)可以模擬現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)燈狀態(tài)，自動(dòng)控制及檢測(cè)燈具是否正常工作，并反饋顯示故障燈組位置，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置不同的控制方案，以滿足不同比賽內(nèi)容及活動(dòng)對(duì)照度的不同要求及同一體育項(xiàng)目不同比賽級(jí)別對(duì)照度的不同需要。預(yù)先確定若干種開(kāi)燈方案，編程后存入計(jì)算機(jī)內(nèi)，根據(jù)不同的需要調(diào)用相應(yīng)的開(kāi)類方案。

7.結(jié)束語(yǔ)

良好的體育場(chǎng)照明環(huán)境的實(shí)現(xiàn)，主要取決于正確地確定照明設(shè)計(jì)方案，同時(shí)依賴于使用性以面優(yōu)異的照明設(shè)備的選取及照明電氣控制系統(tǒng)。這里所談的僅是一些粗淺的認(rèn)識(shí)，有待于在今后的照明設(shè)計(jì)中深入探討，摸索出其內(nèi)在的規(guī)律，使之進(jìn)一步理論化、系統(tǒng)化，從而更有利于指導(dǎo)實(shí)踐工作。

以上是筆者對(duì)于體育場(chǎng)照明及電氣控制設(shè)計(jì)的一些粗淺認(rèn)識(shí)，不當(dāng)之處請(qǐng)讀者指正。

參考文獻(xiàn)

1.《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133－90

2.《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16－92

3.日本照明學(xué)會(huì)編?！墩彰魇謨?cè)》。中國(guó)建筑工業(yè)出版社。1995

4.李恭慰等。《體育建筑照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》。原子能出版社。1993

篇2

二、設(shè)計(jì)的目的

11）掌握機(jī)械手動(dòng)作流程。

2）掌握電氣控制元件的選擇與計(jì)算方法。

3）掌握PLC選擇與應(yīng)用。

三、設(shè)計(jì)要求

兩條傳送帶分別由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械手有液壓缸驅(qū)動(dòng)上下左右旋轉(zhuǎn)兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，液壓系統(tǒng)是1000W電機(jī)。設(shè)計(jì)要求

1）機(jī)械手由原位下降抓物上升右轉(zhuǎn)下降放物上升左旋原位結(jié)束。

2）用常用的電氣元件控制。

3）有工作狀態(tài)指示及照明。

4）有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。

四、完成的任務(wù)

要求說(shuō)明詳細(xì)，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規(guī)范，圖形清晰，符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。

（1）設(shè)計(jì)與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（8000以上）

1）設(shè)計(jì)題目

2）控制原理說(shuō)明設(shè)計(jì)方案論證

3）主要器件選擇依據(jù)與計(jì)算

4）元件明細(xì)表

5）設(shè)計(jì)總結(jié)及改進(jìn)意見(jiàn)

6）主要參考資料

五、 工廠電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 方承遠(yuǎn)

工廠電氣控制設(shè)備 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 許廖

機(jī)床電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 王炳實(shí)

可編程序控制器的應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 王兆義

可編程序控制器的原理及程序設(shè)計(jì) 電子工業(yè)出版社 主編 崔亞軍

前言

由于可編程序控制器具有可靠性高、通用性強(qiáng)、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單及便于安裝調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)，它在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。社會(huì)對(duì)可編程序控制器技術(shù)人員的需長(zhǎng)也越來(lái)越迫切。

可編程控制器的機(jī)型較多，但其基本結(jié)構(gòu)和工作原理相同，基本指令、控制功能和編程方法類似。本設(shè)計(jì)書以是用最廣泛的德國(guó)西門子可編程控制器為核心，主要介紹了可編程控制器的基礎(chǔ)知識(shí)、基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)以及可編程序控制器在邏輯控制系統(tǒng)的模擬量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用等知識(shí)。本設(shè)計(jì)書結(jié)合了大量的圖形，使設(shè)計(jì)一目了然。并給出了程序調(diào)試，最后給出了主要的流程圖、梯形圖、詳細(xì)注釋及助記符語(yǔ)言等。

本設(shè)計(jì)書參考了眾多可編程序控制器教學(xué)用書，結(jié)合自己所掌握的知識(shí)，并由指導(dǎo)教師田林紅老師的指導(dǎo)下完成。在此真誠(chéng)的衷心的感謝田老師的指導(dǎo)幫助。

由于本人水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處再所難免，敬請(qǐng)各位老師及各位讀者批評(píng)指正。

目 錄

前言...................................................（）

摘要...................................................（1）

一、電器控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r.............................（3）

二、PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理...........................（3）

1、PLC的基本結(jié)構(gòu)...................................（ ）

2、PLC的工作原理...................................（ ）

三、可編程控制器的特點(diǎn)及基本功能.......................（）

1、PLC的特點(diǎn).......................................

2、PLC的基本功能...................................

四、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)...........................（3）

五、PLC應(yīng)用中應(yīng)注意的若干問(wèn)題.........................（4）

六、機(jī)械手移動(dòng)工件的控制系統(tǒng)

1、機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)的基本機(jī)構(gòu)................（5）

2、機(jī)械手移動(dòng)工件的控制要求與工作流程..............（6）

3、操作面板布置....................................（6）

4、控制系統(tǒng)構(gòu)成....................................（6）

七、梯形圖設(shè)計(jì).........................................（6）

1、梯形圖的整體設(shè)計(jì)................................（6）

2、各部分梯形圖的設(shè)計(jì)..............................（8）

3、機(jī)械手的PLC控制梯形圖..........................（8）

4、程序語(yǔ)言............................... ........（8）

八、總結(jié)... ...........................................（26）

）

附錄...............................................

摘 要

在工業(yè)生產(chǎn)和其他領(lǐng)域內(nèi)，由于工作的需要，人們經(jīng)常受到高溫、腐蝕及有毒氣，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至于危機(jī)生命。機(jī)械手就在這樣誕生了,機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸等機(jī)械器件組成；電氣方面有步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器、開(kāi)關(guān)電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術(shù)，位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等，是機(jī)電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機(jī)械手是由PLC輸出兩路脈沖，分別驅(qū)動(dòng)橫軸、豎軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制機(jī)械手橫軸和豎軸的精確定位，微動(dòng)開(kāi)關(guān)將位置信傳給PLC主機(jī)；直流電機(jī)拖動(dòng)手爪和底盤旋轉(zhuǎn)，位置信號(hào)由旋轉(zhuǎn)碼盤和接近開(kāi)關(guān)反饋給PLC主機(jī)；電磁閥控制氣開(kāi)閥的開(kāi)關(guān)來(lái)控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動(dòng)的功能。本課題擬開(kāi)發(fā)的物料搬運(yùn)機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險(xiǎn)的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)。

關(guān)鍵字：

可編程控制器PLC；

機(jī)械手；

脈沖；

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；

步進(jìn)電機(jī)；

直流電機(jī)；

傳感器；

限位開(kāi)關(guān)；

電磁閥。

一、電氣控制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

在現(xiàn)代工業(yè)中,為了實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)工藝過(guò)程的要求,驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的電器機(jī)械裝置稱為電力動(dòng)。在電力拖動(dòng)中，電動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)力。必須根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，通過(guò)各種控制電器，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)及調(diào)速等控制，從而產(chǎn)生了電氣自動(dòng)控制技術(shù)。

20世紀(jì)20—30年代，人們采用繼電器及接觸器等元件控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，這種制動(dòng)系統(tǒng)稱為繼電器—接觸器控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，因此被廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備中。采用這種系統(tǒng)不但可以方便地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，而且還可以實(shí)現(xiàn)集中控制。目前，我國(guó)的大部分機(jī)床和其他機(jī)械設(shè)備仍舊采用繼電器—接觸器控制系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)是固定接線形式，故在改變生產(chǎn)工藝時(shí)需要重新布線，控制的靈活性較差。另外，該系統(tǒng)采用有觸點(diǎn)元件控制，動(dòng)作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，系統(tǒng)的可靠性差。

20世紀(jì)40年代，世界上出現(xiàn)了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，它利用輸出量與給定量的偏差進(jìn)行自動(dòng)控制，其控制精度和快速性都有了提高。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了晶體管—晶閘管控制，到了70年展成為集成電路—晶閘管控制。由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)速性能大為改善，而且減少了機(jī)電設(shè)備和占地面積，耗電少、效率高，已完全取代了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于大量存在一些由開(kāi)關(guān)量控制的簡(jiǎn)單程序控制過(guò)程,而實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程又是經(jīng)常變化的,因此需要一種能靈活改變程序的次新型控制器.于是,在20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了一種能夠根據(jù)生產(chǎn)需要方便的改變控制程序,而又比電子計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置—順序控制.它是通過(guò)組合邏輯元件插接或編程來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電器—接觸器控制線路功能的裝置,能滿足程序經(jīng)常改變的控制要求,使控制系統(tǒng)具有較大的靈活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,裝置體積大,功能也受到一定的限制.隨著大規(guī)模集成電路和微處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,上述控制技術(shù)也發(fā)生了根本變化,在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了以微處理器為核心的、用軟件手段來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制控制功能的新型工業(yè)控制器—可編程序控制器(PLC).它不僅充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求,而且還照顧到了現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣,摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言的表達(dá)形式,獨(dú)具風(fēng)格地形成了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu),使用戶程序的編制清晰直觀,方便易學(xué),更容易調(diào)試和查錯(cuò).它已經(jīng)取代了繼電器—接觸器控制系統(tǒng),被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模的生產(chǎn)過(guò)程控制中,具有通用性強(qiáng)、程序可變、編程容易、可靠性高、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),故目前世界各國(guó)已將它作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普遍應(yīng)用于工業(yè)控制中.

電氣控制技術(shù)是隨著科學(xué)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝的不斷提高兒訊發(fā)展的。在控制方法上，它手動(dòng)控制到自動(dòng)控制；在控制功能上，它是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；在操縱上，它笨重到輕巧;在控制原理上,它從由單一的有觸點(diǎn)接線的繼電器—接觸器控制系統(tǒng),到以微處理器為中心的軟件控制系統(tǒng).隨著新的控制理論和新型電器及電子元件的出現(xiàn),電氣控制技術(shù)還將不斷得到發(fā)展.

二、 PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

1、 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC的基本結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式結(jié)構(gòu)兩類。

1）.整體式結(jié)構(gòu)的PLC

整體式結(jié)構(gòu)的PLC由中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等組裝在一起組成。

2）.模塊式結(jié)構(gòu)的PLC

模塊式結(jié)構(gòu)的PLC是將中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等分別做成相應(yīng)的模塊，應(yīng)用時(shí)將這些模塊根據(jù)控制要求插在機(jī)架上，各模塊間通過(guò)機(jī)架上的總線相互聯(lián)系。

3）.PLC各組成部分介紹

（1）、中央處理器（CPU）

中央處理器（CPU）是PLC的核心部分，相當(dāng)于PLC的“大腦”。它通過(guò)系統(tǒng)總線與用戶存儲(chǔ)器、輸入/輸出、通信端口等單元相連。通過(guò)制造廠家預(yù)制在系統(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)部的系統(tǒng)程序完成各項(xiàng)任務(wù)。其主要功能是由編程器寫入控制程序和數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器、檢驗(yàn)用戶程序、從存儲(chǔ)器上讀取和執(zhí)行程序，還可以進(jìn)行PLC內(nèi)部故障的診斷等。

（2）、存儲(chǔ)器

根據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)內(nèi)容的不同，我們把存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：用來(lái)存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。是PLC廠家根據(jù)選用的CPU的指令來(lái)編寫的，并固化到ROM里，用戶不能修改其內(nèi)容。

用戶程序存儲(chǔ)器：用來(lái)存放用戶根據(jù)控制要求編制的程序。不同類型的PLC，其存儲(chǔ)容量也不一樣。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：用以存放PLC運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。因?yàn)檫\(yùn)行中數(shù)據(jù)不斷變化，所以這種存儲(chǔ)器必須可讀寫。

（3）、輸入/輸出（I/O）單元

輸入/輸出（I/O）單元是PLC與此同時(shí)外部設(shè)備連接的紐帶。輸入單元接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備向PLC提供的開(kāi)頭量信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后，變成CPU能夠識(shí)別的信號(hào)。輸出單元將CPU的信號(hào)經(jīng)處理后來(lái)控制 外部設(shè)備的。

（4）、電源部分 （5）、通信端口

PLC的CPU模塊上至少有一個(gè)通信端口。通過(guò)這個(gè)通信端口PLC可以直接和編程器或上位機(jī)相連。

（6）編程器

幾乎每個(gè)PLC廠家都有自己的編程器。用戶通過(guò)編程器來(lái)編寫控制程序，并通過(guò)編程器接口將自己的控制程序輸入到PLC。它還可以在線檢測(cè)程序的運(yùn)行情況。在出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)編程器可以很方便的找出錯(cuò)誤。

（7）特殊功能單元

主要包括模擬量輸入/輸出單元、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、中斷輸入模塊和PID調(diào)解模塊等。隨著PLC的進(jìn)一步發(fā)展，特殊功能單元的應(yīng)用也越來(lái)越多。

2、PLC的工作原理

PLC的工作原理與繼電器構(gòu)成的控制裝置一樣，但是工作方式不太一樣。繼電器控制是并行方式，即如果輸出或電，該線圈的觸點(diǎn)立即動(dòng)作。而PLC則不同，它采用循環(huán)掃描技術(shù)，只是該線圈通電或斷電，并且必須當(dāng)程序掃描到該線圈時(shí)，該線圈觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作。也可以說(shuō)，繼電器控制裝置是根據(jù)輸入和邏輯控制結(jié)構(gòu)就可以直接得到輸出，而PLC控制則需要輸入傳送、執(zhí)行程序、輸出3個(gè)階段才能完成控制過(guò)程。

PLC采用循環(huán)掃描技術(shù)可以分為3個(gè)階段：輸入階段（將外部輸入信號(hào)的狀態(tài)傳送到PLC）、執(zhí)行程序階段和輸出階段（將輸出信號(hào)傳送到外部設(shè)備）。

1)、輸入階段

在這個(gè)階段中，PLC讀取輸入信號(hào)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并把它們存入相應(yīng)的輸入存儲(chǔ)單元。

2)、執(zhí)行程序階段

在這個(gè)階段中，PLC按照由上到下的次序逐步執(zhí)行指令。從相應(yīng)的輸入存儲(chǔ)單元讀入輸入信號(hào)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，然后根據(jù)程序內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到運(yùn)算結(jié)果，并將這些結(jié)果存入相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)單元。這一階段執(zhí)行完后，進(jìn)入輸出階段。在這個(gè)程序執(zhí)行中，輸入信號(hào)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)保持不變。

、輸出階段

在這個(gè)階段中，PLC將相應(yīng)的輸出存儲(chǔ)單元的運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出模塊上，并通過(guò)輸出模塊向外部設(shè)備傳送輸出信號(hào)，開(kāi)始控制外部設(shè)備。

三、 PLC的特點(diǎn)及基本功能

1、PLC的特點(diǎn)

1）、編程簡(jiǎn)單，易于掌握，PLC的設(shè)計(jì)者充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的技能和習(xí)慣，經(jīng)常采用的是梯形圖方式的編程語(yǔ)言，它與繼電器控制原理圖相似，具有直觀，清晰、修改方便，易掌握等優(yōu)點(diǎn)，即便未掌握專門計(jì)算機(jī)的人也能很快熟悉，因而受到了廣大現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的歡迎。

2）、可靠性高，抗干擾能力 PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，由于采了一系列的措施，使之在惡劣的工業(yè)環(huán)境下仍能保證很高的可靠性，一般平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)到4-5萬(wàn)小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往電器控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。

3）、通用性能好，PLC品種多，檔次高，同一以PLC可適用于不同的控制對(duì)象或同一對(duì)象的不同控制要求，同一檔次，不同機(jī)型的功能也能方便地相互轉(zhuǎn)換。

4）、功能強(qiáng)，PLC運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)和集成工藝的最新技術(shù)，在

硬件和軟件兩方面不斷發(fā)展，使菘具備很強(qiáng)的信息處理能力，可進(jìn)行邏輯、定時(shí)，計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制，能完成A/D與D/A

5）、開(kāi)發(fā)周期短 PLC在許多方面是以軟件編程來(lái)取代硬件接線實(shí)現(xiàn)控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，且編程簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì)和高度修改也很方便安全，因此，大大縮短了PLC控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。

6）、體積小，使用方便，由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路，其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，功耗低，是機(jī)電技術(shù)的理想控制器，PLC編程簡(jiǎn)單，自診斷能力強(qiáng)，能判斷和顯示自身故障，使操作人員檢查判斷故障方便迅速，而且接線少，維修時(shí)只需更換插入式模塊，維護(hù)方便，修改程序和監(jiān)視運(yùn)行狀態(tài)也容易。

2、PLC的基本功能

1）、邏輯控制 PLC具有邏輯運(yùn)算功能，它設(shè)置有“與”、“或”、“非”等邏輯指令，能工巧匠夠描述繼電器觸點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等各種連接。因此它可以代替繼電器進(jìn)行組合邏輯與順序邏輯控制。

2）、定時(shí)控制 PLC具有定時(shí)控制功能。它為用戶提供了若干個(gè)定時(shí)器并設(shè)置了定時(shí)指令。定時(shí)值可由用戶在編程時(shí)設(shè)定，并能在運(yùn)行中被讀出與修改，使用靈活，操作方便。

3）、計(jì)數(shù)控制 PLC還具有計(jì)數(shù)功能。它為用戶提供了若干個(gè)計(jì)數(shù)器并設(shè)置了計(jì)數(shù)指令，計(jì)數(shù)值可由用戶在編程時(shí)設(shè)定，并可在運(yùn)行中被讀出與修改，使用與操作都很靈活方便。

4）、步進(jìn)控制 PLC能完成步進(jìn)控制功能。步進(jìn)控制是指在完成一道工序以后，再進(jìn)行下一步工序，也就是順序控制。PLC為用戶提供了若干個(gè)移位寄存器，或者直接有步進(jìn)指令，可用于步進(jìn)控制，編程與使用很方便。

5）、A/D、D/A轉(zhuǎn)換 有些PLC還具有“模數(shù)”轉(zhuǎn)換（A/D）和“數(shù)?！保―/A），功能，能完成對(duì)模擬量的控制與調(diào)節(jié)。

6）、數(shù)據(jù)處理 有的PLC還具有數(shù)據(jù)處理能力，并具有并行運(yùn)算指令，如兩個(gè)數(shù)據(jù)并行傳送、比較和邏輯運(yùn)算，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索、比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換等操作。

7）、通信與聯(lián)網(wǎng) 有些PLC采用了通信技術(shù)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái)PLC之間可以進(jìn)行同位鏈接，計(jì)算機(jī)作為上機(jī)可對(duì)其命令并返回執(zhí)行結(jié)果，這種采用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，多臺(tái)PLC組成的頒式控制網(wǎng)絡(luò)可完成圈套規(guī)模的復(fù)雜控制。

8）、監(jiān)控控制 PLC具有較強(qiáng)的監(jiān)控功能。在控制系統(tǒng)中，操作人員通過(guò)監(jiān)控命令可以監(jiān)視有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)，可以調(diào)整定時(shí)或計(jì)數(shù)設(shè)定值，因而高度、使用和維護(hù)都很方便。

四、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)

目前，PLC在國(guó)內(nèi)已得到了廣泛的應(yīng)用。利用PLC最基本的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)等功能進(jìn)行邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，廣泛用于機(jī)床、印刷機(jī)、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯的控制等。

較高檔次的PLC具有位置控制模塊，特別適用于機(jī)床控制。大、中型PLC具有多路模擬量輸入輸出和PID控制，可構(gòu)成模擬量輸入輸出的閉環(huán)控制系統(tǒng)，用于過(guò)程控制。

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外近幾年興起自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC與PLC之間，PLC與上位機(jī)之間連成網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)光纜傳遞信息，構(gòu)成大型的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)）。PLC具有可靠性高、使用方便、編程簡(jiǎn)單、體積小、重量輕等特點(diǎn)。目前，全世界PLC生產(chǎn)廠家約200多家，生產(chǎn)300多個(gè)品種。作為控制裝置，它在許多工業(yè)控制領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，PLC也得到了迅速的發(fā)展，其技術(shù)和產(chǎn)品日趨完善。

& nbsp;PLC的主要發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1、高速度、高I/O容量、功能強(qiáng)大

隨著CPU處理速度的提高，PLC程序執(zhí)行的速度也越來(lái)越快；在規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，相應(yīng)地使I/O的容量也得到增加；智能模塊的嗇，使PLC能夠?qū)崿F(xiàn)的功能越來(lái)越多。

2、強(qiáng)大的PLC聯(lián)網(wǎng)能力

隨著人們對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，人們已經(jīng)不再滿足對(duì)幾個(gè)設(shè)備、幾條生產(chǎn)線的PLC控制，而是要求實(shí)現(xiàn)對(duì)全工廠的自動(dòng)化 ，所以提高PLC控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能成為PLC的發(fā)展趨勢(shì)。以后人們不公能通過(guò)通信模塊進(jìn)行PLC與PLC、PLC與上位機(jī)之間的連接，還能通過(guò)撥號(hào)或者無(wú)線的方式使PLC聯(lián)網(wǎng)。

3、編程軟件多樣化

PLC的梯形力語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言和功能模塊語(yǔ)言雖然使用方便，而且也能很好的實(shí)現(xiàn)控制要求，倡在處理一些高級(jí)功能（復(fù)雜運(yùn)算、報(bào)表生成和打印等功能）時(shí)存在明顯的不足，所以就要求高級(jí)語(yǔ)言（BASIC、C、FORTRAN等）、圖形語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言兼容。這樣不公可以通過(guò)梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言和功能 模塊語(yǔ)言來(lái)編寫程序，也可以通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言來(lái)編程。

五、 PLC應(yīng)用中應(yīng)注意的若干問(wèn)題

本節(jié)主要介紹PLC在應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常遇到的一些對(duì)PLC的某些輸入信號(hào)的處理問(wèn)題。

1、PLC輸入信號(hào)抖動(dòng)的消除

在實(shí)際應(yīng)用中，有些開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)在接通過(guò)程中，由于外界干擾會(huì)出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷的“抖動(dòng)”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在繼電器系統(tǒng)中由于繼電器的電磁慣性一般不會(huì)造成誤動(dòng)作，沒(méi)什么影響。但在PLC應(yīng)用系統(tǒng)中，PLC是不斷掃描工作，掃描周期一般比繼電器動(dòng)作時(shí)間短得多，抖動(dòng)信號(hào)很可能被PLC檢測(cè)到，造成錯(cuò)誤的結(jié)果。所以，必須對(duì)這些“抖動(dòng)”進(jìn)行處理，已保證系統(tǒng)正常工作。

2、兩線式傳感器輸入的處理

如果PLC輸入設(shè)備采用兩線式傳感器（如接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等）時(shí)它們的漏電電流較大，可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的輸入信號(hào)。為了避免這種現(xiàn)象，可在輸入端并聯(lián)輸入電阻R，

旁路電阻R的阻值由下式確定：

I（Um∕InUn）∕（R+Un∕In）∕≤UL

式子中，I為傳感器的漏電流；Un、In分別是PLC的額定輸入電壓和額定電流；Um是PLC輸入電壓低電平的上限值。

3、 由晶體管提供輸入信號(hào)的處理

如果PLC輸入信號(hào)由晶體管提供，則要求晶體管的截止電阻應(yīng)大于10千歐姆，導(dǎo)通電阻應(yīng)小于800歐姆。

六、機(jī)械手移動(dòng)工件的控制系統(tǒng)

1、機(jī)械手移動(dòng)工件的基本機(jī)構(gòu)

機(jī)械手是工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對(duì)象。機(jī)械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等，應(yīng)用非常廣泛。應(yīng)用PLC控制機(jī)械手實(shí)現(xiàn)各種規(guī)定的工序動(dòng)作，可以簡(jiǎn)化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

如圖 [1] 所示，是一臺(tái)工件傳送機(jī)械手的動(dòng)作示意圖。

其作用是將工件從A位置傳送到B位置。其上升、下降和左移、右移動(dòng)作由雙線圈的兩位式電磁閥驅(qū)動(dòng)氣缸來(lái)控制完成，一旦電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)直到相對(duì)的線圈通電為止。另外夾緊、放松的動(dòng)作由只有一個(gè)線圈的兩位式電磁閥驅(qū)動(dòng)的氣缸控制完成，線圈通電，夾住工件，線圈斷電，放松工件（若擔(dān)心停電時(shí)的工件跌落，可選用通電時(shí)松開(kāi)、斷電時(shí)夾緊的夾具）。

圖 [1]

2、機(jī)械手移動(dòng)工件的控制要求與工作流程

機(jī)械手的全部動(dòng)作由氣官缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸又有相應(yīng)的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制。例如，當(dāng)下降電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手下降；下降電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手下降停止。只有當(dāng)上升電磁閥通電時(shí)，機(jī)械手才上升；當(dāng)上升電磁閥斷電時(shí)，機(jī)械手上升停止。同樣，左移/右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機(jī)械手的放松/夾緊由一個(gè)單線圈兩位置電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。當(dāng)該線圈通電時(shí)，機(jī)械手夾緊；當(dāng)該線圈斷電時(shí)，機(jī)械手放松。

當(dāng)機(jī)械手右移到位并準(zhǔn)備下降時(shí)，為了確保安全，必須右工作臺(tái)無(wú)工件時(shí)才允許機(jī)械手下降。也就是說(shuō)，若上一次搬運(yùn)到右工作臺(tái)上的工件尚未搬走時(shí)，機(jī)械手應(yīng)自動(dòng)停止下降，用光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行無(wú)工件檢測(cè)。

機(jī)械手的動(dòng)作過(guò)程如圖 [2] 所示。

圖 [2]

從原點(diǎn)開(kāi)始，按下起動(dòng)按鈕，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時(shí)接通加緊電磁閥，機(jī)械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時(shí)接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。右移到位時(shí)，碰到右限位開(kāi)關(guān)，右移電磁閥斷電，右移停止。若此時(shí)右工作臺(tái)上無(wú)工件，則光電開(kāi)關(guān)接通，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時(shí)，碰到下限位開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機(jī)械手上升。上升到頂時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止，同時(shí)接通左移電磁閥，機(jī)械手左移。左移到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開(kāi)關(guān)，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機(jī)械手由原位下降抓物上升右轉(zhuǎn)下降放物上升左旋原位結(jié)束。經(jīng)過(guò)八步動(dòng)作完成了一個(gè)周期的動(dòng)作。

3、操作面板布置

如圖 [3] 是可編程控制器控制盤面板布置圖

  ; 圖 [3]

機(jī)械手的操作方式分為手動(dòng)操作方式和自動(dòng)操作方式。

手動(dòng)操作：就是用按鈕操作對(duì)機(jī)械手的每一步運(yùn)動(dòng)單獨(dú)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)選擇上/下運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手下降；按下停止按鈕，機(jī)械手上升。當(dāng)選擇左/右運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手右移。當(dāng)選擇夾緊/放松運(yùn)動(dòng)時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。

自動(dòng)操作方式又分為步進(jìn)、單周期和連續(xù)操作方式。

步進(jìn)操作：每按一次啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手完成一步動(dòng)作后自動(dòng)停止。

單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手自動(dòng)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后停止（如果在操作過(guò)程中按下停止按鈕，機(jī)械手停在該工序上，再按下啟動(dòng)按鈕，則又從該工序繼續(xù)工作，最后停在原位）。

連續(xù)操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開(kāi)始，按一下啟動(dòng)按鈕，機(jī)械手的動(dòng)作將自動(dòng)地、連續(xù)地不斷地周期性循環(huán)。在工作中若按一下停止按鈕，則機(jī)械手將繼續(xù)完成一個(gè)周期的動(dòng)作后，回到原點(diǎn)自動(dòng)停止。

4、控制系統(tǒng)構(gòu)成

（1）控制系統(tǒng)圖

機(jī)械手移動(dòng)工件控制系統(tǒng)圖如圖 [4] 所示

圖 [4]

（2）輸入/輸出端子地址分配

該機(jī)械手控制系統(tǒng)所采用的可編程控制器是由德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的S7－200CPU214。如圖 [5] 是可編程控制器輸入輸出端子地址分配圖。

圖 [5]

該機(jī)械手控制系統(tǒng)共使用了14個(gè)輸入量，6個(gè)輸出量。

七、梯形圖設(shè)計(jì)

機(jī)械手的控制屬于順序控制，采用步進(jìn)指令，根據(jù)說(shuō)明機(jī)器工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換的圖形，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

1.梯形圖的整體設(shè)計(jì)

根據(jù)機(jī)械手的工作方式情況，在選擇“單步操作”時(shí)，應(yīng)執(zhí)行“單步操作”程序；在選擇“自動(dòng)”方式時(shí)，應(yīng)執(zhí)行“自動(dòng)程序”，故梯形圖的總體構(gòu)成應(yīng)如圖 [6] 所示。其中，自動(dòng)程序要在啟動(dòng)按鈕按下時(shí)才執(zhí)行。

圖 [6]

2.各部分梯形圖的設(shè)計(jì)

1）通用部分梯形圖設(shè)計(jì)

（1）狀態(tài)器的初始化：

初始狀態(tài)器S600在手動(dòng)方式下被置位、復(fù)位。當(dāng)方式選擇開(kāi)關(guān)處于“返回原位”（X501接通）時(shí)，按下返回原位按鈕（X505）時(shí)被置位；在“單步操作”（X500接通）時(shí)，S600復(fù)位。處于中間工步的狀態(tài)器用手動(dòng)動(dòng)作復(fù)位操作，即在方式選擇開(kāi)關(guān)位于“單步操作”或“返回原位”時(shí)，中間狀態(tài)器同步復(fù)位，故初始化梯形圖如圖 [7] 所示（如果狀態(tài)器要在供電時(shí)從斷電前條件開(kāi)始繼續(xù)工作，則不需要M71）。

圖 [7]

（2）狀態(tài)器轉(zhuǎn)換啟動(dòng)：

若機(jī)械手工作在自動(dòng)工作方式下，當(dāng)初始狀態(tài)器S600被置位后，按下起動(dòng)按鈕，輔助繼電器M575工作，狀態(tài)器的狀態(tài)可以一步步向下傳遞，即可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在執(zhí)行“連續(xù)操作”程序時(shí)，轉(zhuǎn)換啟動(dòng)繼電器M575一直保持到停機(jī)按鈕按下為止。另一方面，采用M100檢查機(jī)器是否處于原位。當(dāng)M575和M100都接通時(shí)，從初始狀態(tài)器開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其梯形圖如圖 [8] 所示。

圖 [8]

（3）狀態(tài)器轉(zhuǎn)換禁止梯形圖：

激活特殊輔助繼電器M574，并用步進(jìn)指令控制狀態(tài)器轉(zhuǎn)換時(shí)，狀態(tài)器的自動(dòng)轉(zhuǎn)換就被禁止。

在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時(shí)，M574應(yīng)被激勵(lì)并自保持，操作停止在現(xiàn)行工步。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，從現(xiàn)行工序重新開(kāi)始工作，M574應(yīng)復(fù)位，即重新允許轉(zhuǎn)換。

圖 [9]

在“步進(jìn)”工作方式時(shí)，M574應(yīng)始終工作，此時(shí)，禁止任何狀態(tài)轉(zhuǎn)換。但每按下一次啟動(dòng)按鈕時(shí)，M574斷開(kāi)一次，允許狀態(tài)器轉(zhuǎn)換一步。

在“手動(dòng)”工作方式（單一操作，返回原位）情況下，禁止進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。在手動(dòng)方式解除之后，按下啟動(dòng)按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換禁止解除，M574復(fù)位。

PLC在啟動(dòng)時(shí)，用初始化脈沖M71使M 574自保持，以此禁止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換。直到按下啟動(dòng)按鈕。狀態(tài)器轉(zhuǎn)換禁止體形圖如圖 [9] 所示。

通過(guò)對(duì)圖 [8]、圖 [9] 分析可得出：在執(zhí)行“單步操作”和“返回原位”程序時(shí)，M575一直不能被接通，而M574長(zhǎng)期被接通（按下啟動(dòng)按鈕時(shí)除外）；執(zhí)行“步進(jìn)”程序時(shí)，每按一次啟動(dòng)按鈕，M574斷開(kāi)一次，M575接通一次，狀態(tài)器轉(zhuǎn)換一次；在執(zhí)行“單周期操作”程序時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，M574斷開(kāi)，M575接通，狀態(tài)器的狀態(tài)可一步一步向下轉(zhuǎn)換，直至按下停止按鈕時(shí)，M574自鎖，狀態(tài)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換被禁止，操作停止現(xiàn)行工序（再次按下啟動(dòng)按鈕時(shí)從現(xiàn)行工序開(kāi)始工作）；在執(zhí)行“連續(xù)操作：程序時(shí)，M575一直接通到按下停止按鈕，此時(shí)M574一直不能接通。

2）單步操作梯形圖 ：

圖 [10]

3）返回原位梯形圖 ：

在“返回原位”狀態(tài)下，“夾緊”與“下降”動(dòng)作應(yīng)被停止，上限位未動(dòng)作時(shí)應(yīng)進(jìn)行“上升”；上限位動(dòng)作時(shí)，“右行”動(dòng)作應(yīng)停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形圖如圖 [11] 所示。

圖 [11]

4）“自動(dòng)”狀態(tài)流程圖 ：

如圖 [12] 所示

圖 [12]

圖 [12] 表示了機(jī)械手自動(dòng)工作時(shí)執(zhí)行各工步的情況。表明了各工步的實(shí)現(xiàn)以及各工步的轉(zhuǎn)換條件。在第一次下降工步中，下降電磁閥Y430接通。自下限位置時(shí)，X401接通，轉(zhuǎn)化為“夾持”過(guò)程。在夾持工步中，夾持電磁閥Y731置位，同時(shí)驅(qū)動(dòng)T450。T450接通后，轉(zhuǎn)化為第一次上升。此后執(zhí)行類似的操作，完成由初始條件到下一個(gè)初始條件的一系列操作。在夾持輸出Y431置位后，保持夾持，直到夾持輸出復(fù)位松開(kāi)。如上所述一步一步按順序驅(qū)動(dòng)各個(gè)負(fù)載動(dòng)作，稱為順序控制或過(guò)程步進(jìn)型控制。這種控制過(guò)程用繼電器符號(hào)程序很難實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)。

用狀態(tài)器替代自動(dòng)工作流程圖中的各個(gè)工步，可得到圖 [13] 所示的功能表圖。初始狀態(tài)在圖中用雙線框表示。

圖 [13]

根據(jù)圖 [13] 的功能表圖，可設(shè)計(jì)出自動(dòng)操作時(shí)的梯形圖，

如圖 [14]所示。

圖 [14]

3.繪制機(jī)械手PLC控制梯形圖 &n bsp; 圖 [15-1]

該機(jī)械手在自動(dòng)工作時(shí)，應(yīng)先將其工作方式選擇開(kāi)關(guān)放在“返回原位”，并按下返回原位按鈕，對(duì)狀態(tài)器進(jìn)行置位，然后再將工作方式選擇開(kāi)關(guān)放至自動(dòng)工作方式下。若自動(dòng)工作狀態(tài)解除，則應(yīng)將工作方式選擇開(kāi)關(guān)放至“單步操作”位置 。

4、程序語(yǔ)言：

0 LD X501 30 AND X503

1 AND X505 31 OR X502

2 S S600 32 OR X500

3 LD X500 33 OR X501

4 R S600 34 OR M71

5 LD X500 35 OR M574

6 OR X501 36 ANI M101

7 OR &nbs 陳立定、吳玉香、蘇開(kāi)才 編

7.《電器及PLC控制技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 主編 黃凈

8.《機(jī)床電器與PLC 》 西安電子科技大學(xué)出版社 主編 李偉

9.《PLC應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)與工程實(shí)踐》 人民郵電出版社 求是科技

10.《PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 主編 路劍

11.《可編程控制器的原理與應(yīng)用》 北京希望電子出版社 主編 史增芳

附錄：

表1 數(shù)字量輸入地址定義

地 址 符 號(hào) 定 義 備 注

I0.0 啟動(dòng)按鈕

I0.1 下限位 下限位開(kāi)關(guān)

I0.2 上限位 上限位開(kāi)關(guān)

I0.3 右限位 右限位開(kāi)關(guān)

I0.4 左限位 左限位開(kāi)關(guān)

I0.5 無(wú)工件檢測(cè) 無(wú)工件檢測(cè)開(kāi)關(guān)

I0.6 停止按鈕

I0.7 單操作 單步方式開(kāi)關(guān)

I1.0 步進(jìn)操作 步進(jìn)方式開(kāi)關(guān)

I1.1 單周期操作 單周期方式開(kāi)關(guān) I1.3 左與右

I1.4 上與下

I1.5 夾與松

表2 數(shù)字量輸出地址定義

地址 符 號(hào) 定 義 備 注

Q0.0 下降電磁閥 下降電磁閥線圈

Q0.2 夾緊電磁閥 松開(kāi)/夾緊線圈

Q0.1 上升電磁閥 上升電磁閥線圈

篇3

可編程序控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器是將邏輯運(yùn)算、順序控制時(shí)序、計(jì)數(shù)以及算術(shù)運(yùn)算等控制程序 ，用一串指令形式存放到存儲(chǔ)器中，然后根據(jù)存儲(chǔ)的控制內(nèi)容，經(jīng)過(guò)模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的裝置。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，可編程序控制器得到了迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，以滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的高效、高可靠性、高難度的自動(dòng)化要求。

現(xiàn)代機(jī)器向著高速度高效率高精度方向的發(fā)展，對(duì)機(jī)器制造業(yè)也提出了新的要求：機(jī)器零件的精度越來(lái)越高。同時(shí)，結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點(diǎn)，它的加工除了本身又尺寸精度的要求外，還有形狀精度和孔系之間相對(duì)位置精度的要求。

鏜床主要用于加工精確的孔和各孔間的距離要求較為精確的零件。目前國(guó)內(nèi)使用鏜床90%都是使用繼電器-接觸器傳統(tǒng)的控制方式，這種方式使機(jī)械震動(dòng)噪聲大，接線復(fù)雜，維修工作量大。

孔加工一般可在鉆床、車床、鏜床、拉床、內(nèi)圓磨床上進(jìn)行，有些工件也在鏜床上加工。鏜床加工的特點(diǎn)是：主運(yùn)動(dòng)由刀具作旋轉(zhuǎn)來(lái)完成，而進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由主軸或工作臺(tái)的移動(dòng)來(lái)達(dá)到，并且可以通過(guò)鏜床工作臺(tái)的三個(gè)方向移動(dòng)，很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對(duì)位置。因此在鏜床上進(jìn)行鉆孔、鉸孔和鏜孔也是一種重要的加工方法。

本書選用日本三菱公司生產(chǎn)的FX2N—48MR PLC可編程序控制器對(duì)T68臥式鏜床的電器控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。在編寫過(guò)程中得到了許多同學(xué)們和老師的幫助和大力支持，并提出了許多寶貴意見(jiàn)和建議，在此向他們表示衷心的感謝。由于時(shí)間倉(cāng)促，加上編寫經(jīng)驗(yàn)不足，書中還難免有存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，在此懇切的希望指導(dǎo)教師提出批評(píng)和指正，以便進(jìn)一步修改和完善。

目錄

第一章 可編程序控制器的介紹----------------------5 1-1 可編程序控制器的概述------------------5 1-3 PLC的工作過(guò)程-------------------------9

1-4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)---------------------9

第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析

一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式----------------------11

二、電力拖動(dòng)方式及電氣控制要求--------------11

三、T68型鏜床的電氣控制線路分析------------12

第三章 T68臥式鏜床的PLC控制

一. 梯形圖編程語(yǔ)言--------------------------20

二. 助記符語(yǔ)言------------------------------21

三. PLC對(duì)T68臥式鏜床梯形圖的繪制----------21

四. PLC狀態(tài)表------------------------------22

五. 匯編語(yǔ)言--------------------------------25

元件明細(xì)表----------------------------------------28

總結(jié) --------------------------------------29

畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書（四）

指導(dǎo)教師：田林紅

一、設(shè)計(jì)題目用PLC對(duì)專用鏜孔機(jī)床的電氣控制設(shè)計(jì)（二）

二、設(shè)計(jì)的目的

1）掌握鏜孔機(jī)床加工動(dòng)作流程。

2）掌握機(jī)床電氣控制元件的選擇與計(jì)算方法。

3）掌握PLC選擇與應(yīng)用。

三、設(shè)計(jì)要求

一臺(tái)機(jī)床用于零件的鏜孔與鉸孔兩種工序加工，進(jìn)給速度分為快進(jìn)和一次和二次工進(jìn)，進(jìn)給采用液壓控制。主軸采用1500W電機(jī)，液壓系統(tǒng)是1000W電機(jī)。設(shè)計(jì)要求

1）主軸雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車采用反向制動(dòng)。

2）主軸加工采用兩地控制，必須液壓泵電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)。

3）有工作狀態(tài)指示及照明。

4）有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。

四、完成的任務(wù)

要求說(shuō)明詳細(xì)，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規(guī)范，圖形清晰，符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。

（1）設(shè)計(jì)與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（8000以上）

1）設(shè)計(jì)題目

2）控制原理說(shuō)明設(shè)計(jì)方案論證

3）主要器件選擇依據(jù)與計(jì)算

4）設(shè)計(jì)總結(jié)及改進(jìn)意見(jiàn)

5）主要參考資料

第一章 可編程序控制器的介紹

1.1 可編程序控制器的概述

可編程序控制器（Programmable Logical Controller,簡(jiǎn)稱PLC)是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上，以微機(jī)處理器為核心，引入微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破髟谙到y(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、軟件結(jié)構(gòu)、輸入/輸出（I/O）接口以及用戶界面等方面都有獨(dú)特性。目前，可編程序控制器不僅具有繼電器控制系統(tǒng)所能完成的邏輯運(yùn)算、定時(shí)、記數(shù)等控制功能，同時(shí)還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、模擬量控制、過(guò)程控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。

. 圖2 PLC控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖 1.2.1. 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)

世界各國(guó)生產(chǎn)的可編程控制器外觀各異，但作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)大體相同，主要由中央處理器、存儲(chǔ)器

、I／O接口、電源及編程設(shè)備幾大部分構(gòu)成。PLC的硬件結(jié)構(gòu)框圖2-1所示

1.中央處理器（CPU） 2.存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是可編程控制器的存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運(yùn)算數(shù)據(jù)的單元。和一般計(jì)算機(jī)一樣，可編程控制器的存儲(chǔ)器有只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器（RAM）兩大類。只讀存儲(chǔ)器是用來(lái)保存那些需永久保存的程序的存儲(chǔ)器，即使機(jī)器掉電后其保存的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，一般為掩膜只讀存儲(chǔ)器和可編程電擦寫只讀存儲(chǔ)器。只讀存儲(chǔ)器用來(lái)存放系統(tǒng)程序。隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是寫入與擦除都很容易，但在掉電情況下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失，一般用來(lái)存放用戶程序及系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)。

3.輸入/輸出接口

輸入/輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)各類信號(hào)連接的部分。輸入口是用來(lái)接受生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)。輸出口是用來(lái)送出可編程控制器運(yùn)算后得出的控制信號(hào)，并通過(guò)機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各類控制。主要有以下幾中：

⑴ 開(kāi)關(guān)量輸入接口。

（2）開(kāi)關(guān)量輸出接口。

（3）模擬量輸入接口。

（4）模擬量輸出接口。

（5）智能輸入/輸出接口。

4．電源

可編程控制器的電源包括可編程控制器各工作單元供電的開(kāi)關(guān)電源及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后者一般為電池。

5.外部設(shè)備

(1) 編程器?？删幊炭刂破鞯奶攸c(diǎn)是它的程序是可變更的，能方便的加載程序，也可方便地修改程序，因此編程設(shè)備就成了可編程控制器工作中不可缺少的部分?？删幊炭刂破鞯木幊淘O(shè)備一般有兩類，一類專用編程器，有手持的，也有臺(tái)式的，還有的可編程控制器機(jī)身上自帶編程器，其中手持式的編程器攜帶方便適合工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；另一類是個(gè)人計(jì)算機(jī)，在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行可編程控制器相關(guān)的編程軟件即可完成編程任務(wù)，借助軟件編程比較容易，一般是編好了以后再下載到可編程控制器中去。

（2）其他外部設(shè)備。PLC還可能配設(shè)其他一些外部設(shè)備。

①盒式磁帶機(jī)，用以記錄程序或信息。

②打印機(jī)，用以打印程序或制表。

③EPROM寫入機(jī)，用以將程序?qū)懭胗脩鬍PROM中。

④高分辨率大屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng)，用以顯示或 監(jiān)視有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)。 與普通微機(jī)類似，PLC也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC才能正常地工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。

PLC的基本工作如下:

(1)輸入現(xiàn)場(chǎng)信息:在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài);

(2)執(zhí)行程序:順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算:

(3)輸出控制信號(hào):根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。

上述過(guò)程執(zhí)行完后，又重新開(kāi)始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。PLC的掃描周期通常為幾十毫秒。

PLC就這樣不斷反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器的連續(xù)控制，直到接收到停機(jī)命令，或因停電、出現(xiàn)故障等才停止工作。

1-3、PLC的工作過(guò)程

圖4 PLC的工作過(guò)程

1.4 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)

1. I/O(輸入/輸出)點(diǎn)數(shù)

如前所述，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)是PLC組成控制系統(tǒng)時(shí)所能接入的輸入/輸出信號(hào)的最大數(shù)量，表示PLC組成系統(tǒng)時(shí)可能的最大規(guī)模。這里有個(gè)問(wèn)題要注意，在總的點(diǎn)數(shù)中，輸入點(diǎn)與輸出點(diǎn)總是按一定比例設(shè)置的，往往是輸入點(diǎn)數(shù)大于輸出點(diǎn)數(shù)，且輸入和輸出點(diǎn)數(shù)不相互代替。

2.應(yīng)用程序的存儲(chǔ)容量 3.掃描速度 另外，可編程控制器的可擴(kuò)展性、可靠性、易操作性及經(jīng)濟(jì)性等 指標(biāo)也是用戶關(guān)心的問(wèn)題。

第二章 T68型臥式鏜床的電氣控制線路分析

一、主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式

鏜床的床身是一個(gè)整體鑄件，在它的一端固定有前立柱，在前立柱的垂直導(dǎo)軌上又安裝有鏜頭架，鏜頭架可沿垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)。在鏜頭架里集中里裝有主軸、變速箱、進(jìn)給箱和操縱機(jī)構(gòu)等部件。切削刀具一般安裝在鏜軸前端的錐形孔里，或安裝在花盤的刀具溜板上。在切削過(guò)程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，而花盤只能旋轉(zhuǎn)，裝在他上面的刀具溜板可作垂直主軸軸線方向的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，鏜軸和花盤軸分別通過(guò)各自的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。后立柱位于鏜床床身的另一端 ，后立柱上的尾座用來(lái)支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時(shí)升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長(zhǎng)短，可通過(guò)后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動(dòng)來(lái)調(diào)整前、后立柱之間的距離。

有以上分析可知，T68型臥式鏜床運(yùn)動(dòng)形式為：

（1）主運(yùn)動(dòng) 鏜軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 鏜軸是軸向進(jìn)給、花盤上刀具的徑向進(jìn)給、鏜頭架的垂直進(jìn)給、工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給。

（3）輔助運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)、后立柱的軸向水平移動(dòng)、尾座的垂直移動(dòng)及各部分的快速移動(dòng)。

二、電力拖動(dòng)方式及電氣控制要求 T68型臥式鏜床的電氣控制要求如下：

（1）為了擴(kuò)大調(diào)速范圍和簡(jiǎn)化機(jī)床的傳動(dòng)裝置，本機(jī)采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，使用雙速籠型異步電動(dòng)機(jī)M1作為主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其繞組接法為/YY。

（2）主軸或進(jìn)給變速時(shí)，為了便于齒輪之間的嚙合，要有變速?zèng)_動(dòng)。

（3）為了適應(yīng)調(diào)整的需要，要求主軸電動(dòng)機(jī)能夠進(jìn)行正、反向旋轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)操作

（4）為了快速準(zhǔn)確地停車，要求主軸電動(dòng)機(jī)具有制動(dòng)過(guò)程，本機(jī)床采用反接制動(dòng)方式。

（5）快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2應(yīng)能進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)操作。

（6）工作臺(tái)或鏜頭架的自動(dòng)進(jìn)給與主軸或花盤刀架的自動(dòng)進(jìn)給不能同時(shí)進(jìn)行，兩者之間應(yīng)有連鎖保護(hù)。

三、T68型鏜床的電氣控制線路分析

T68鏜床的電氣控制原理圖如下圖所示。

(一)主電路分析 快速電動(dòng)機(jī)M2由接觸器KM6和KM7控制其正、反轉(zhuǎn)，用熔斷器FU2作其短路保護(hù)。

（二）控制電路分析

1.主軸電動(dòng)機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制 當(dāng)要求主軸低速運(yùn)行時(shí)，將速度選擇手柄置于低速擋，此時(shí)與速度選擇手柄有關(guān)聯(lián)的行程開(kāi)關(guān)SQ不受壓，SQ觸頭斷開(kāi)。若使主軸電動(dòng)機(jī)M1正向運(yùn)行，可按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，此時(shí)，中間繼電器KA1通電并自鎖，KA1常開(kāi)觸頭閉合，使接觸器KM3通電，短接電阻R，KA1常開(kāi)觸頭閉合，使得接觸器KM1，KM4相繼通電。主軸電動(dòng)機(jī)M1在接法下全壓起動(dòng)并運(yùn)行（低速）。此時(shí)，KA1，KM1，KM3，KM4通電。 KM4線圈的通電電流線路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4KM1（4－14）常開(kāi)觸點(diǎn)14KT（14－23）常閉觸點(diǎn)23KM5（23－24）常閉觸點(diǎn)24KM4線圈PE。 若要求主軸高速運(yùn)行時(shí)。將速度選擇手柄置于高速擋，此時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ壓下，使SQ觸頭（12－13）閉合。這樣，在接觸器KM3通電的同時(shí)，時(shí)間繼電器KT也通電。于是，主軸電動(dòng)機(jī)M1在低速擋起動(dòng)并經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，時(shí)間繼電器通電延時(shí)時(shí)常閉觸頭KT（14－23）斷開(kāi)，通電延時(shí)閉合觸頭KT（14－21）閉合，分別使接觸器KM4斷電，接觸器KM5、KM8通電。從而使主軸電動(dòng)機(jī)M1由低速接法自動(dòng)切換成高速YY接法。構(gòu)成了雙速電動(dòng)機(jī)按低速擋起動(dòng)再自動(dòng)切換成高速擋運(yùn)行的自動(dòng)控制環(huán)節(jié)。正向高速運(yùn)行時(shí)，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通電。KM5,KM8線圈的通電電流通路為： 2.主軸電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)，按SB4,KM1,KM4接通，接觸器KM1線圈的通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4SB1（4－5）常閉觸點(diǎn)5SB4（5－15）常開(kāi)觸點(diǎn)15KM2（15－16）常閉觸點(diǎn)16KM1線圈PE。 3.主軸電動(dòng)機(jī)的停車與制動(dòng)

主軸電動(dòng)機(jī)M1在運(yùn)行中，可以通過(guò)按下停止按鈕SB1來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)M1的自然停止或反接制動(dòng)（將SB1按到底）。

以主軸電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行在低速正轉(zhuǎn)狀態(tài)為例，此時(shí)中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4均通電吸合，速度繼電器的常開(kāi)觸頭KS1-1（14－19）閉合，為正轉(zhuǎn)反接制動(dòng)作準(zhǔn)備。

當(dāng)需要自然停止停車時(shí)，輕按下停止按鈕SB1（4－5），其常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，使中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4相繼斷電釋放，切斷了主軸電動(dòng)機(jī)M1正向電源。主軸電動(dòng)機(jī)M1自然停止。 此 時(shí)，KM4線圈通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4KM2（4－14）常開(kāi)觸點(diǎn)14KT（14－23）常閉觸點(diǎn)23KM5（23－24）常閉觸點(diǎn)24KM4線圈PE。 若主軸電動(dòng)機(jī)M1已運(yùn)行在高速正轉(zhuǎn)狀態(tài)下，按下停止按鈕SB1,可實(shí)現(xiàn)自然停車和反接制動(dòng)停車，反接制動(dòng)時(shí)，SB1（4－5）斷開(kāi)，中間繼電器KA1、接觸器KM3、時(shí)間繼電器KT、接觸器KM1、接觸器KM5,KM8相繼斷電，SB1（4－14）閉合則使接觸器KM2通電，接觸器KM4通電。于是主軸電動(dòng)機(jī)M1串入反接制動(dòng)電阻，繞組接成接法，進(jìn)行低速反接制動(dòng)，直至速度繼電器常開(kāi)觸頭KS1-1（14－19）釋放，反接制動(dòng)結(jié)束。電流通路同上。要注意的是：在進(jìn)行制動(dòng)停車操作時(shí)，應(yīng)該將停止按鈕SB1按到底，否則將無(wú)法接通反接制動(dòng)回路，只能實(shí)現(xiàn)自然停車。

4.主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速控制

T68型臥式鏜床主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速，是通過(guò)變速操縱盤實(shí)現(xiàn)的。他急既可以在主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)未起動(dòng)前預(yù)選速度，也可以在運(yùn)行中進(jìn)行變速。 若主軸在正轉(zhuǎn)運(yùn)行中需要變速，可將主軸變速操縱手柄向外拉出，這時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ1不在受壓，其常開(kāi)觸頭SQ1（5－10）斷開(kāi)接觸器KM3,KM1,接觸器KM2經(jīng)行程開(kāi)關(guān)SQ1（4－14）的常閉觸頭、速度繼電器常開(kāi)觸頭KS1-1（14－19）而通電吸合，使主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。接觸器KM2線圈的通電電流通路為：1FU3（1－2）2FR（2－3）常閉觸點(diǎn)3SQ5（3－4）常閉觸點(diǎn)4SQ1-1（4－14）常開(kāi)觸點(diǎn)14KS1-1（14－19）常開(kāi)觸點(diǎn)19KM1（19－20）常閉觸點(diǎn)20KM2線圈PE。若主軸電動(dòng)機(jī)M1原來(lái)運(yùn)行在低速擋，則此時(shí)接觸器KM4仍保持通電，接觸器KM3,KM1斷電，接觸器KM2通電，主軸電動(dòng)機(jī)M1接成，串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。若主軸電動(dòng)機(jī)M1原來(lái)運(yùn)行在高速擋，則此時(shí)有時(shí)間繼電器KT的觸頭將繞組YY接自動(dòng)切換成接法，低速串入電阻R進(jìn)行反接制動(dòng)。隨后轉(zhuǎn)動(dòng)變速盤，選擇所需要的速度，最后將變速操縱手柄推回原位。

如果變速齒輪不能嚙合而造成變速手柄推不動(dòng)，則此時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ2受壓，其常開(kāi)觸頭SQ2（17－15）閉合，接觸器KM1經(jīng)速度繼電器常閉觸頭KS1-1（14－17）、行程開(kāi)關(guān)SQ1常閉觸頭（4－14） 接通電源，同時(shí)接觸器KM4通電，使主軸電動(dòng)機(jī)M1定子串入電阻R,繞組接成在低速擋起動(dòng)。接觸器KM1線圈的通電電流通路為： 當(dāng)轉(zhuǎn)速升到速度繼電器KS1的動(dòng)作值時(shí)，其常閉觸頭KS1-2（14－17）斷開(kāi)，使接觸器KM1斷電釋放；另一速度繼電器常開(kāi)觸頭 KS1-1（14－19）閉合，使接觸器KM2通電吸合，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)M1進(jìn)行反接制動(dòng)，使轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)速度繼電器KS1的釋放值時(shí)，其常開(kāi)觸頭KS1-1（14－19）斷開(kāi)，常閉觸頭KS1-2（14－17）閉合，反接制動(dòng)結(jié)束。 2. 在進(jìn)給變速時(shí)，首先將進(jìn)給變速操縱手柄向外拉出，然后轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給變速盤，選擇所需要的進(jìn)給速度，最后將變速操縱手柄推回原位。在拉出變速操縱手柄時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ3釋放，而行程開(kāi)關(guān)SQ4受壓。推回手柄時(shí)的壓合情況正好相反。如果變速齒輪不能嚙合而造成進(jìn)給變速手柄推不動(dòng)，則主軸電動(dòng)機(jī)M1處于間歇起動(dòng)和制動(dòng)狀態(tài)，獲得變速時(shí)的低速?zèng)_動(dòng)，直到變速操縱手柄能推回原位為止。整個(gè)過(guò)程和主軸變速控制相同，其控制電路不再另行分析。由于變速過(guò)程中KA1或KA2一直保持自鎖，從而記憶了變速前的主軸方向，保證變速后M1仍按原來(lái)的方向起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.鏜頭架、工作臺(tái)快速移動(dòng)的控制

鏜頭架和工作臺(tái)等部件各方向的快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)，通過(guò)快速移動(dòng)操作手柄來(lái)控制，而移動(dòng)方向則由位于工作臺(tái)前方的操作手柄進(jìn)行預(yù)選。當(dāng)扳動(dòng)快速操作手柄時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ7或SQ8被壓合，接觸器KM7或KM6通電，使快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。當(dāng)快速操作手柄復(fù)位時(shí)，行程開(kāi)關(guān)SQ7或SQ8不再受壓，接觸器KM7或KM6斷電釋放，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2停止旋轉(zhuǎn)，快速移動(dòng)過(guò)程結(jié)束。

第三章 T68鏜床的PLC控制

PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、流程圖語(yǔ)言、布兒代數(shù)語(yǔ)言等。其中前兩種語(yǔ)言用得較多，流程圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)所被采用。本章僅介紹梯形圖語(yǔ)言和助記符語(yǔ)言的編程及特點(diǎn)。

一. 梯形圖編程語(yǔ)言

1.梯形圖與繼電控制的區(qū)別

梯形圖結(jié)構(gòu)沿用繼電控制原理圖的形式，采用了常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、線圈和功能塊等結(jié)構(gòu)的圖形語(yǔ)言。對(duì)于同一控制電路，繼電 控制原理圖和梯形圖的輸入/輸出信號(hào)基本相同，控制過(guò)程等效。二者的區(qū)別在于繼電控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時(shí)器，靠硬件連接組成控制線路，而PLC梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，靠軟件實(shí)現(xiàn)控制。

因此，PLC的使用具有很高的靈活性，程序修改過(guò)程非常方便。圖3-1所示是一個(gè)繼電器線路圖和與其等效的PLC梯形圖 二. 助記符語(yǔ)言

助記符語(yǔ)言是PLC的命令語(yǔ)句表達(dá)式。用梯形圖編程雖然直觀、簡(jiǎn)便，但要求PLC配置較大的顯示器方可輸入圖形符號(hào)，這在有些小型機(jī)上常難以滿足，故需借助助記符語(yǔ)言。應(yīng)該指出的是，不同型號(hào)的PLC其助記符語(yǔ)言也不相同，但其基本原理相近的。編程時(shí)，一般先根據(jù)要求編制梯形圖，然后再根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言。

三. PLC對(duì)T68鏜床梯形圖的繪制

四. PLC狀態(tài)表

分類 用途及名稱 元件代號(hào) PLC數(shù)據(jù) 備注

輸

入

信

號(hào)

正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕

正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕

反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕

停止按鈕 SBI 1101 按鈕在設(shè)計(jì)中選用了“11”通道繼電器 SB3 1103

SB4 1104

SB5 1105

高低速轉(zhuǎn)換限位開(kāi)關(guān)

主軸變速限位開(kāi)關(guān)

主軸變速限位開(kāi)關(guān)

進(jìn)給變速限位開(kāi)關(guān)

進(jìn)給變速限位開(kāi)關(guān)

快移電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)

快移電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)限位開(kāi)關(guān)

速度繼電器正向觸點(diǎn)

速度繼電器反向觸點(diǎn) SQ 1000 限位開(kāi)關(guān)和速度繼電器在設(shè)計(jì)中選用了PLC“10”通道輸入繼電器

SQ1 1001 SQ3 1003

SQ4 1004

SQ7 1007

SQ8 1008

KV1 1011 主軸箱與工作臺(tái)進(jìn)給互鎖限位開(kāi)關(guān)

主軸箱與工作臺(tái)進(jìn)給互鎖限位開(kāi)關(guān)

熱繼電器常閉觸點(diǎn) SQ5 - 未進(jìn)PLC

SQ6 -

FR1 -

主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)起停接觸器 KM2 2002 輸出信號(hào)選用的是“20”通道的輸出繼電器

輸

出

信

號(hào)

主軸電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器

主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器

主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)接觸器

短接限流電阻接觸器

快速電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器

快速電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 KM6 2006

KM7 2007

KM8 2008

KM3 2003

KM4 2004

KM5 2005

中

間

繼

電

器 主電機(jī)正轉(zhuǎn)中間繼電器

主電機(jī)反轉(zhuǎn)中間繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器

PLC內(nèi)部輔助繼電器 KA1 3001 中間繼電器選用了“30”通道和“40”通道

KA2 3002

- 3005

- 4000

- 4001

- 4002

- 4003

- 4004

時(shí)間繼電器 主電機(jī)高速延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間繼電器聯(lián)結(jié)防電弧延時(shí)時(shí)間繼電器 KT1

- 5000

5001 延時(shí)5S

延時(shí)1S

五 匯編語(yǔ)言：

序號(hào) 指令 代號(hào) 序號(hào) 指令 代號(hào) 002 IL 023 OR 1103 004 OR 3001 025 LD 2003

005 ANI 3002 026 AND 3002 007 LD 1102 028 OUT 4001

008 OR 3002 029 ILC

009 ANI 3001 030 LD 1105 011 LD 3001 032 ORI 1003 013 AND 1003 034 OR 2002

014 AND 1001 035 OUT 3005

015 MPS 036 LD 3005 017 MPP 038 OUT 4002

018 AND 1000 039 LDI 1004 020 #0050 041 AND 3005 043 OUT 4003 064 LD 4001

044 LD 3005 065 OR 4004 046 OUT 4004 067 OUT 2002

047 LD 3005 068 LDI 1007

048 ANI 5000 069 AND 1008

049 ANI 2007 070 ANI 2005 051 LD 3005 072 LD 1007

052 AND 5000 073 ANI 1008 054 #0010 075 OUT 2005

055 LD 5001 END

056 ANI 2006

057 OUT 2007

058 OUT 2008

059 LD 4000

060 OR 4002

061 OR 4003

062 ANI 2002

063 OUT 2001

元件明細(xì)一覽表

符號(hào) 數(shù)量 名稱及用途

M1 1 主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

M2 1 快速移動(dòng)用電機(jī)

Q 1 空氣開(kāi)關(guān)，限流、欠壓保護(hù) KM3 1 限流電阻短路用接觸器

KM4、KM5 2 快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器

KM6、KM7 3 主電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器 SB3、SB4 2 主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕

SB5 1 主電動(dòng)機(jī)停止用按鈕

Kn 1 主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)用速度繼電器

總結(jié)

隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。

我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于 做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師田林紅對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。

1、《工廠電氣控制技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社 主編 方承遠(yuǎn)

2、《工廠電氣控制設(shè)備》機(jī)械工業(yè)出版社 主編 許廖

3、《機(jī)床電氣控制技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社 主編 王炳實(shí)

篇4

目前在啟動(dòng)資金方面由于沒(méi)有比較好的策略來(lái)約束部門經(jīng)理，而且無(wú)法正常考核業(yè)務(wù)經(jīng)理的約束和監(jiān)督作用，導(dǎo)致有的部門對(duì)資金使用過(guò)于隨意，經(jīng)常出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象，無(wú)形中增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)壓力，導(dǎo)致某些電力企業(yè)發(fā)生嚴(yán)重虧損。

（二）存在嚴(yán)重的資產(chǎn)流失

相當(dāng)一部分的電力企業(yè)對(duì)于自己物資購(gòu)銷的情況不了解，原因在于對(duì)這一方面的管理計(jì)劃性不強(qiáng)，也沒(méi)有對(duì)關(guān)于物資采購(gòu)、運(yùn)輸、驗(yàn)收等流程方面建立相關(guān)的制度，導(dǎo)致職責(zé)沒(méi)有得到有效界定，所以導(dǎo)致關(guān)于出入庫(kù)方面的手續(xù)顯得非常復(fù)雜、混亂，而且會(huì)計(jì)工作方面一來(lái)核對(duì)工作經(jīng)常不到位，無(wú)法對(duì)此做好監(jiān)督工作，二來(lái)記賬方式沿用傳統(tǒng)的，所以極易出現(xiàn)資產(chǎn)短缺、流失等。

（三）會(huì)計(jì)信息失真

首先是部分電力企業(yè)的會(huì)計(jì)核算工作沒(méi)做好，賬目非?；靵y，核算也不規(guī)范，導(dǎo)致資金與賬目不符合，這樣一來(lái)會(huì)計(jì)工作所得出來(lái)的數(shù)據(jù)信息就無(wú)法正常地反映出企業(yè)的開(kāi)支情況。其次是對(duì)于電力企業(yè)的固定資產(chǎn)和存貨沒(méi)能做好清點(diǎn)工作，難免致使其資產(chǎn)管理混亂。然后是有些電力企業(yè)的管理者出于某種私利，指使會(huì)計(jì)做假賬或者擅自修改業(yè)績(jī)等，使得企業(yè)的資金體外循環(huán)，不利于電力企業(yè)的發(fā)展。

（四）會(huì)計(jì)監(jiān)督不足

會(huì)計(jì)監(jiān)督作用沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)主要體現(xiàn)在：（1）沒(méi)有做好財(cái)務(wù)收支的控制工作，使得某些電力企業(yè)趁此機(jī)會(huì)偷偷設(shè)立"小金庫(kù)"；（2）會(huì)計(jì)工作混亂，數(shù)據(jù)缺失、不準(zhǔn)確，導(dǎo)致財(cái)務(wù)報(bào)表無(wú)法真實(shí)反映出問(wèn)題；（3）會(huì)計(jì)工作得不到重視，缺乏獨(dú)立性和權(quán)威性；（4）部分會(huì)計(jì)人員綜合素質(zhì)不高，存在為了一己私利而對(duì)會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改現(xiàn)象。

2關(guān)于電力企業(yè)會(huì)計(jì)內(nèi)部控制體系建設(shè)的幾個(gè)建議

（一）建立健全電力企業(yè)會(huì)計(jì)內(nèi)部控制體系

電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身特點(diǎn)，對(duì)各部門明確其職權(quán)范圍以及利益關(guān)系，對(duì)會(huì)計(jì)內(nèi)部控制體系進(jìn)行構(gòu)建、完善。一般來(lái)說(shuō)，會(huì)計(jì)內(nèi)部控制體系可分為事前、事中、事后三個(gè)階段，主要內(nèi)容為：（1）事前建立監(jiān)控防線，確保對(duì)企業(yè)管理的各個(gè)部門以及崗位實(shí)行深入的財(cái)務(wù)控制手段，當(dāng)然這也包括對(duì)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的整個(gè)過(guò)程；（2）事中建立監(jiān)督防線，以"堵"為主，基于常規(guī)會(huì)計(jì)核算方法來(lái)對(duì)企業(yè)會(huì)計(jì)部門的日常業(yè)務(wù)進(jìn)行核查工作；（3）事后建立檢查防線，可以企業(yè)內(nèi)部組成一個(gè)管理委員會(huì)，來(lái)對(duì)會(huì)計(jì)內(nèi)部控制的具體落實(shí)情況進(jìn)行定期的核查和評(píng)價(jià)。

（二）對(duì)電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況進(jìn)行全過(guò)程控制

首先對(duì)于采購(gòu)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)企業(yè)庫(kù)存量的情況來(lái)規(guī)定合理的采購(gòu)量，避免出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。比如，采購(gòu)大宗材料時(shí)應(yīng)以訂單形式為主，對(duì)供貨商采取公開(kāi)招標(biāo)形式，確保在公正公平公開(kāi)的條件下進(jìn)行擇優(yōu)考慮；在貨物入庫(kù)時(shí)做好把控工作，確保手續(xù)齊全；在貨物銷售的時(shí)候應(yīng)當(dāng)制定好銷售計(jì)劃，做好內(nèi)部管理工作，確保經(jīng)營(yíng)過(guò)程均在計(jì)劃管理范圍內(nèi)。此外，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視對(duì)貨幣資金的控制工作，不但要求會(huì)計(jì)人員對(duì)所有的付款業(yè)務(wù)進(jìn)行審核，還要主管人員對(duì)審核后的業(yè)務(wù)報(bào)表進(jìn)行簽章之后，才能讓出納員允許付款。

（三）提高電力企業(yè)會(huì)計(jì)人員的綜合素質(zhì)

要建設(shè)好一支強(qiáng)有力的電力企業(yè)會(huì)計(jì)人員隊(duì)伍，必須要緊抓綜合素質(zhì)方面。首先，應(yīng)當(dāng)重視并加強(qiáng)會(huì)計(jì)人員的業(yè)務(wù)考核，范圍包括財(cái)經(jīng)法規(guī)、會(huì)計(jì)基礎(chǔ)以及制度等方面的知識(shí)點(diǎn)，對(duì)參與考核后的人員進(jìn)行優(yōu)勝劣汰，增強(qiáng)人員之間的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，使隊(duì)伍結(jié)構(gòu)得到最大優(yōu)化。再者，注重對(duì)人才的培養(yǎng)工作，尤其是復(fù)合型管理人才，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視選的人才，并為其提供足夠多的學(xué)習(xí)、深造機(jī)會(huì)，比如讓計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)比較好的人員參與會(huì)計(jì)師的培訓(xùn)，或者讓會(huì)計(jì)基礎(chǔ)比較好的人員學(xué)習(xí)好計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，以便培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的專業(yè)會(huì)計(jì)人才。然后，還可以鼓勵(lì)會(huì)計(jì)人員多學(xué)習(xí)，使得他們的專業(yè)基礎(chǔ)得以鞏固并及時(shí)補(bǔ)充新的會(huì)計(jì)知識(shí)，比如可以鼓勵(lì)他們?nèi)ド线M(jìn)修或者參加繼續(xù)教育，使得他們接觸更多的新知識(shí)、新事物，像現(xiàn)代化企業(yè)管理理論或者方法之類。

篇5

【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2014）08B-0058-03

電氣控制線路安裝與檢修課是電氣工程及自動(dòng)化類專業(yè)一門重要的專業(yè)課，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，實(shí)踐性強(qiáng)，知識(shí)覆蓋面較寬，與信息化技術(shù)關(guān)系密切。利用信息技術(shù)建立起來(lái)的電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)，就好比一間理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室和資料室的結(jié)合體，它配備了各種設(shè)備和元器件，以及可隨時(shí)查閱的資料。它除了連接外網(wǎng)，還連接本校的教學(xué)資源庫(kù)。利用其齊全的信息化功能，教師可以開(kāi)展豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生可以查詢到各種數(shù)據(jù)。在此介紹我們?cè)谶@方面的研究結(jié)果，供同行參考。

一、建設(shè)中職電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的目的

電氣控制線路安裝與檢修課是由學(xué)科體系下的電氣控制技術(shù)課發(fā)展而來(lái)的，與原來(lái)的教學(xué)模式不同，現(xiàn)在的電氣控制線路安裝與檢修課依托信息化教學(xué)手段，采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法組織教學(xué)。過(guò)去一段時(shí)間里，學(xué)校的許多老師嘗試用“行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，在課前準(zhǔn)備課件的時(shí)候，他們需要找許多動(dòng)畫、視頻、圖片等，工作量很大、很辛苦。盡管如此，經(jīng)過(guò)辛苦勞動(dòng)做成的課件，教學(xué)效果也不是很理想。再者，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)以后，學(xué)生主要依靠課本和教師提供的課件來(lái)收集信息，范圍比較狹窄。如果想上網(wǎng)查找有關(guān)資料，又不易找到合適的，因?yàn)榫W(wǎng)上的資源雖然很多，但太散，很難歸整。如果能建成電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)，把現(xiàn)有的教學(xué)資源整理、排序存放到庫(kù)里，教師之間就能共享教學(xué)資源，同時(shí)，教師只要告訴學(xué)生查詢的路徑，學(xué)生就可以自主查詢，尋找到所需。這樣不僅可以減少教師的工作量，還能方便學(xué)生學(xué)習(xí)使用。還有，課堂上，教師交代學(xué)習(xí)任務(wù)以后，學(xué)生根據(jù)自己對(duì)任務(wù)的理解情況，針對(duì)自己的薄弱環(huán)節(jié)，通過(guò)查詢電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)，自主探究、尋求、交流問(wèn)題的答案或解決辦法，學(xué)習(xí)效率必將得到大幅度提高。

為了能滿足教師和學(xué)生的需要，真正成為教師和學(xué)生的工具，電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)需要具備一定的的靈活性和可重組性，應(yīng)該按積件來(lái)做，實(shí)現(xiàn)為教學(xué)和學(xué)習(xí)服務(wù)的目的，更便捷地服務(wù)教學(xué)與學(xué)習(xí)。

二、電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的制作原則與辦法

對(duì)教學(xué)資源庫(kù)，目前國(guó)家還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)所做的是小范圍的積件庫(kù)。為了方便教師在自己的教學(xué)中用PowePoint和Authorware去組合運(yùn)用資源庫(kù)里的素材，真正做到以不變（積件）應(yīng)萬(wàn)變（教學(xué)實(shí)際）。積件素材不與教學(xué)思想、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)理論發(fā)生聯(lián)系，并以此作為制作原則。本資源庫(kù)主要利用文本類應(yīng)用軟件（如Word）、圖形加工類軟件（如Photoshop、Animator、3DS）、聲音加工類軟件（Wave Studio、Cakewalk）和一些實(shí)用工具軟件。這些軟件無(wú)需程序設(shè)計(jì)就可方便地組合積件庫(kù)中的各種積件來(lái)為自己所用，因此要求這種多媒體資源應(yīng)具備易學(xué)易用等基本特點(diǎn)。

電氣控制線路安裝與檢修積件庫(kù)的開(kāi)發(fā)在學(xué)校內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由熟悉計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的于正寧老師和機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的李靜老師一起合作進(jìn)行編制。兩位教師首先收集了過(guò)去使用的教學(xué)課件，把課件中適用于某一具體的教學(xué)情境的部分（一張圖片、一段視頻或動(dòng)畫）經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ず?，納入教學(xué)資源庫(kù)，比如電梯的上行、下行視頻，可用于解釋電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的作用。其次根據(jù)目前行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)設(shè)計(jì)的需要，拍攝了大量的視頻、圖片，比如機(jī)床主軸箱的移動(dòng)，可用于解釋電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路的作用。第三針對(duì)部分難以解釋的現(xiàn)象和抽象的原理，補(bǔ)充動(dòng)畫，比如將電動(dòng)機(jī)控制電路的電路圖和接線圖聯(lián)系起來(lái)的“電路圖與接線圖的聯(lián)系”動(dòng)畫。第四將現(xiàn)有紙張載體的資源（圖、文）進(jìn)行數(shù)字化處理（掃描、重新錄入）后納入，比如教師發(fā)表的相關(guān)論文及本課程相關(guān)的一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB4728-85《電氣圖常用圖形符號(hào)》）。

三、電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的組成形式

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)以網(wǎng)站的形式呈現(xiàn)，分為三大區(qū)域：一基本信息區(qū)域，包含網(wǎng)站首頁(yè)、課程介紹、教師隊(duì)伍、技能認(rèn)證、實(shí)訓(xùn)天地和相關(guān)論文。二課程教學(xué)區(qū)域，包含了必知必會(huì)、能力提升、電路應(yīng)用視頻和在線測(cè)試。三網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域，包含在線輔導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)資源和推薦網(wǎng)站。

因篇幅的關(guān)系，在此以“必知必會(huì)”“能力提升”和“在線測(cè)試”三個(gè)頻道為例，略作說(shuō)明如下?！氨刂貢?huì)”頻道，內(nèi)設(shè)實(shí)驗(yàn)“實(shí)習(xí)需知”“電工崗位相關(guān)”“認(rèn)識(shí)6S管理”“電工崗位對(duì)身體的要求”“上課前的準(zhǔn)備”“電工安全操作規(guī)程”“實(shí)訓(xùn)室電氣滅火處理方法”“課程相關(guān)的工作崗位”內(nèi)容?！澳芰μ嵘鳖l道包括“低壓元器件”“組合開(kāi)關(guān)”“行程開(kāi)關(guān)”“熔斷器”“按鈕”“交流接觸器”“熱繼電器”“時(shí)間繼電器”“電路安裝與檢修”。“在線測(cè)試”頻道包括“安全試題”“電路檢查試題”“元件安裝”“布線工藝選擇題”。各頻道由若干功能項(xiàng)組成，攮括了電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源所需的內(nèi)容。整個(gè)網(wǎng)站如下表所示。

庫(kù)里積件素材中所選取的內(nèi)容，都不進(jìn)行太多的加工，基本保持它的基元性。師生在教學(xué)過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際需要把素材進(jìn)行組合，體現(xiàn)了可積性。積件素材是以知識(shí)點(diǎn)為分類線索，無(wú)論教材課程體系如何變化，教材版本如何變化，積件素材都可被師生應(yīng)用于當(dāng)前的教學(xué)活動(dòng)中。

四、電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的使用

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)建成以后，已經(jīng)試用了幾個(gè)月，主要用于一些課程的信息化教學(xué)。下面簡(jiǎn)單分述。

（一）信息化教學(xué)簡(jiǎn)述

信息化教學(xué)，是在信息化環(huán)境下對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的繼承，是將各類教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)成分與信息技術(shù)進(jìn)行融合的一種教學(xué)形式，以信息技術(shù)的支持為顯著特征。信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則可以歸納為以下幾點(diǎn)：（1）以學(xué)生為中心，注重學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，教師是學(xué)習(xí)的促進(jìn)者，引導(dǎo)、監(jiān)控和評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。（2）充分利用各種信息資源來(lái)支持學(xué)習(xí)。（3）以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”和“問(wèn)題解決”為學(xué)習(xí)和研究活動(dòng)的主線，在相關(guān)的有具體意義的情境中確定和教授學(xué)習(xí)策略與技能。（4）強(qiáng)調(diào)“協(xié)作學(xué)習(xí)”，這種協(xié)作不僅是指學(xué)生之間、師生之間的協(xié)作，也包括教師之間的協(xié)作，如實(shí)施跨學(xué)科和跨年級(jí)的基于資源的學(xué)習(xí)等。（5）強(qiáng)調(diào)針對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)資源的評(píng)價(jià)。

（二）電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的具體使用說(shuō)明

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)建成后，為這門課程的信息化教學(xué)創(chuàng)造了有利條件。在信息化教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師不再扮演“講”的角色，而是擔(dān)任引導(dǎo)和指導(dǎo)的角色。通過(guò)幫助學(xué)生獲得、解釋、組織和轉(zhuǎn)換大量的信息來(lái)促進(jìn)學(xué)習(xí)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。比如在“電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制電路的安裝與檢修”教學(xué)任務(wù)中，教師由機(jī)床鉆頭對(duì)零件的加工視頻引入，布置學(xué)生“用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)鉆頭”的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生依托電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)，經(jīng)過(guò)“資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)”等環(huán)節(jié)，開(kāi)展自主學(xué)習(xí)。在這種模式中，學(xué)生承擔(dān)著自我學(xué)習(xí)的責(zé)任，通過(guò)協(xié)同作業(yè)、自主探索的方式進(jìn)行主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)。因此，這種學(xué)習(xí)模式同時(shí)解決了班級(jí)授課制之中的分層次教學(xué)問(wèn)題、個(gè)性化教學(xué)問(wèn)題。允許一部分同學(xué)先行一步，使得對(duì)學(xué)生實(shí)施因材施學(xué)成為可能。網(wǎng)站還特設(shè)“在線測(cè)試”，每完成一次學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生都可以通過(guò)“在線測(cè)試”來(lái)檢測(cè)自己的學(xué)習(xí)情況，檢查自己的掌握情況。

本教學(xué)資源庫(kù)的素材都是以基本元為單位，以單元件及其組件為主，可以根據(jù)需要進(jìn)行重組。例如，一段“用萬(wàn)用表檢查交流接觸器”的視頻，儀表老師可用來(lái)講解萬(wàn)用表的作用，機(jī)床檢修老師可用來(lái)解釋元器件的檢查方法，電氣控制線路安裝與檢修的老師可以用來(lái)檢修線路。學(xué)生可利用電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)，開(kāi)發(fā)更多的具有創(chuàng)意的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分發(fā)揮他們的聰明才智。目前，這個(gè)網(wǎng)站不僅有電氣控制線路安裝與檢修課程的教師使用，而且其他專業(yè)的教師也紛紛點(diǎn)擊使用，如，電工上崗證培訓(xùn)、維修電工中級(jí)工等級(jí)證、PLC控制技術(shù)及電機(jī)與變壓器等課程的老師也都使用了這個(gè)資源庫(kù)。老師們用了以后都評(píng)價(jià)說(shuō)，電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)網(wǎng)站上的資源很實(shí)用，為教學(xué)活動(dòng)提供了極大的便利。

五、電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的改進(jìn)

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)雖然得到了肯定，但是還有許多需要不斷改進(jìn)的地方。目前其存在的不足之處主要表現(xiàn)在兩點(diǎn)，一是資源庫(kù)的結(jié)構(gòu)不夠完善，微教學(xué)單元庫(kù)及教與學(xué)策略庫(kù)等還沒(méi)有建立起來(lái)，需要補(bǔ)充完善；二是教學(xué)資源還不夠豐富，原因有二，一是我們老師現(xiàn)有的許多資源還沒(méi)有來(lái)得及放上去，二是由于網(wǎng)站是靜態(tài)的，添加素材不夠方便，應(yīng)改為動(dòng)態(tài)形式。

現(xiàn)代職業(yè)人需要終生學(xué)習(xí)，信息時(shí)代的到來(lái)讓這個(gè)終生學(xué)習(xí)有了更方便的渠道，中職電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫(kù)的建成和使用不但對(duì)在校學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)起到積極的推進(jìn)作用，而且還可以為學(xué)生以后的繼續(xù)教育提供可靠的學(xué)習(xí)資源，值得不斷探究。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃艷芳.職業(yè)教育課程與教學(xué)論[M].北京師范大學(xué)出版社，2010

[2]趙志群.職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開(kāi)發(fā)指南[M].北京：清華大學(xué)出版社 ，2009

篇6

電氣控制及PLC應(yīng)用課程是電氣控制及自動(dòng)化專業(yè)的主干課程，其內(nèi)容與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，在工業(yè)自動(dòng)化控制、智能儀器儀表、精密加工、數(shù)控機(jī)床以及機(jī)電一體化技術(shù)等領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。本課程是浙江工業(yè)大學(xué)（我校）電氣工程及自動(dòng)化教育專業(yè)和機(jī)械工程及自動(dòng)化教育的專業(yè)必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)電氣控制和可編程控制器應(yīng)用技術(shù)基本知識(shí)外，還以提高學(xué)生的素質(zhì)和全面能力為宗旨。具體教學(xué)要求是熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用，掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)能力，掌握典型電氣控制電路的分析和設(shè)計(jì)方法，掌握可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟練掌握基本邏輯指令的應(yīng)用，掌握步進(jìn)順控指令編程方法及應(yīng)用，了解PLC網(wǎng)絡(luò)及通訊基本知識(shí)，繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析能力，特別是掌握典型電氣控制電路的分析能力，重點(diǎn)是S7-224/S7-300可編程序控制器的編程技術(shù)、通信模式及調(diào)試技巧。

項(xiàng)目教學(xué)是以項(xiàng)目實(shí)施為主線有效組織理論和實(shí)踐知識(shí)，師生共同實(shí)施并完成一個(gè)“項(xiàng)目”為主要學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動(dòng)，是建立在建構(gòu)主義和情景學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上體現(xiàn)行動(dòng)導(dǎo)向教育理念的教學(xué)方法，將傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿身?xiàng)目、職業(yè)體驗(yàn)和解決問(wèn)題為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)模式，在職業(yè)教育的專業(yè)課程教學(xué)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)必要的理論知識(shí)及掌握必備的專業(yè)技能，突出知識(shí)的學(xué)習(xí)服務(wù)于職業(yè)能力的建構(gòu)。

一、電氣控制及PLC應(yīng)用項(xiàng)目教學(xué)模塊

實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，項(xiàng)目的選取要具有典型性、代表性和全面性，以往的教學(xué)選取的項(xiàng)目經(jīng)?；谛№?xiàng)目來(lái)教學(xué)，僅能說(shuō)明一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或某個(gè)問(wèn)題，綜合知識(shí)無(wú)法體現(xiàn)，這樣各知識(shí)點(diǎn)之間彼此孤立，章節(jié)的聯(lián)系比較匱乏，彼此的知識(shí)點(diǎn)無(wú)法連貫，邏輯關(guān)系無(wú)法得到梳理，不能對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行鍛煉。然而學(xué)生畢業(yè)后往往面對(duì)的是比較綜合的工程項(xiàng)目，而他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)是孤立的，面對(duì)綜合設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目不知道從何處下手，尤其是既需要分析、設(shè)計(jì)又要安裝調(diào)試的復(fù)雜的項(xiàng)目無(wú)從下手了。學(xué)生不能立即投入到生產(chǎn)實(shí)踐中，無(wú)奈還要從頭學(xué)起。

基于以上的問(wèn)題，在展開(kāi)項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過(guò)程中，選取一個(gè)比較綜合典型的真實(shí)項(xiàng)目——節(jié)能環(huán)保中水回用水處理廠智能控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。參照教學(xué)大綱和緊扣教材內(nèi)容，根據(jù)項(xiàng)目組成設(shè)計(jì)以下主要教學(xué)模塊：（1）項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施前準(zhǔn)備工作及模擬招投標(biāo)介紹；（2）中水回用水廠供配電介紹及用電安全；（3）中水回用水廠的用到的低壓電器設(shè)備教學(xué)及知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)；（4）提升泵房、反沖濾池、加礬加氯、送水泵房?jī)x器儀表的電氣控制原理圖、元器件布置圖及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)；（5）提升泵、鼓風(fēng)機(jī)、反沖泵、送水泵的不同啟動(dòng)形式設(shè)計(jì)；（6）S7-200（含7個(gè)從站）和S7-300（含2個(gè)主站）PLC設(shè)計(jì)及編程；（7）主站PLC與各從站的Proface-Bus及中控制室的通信實(shí)現(xiàn)；（8）主站PLC觸摸屏編程及中控室的主機(jī)系統(tǒng)組態(tài)；（9）整個(gè)中水回用系統(tǒng)與Intenet通信；（10）項(xiàng)目的竣工及驗(yàn)收—課程總結(jié)。隨著自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展，該課程涉及到許多新知識(shí)、新技術(shù)領(lǐng)域。我們以加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)為突破口，以創(chuàng)新為契機(jī)，構(gòu)建以項(xiàng)目為載體的理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式，符合技術(shù)師范本科專業(yè)的培養(yǎng)特點(diǎn)和定位，既要具備工程性，又要具備師范性，通過(guò)課程和專業(yè)訓(xùn)練使學(xué)生成為具有“講師”、“工程師”等知識(shí)和能力結(jié)構(gòu)的“雙師型”人才。

二、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

1.項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）選擇合適的配套教材。我們將電氣工程及自動(dòng)化教育和機(jī)械工程及自動(dòng)化教育的專業(yè)崗位對(duì)電氣方面的知識(shí)和技能需求為目標(biāo)，以就業(yè)單位人才需要為基準(zhǔn)，結(jié)合技術(shù)師范培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)選擇教材。以現(xiàn)行主流PLC為參考，以必需、實(shí)用知識(shí)為主，加強(qiáng)學(xué)生電氣控制技能的培養(yǎng)，教材的內(nèi)容包括常用低壓控制電器、電氣控制線路的基本原則和基本環(huán)節(jié)、可編程控制器基礎(chǔ)、S7-200PLC的系統(tǒng)配置及質(zhì)量系統(tǒng)、SETP7-Micro/WIN32編程軟件、S7-300和S7-400PLC系統(tǒng)配置與編程及通信及網(wǎng)絡(luò)等；被選取的項(xiàng)目與教材結(jié)合緊密，涵蓋的知識(shí)比較吻合，也是現(xiàn)在自動(dòng)化行業(yè)及大學(xué)競(jìng)賽的主流技術(shù)。

（2）項(xiàng)目實(shí)施前，先完成模擬投標(biāo)及中標(biāo)過(guò)程，讓學(xué)生明白項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中必經(jīng)的流程和步驟，體會(huì)真實(shí)項(xiàng)目的投標(biāo)中標(biāo)和方案實(shí)施的過(guò)程。標(biāo)書設(shè)計(jì)就是按項(xiàng)目模塊來(lái)分類，每進(jìn)行一個(gè)模塊就是完成標(biāo)書方案中的一部分。 ?。?）項(xiàng)目教學(xué)模塊借助組態(tài)軟件給出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組態(tài)圖，標(biāo)出了每個(gè)模塊應(yīng)完成的項(xiàng)目任務(wù)，根據(jù)模塊工作量和知識(shí)的多少合理安排課時(shí)。每個(gè)模塊預(yù)先提出問(wèn)題，讓學(xué)生先思考，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮與創(chuàng)新，根據(jù)學(xué)生人數(shù)，恰當(dāng)分組，每組模擬為一個(gè)施工團(tuán)隊(duì)，選出隊(duì)長(zhǎng)，由其對(duì)整個(gè)組的人員進(jìn)行協(xié)調(diào)分工，課前每組先設(shè)計(jì)一套實(shí)施項(xiàng)目模塊的方案，課間展開(kāi)討論，老師甄別或指出最佳方案及實(shí)施方法，課后留給學(xué)生擴(kuò)展的空間。

（4）對(duì)要完成的項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)要提出具體要求。如基本的工廠供配電；常用的低壓電器；基本的電氣控制及啟動(dòng)方式；電氣原理圖、元器件圖、施工圖繪制；PLC編程、通信、組態(tài)等。課后要求學(xué)生提交項(xiàng)目教學(xué)實(shí)訓(xùn)報(bào)告，電子圖紙，學(xué)生團(tuán)隊(duì)自己評(píng)價(jià)，教師講評(píng)驗(yàn)收。

（5）師生共要明確項(xiàng)目教學(xué)過(guò)程中要重點(diǎn)鍛煉和加強(qiáng)的知識(shí)點(diǎn)。力求既全面又重點(diǎn)突出，能最大限度的鍛煉技能；對(duì)于項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到的難點(diǎn)，要及時(shí)為學(xué)生重點(diǎn)講解及輔助突破。

（6）每個(gè)項(xiàng)目模塊怎么實(shí)施，什么時(shí)間實(shí)施計(jì)劃要詳盡、人員分工要明確。幫助學(xué)生完成各個(gè)項(xiàng)目模塊的實(shí)施內(nèi)容及計(jì)劃表，開(kāi)學(xué)二周制定好計(jì)劃，同時(shí)要及時(shí)拓展學(xué)生視野，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制定良好激勵(lì)機(jī)制和完善的管理制度，立爭(zhēng)協(xié)調(diào)高效的完成項(xiàng)目任務(wù)。

三、項(xiàng)目教學(xué)具體實(shí)施

（1）在理論教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電機(jī)拖動(dòng)及自動(dòng)控制原理的基礎(chǔ)知識(shí)，分析PLC專業(yè)課程編程內(nèi)容，強(qiáng)化閉環(huán)控制模型知識(shí)的掌握，使學(xué)生能在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中體會(huì)PLC的智能控制思路。

（2）強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，以實(shí)際的節(jié)能環(huán)保中水回用水廠電氣設(shè)備的基本功能、結(jié)構(gòu)組成及電路工作原理的分析為重點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析復(fù)雜的實(shí)際電氣設(shè)備的工作原理，具備識(shí)讀電路圖、繪制電路圖、設(shè)計(jì)電路圖的能力。在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生安裝、調(diào)試、維修及維護(hù)自動(dòng)化常用電氣設(shè)備的能力。對(duì)重點(diǎn)應(yīng)用知識(shí)在實(shí)訓(xùn)室訓(xùn)練，學(xué)生自評(píng)，教師嚴(yán)格考評(píng)，直到達(dá)到教學(xué)目標(biāo)為止。

（3）教師將自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際搜集的智能電氣設(shè)備及相關(guān)資料補(bǔ)充到課堂中，并從網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)智能電氣控制系統(tǒng)新技術(shù)，利用組態(tài)軟件做成展示項(xiàng)目，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示工程項(xiàng)目的技術(shù)細(xì)節(jié)，如煤礦絞車提升系統(tǒng)、遠(yuǎn)程恒壓供水系統(tǒng)、電廠脫硫智能控制系統(tǒng)等，使學(xué)生直觀、方便地學(xué)到先進(jìn)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)。

（4）將計(jì)算機(jī)輔助軟件的使用引入教學(xué)中，如Pro/e繪制電氣原理圖，SETP7-Micro/WIN32編程軟件、組態(tài)6.53的使用、GP-2500觸摸屏的軟件編程等，使學(xué)生既學(xué)到知識(shí)的理論知識(shí)也拓展了知識(shí)面，使他們明白現(xiàn)代化的電氣控制系統(tǒng)是很多先進(jìn)技術(shù)協(xié)調(diào)服務(wù)和集成的綜合效果。

四、教學(xué)考評(píng)方法

（1）設(shè)置學(xué)生自我評(píng)價(jià)機(jī)制，其包括學(xué)生自我評(píng)分，也包括組長(zhǎng)對(duì)每個(gè)成員的打分。

（2）設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)驗(yàn)收表格，細(xì)化子項(xiàng)目注意事項(xiàng)的考評(píng)。

（3）每人必須對(duì)項(xiàng)目調(diào)試通過(guò)，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

篇7

斗輪堆取料機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于鋼廠、電廠、港口、碼頭等地的大型散料連續(xù)輸送機(jī)械，用于物料（礦石、煤、焦碳、砂石）的堆取[1]。斗輪機(jī)構(gòu)是整個(gè)機(jī)器的核心部件，其穩(wěn)定性直接影響機(jī)器的安全可靠性。本文分析了目前斗輪機(jī)構(gòu)電氣控制方法，發(fā)現(xiàn)其在使用的過(guò)程中的不足，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。

1 斗輪機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)電氣控制方法

斗輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式一般有兩種：液壓馬達(dá)-斗輪軸，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)成本高，應(yīng)用較少，大部分斗輪機(jī)構(gòu)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的組成為：電機(jī)液力耦合器減速器斗輪驅(qū)動(dòng)軸斗輪機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)的時(shí)候直接控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，目前斗輪機(jī)構(gòu)工作的時(shí)候只能一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，不能反轉(zhuǎn)。斗輪堆取料機(jī)工作是依靠斗輪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)挖取堆放于料場(chǎng)的物料，物料通過(guò)前臂架皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)搅隙废到y(tǒng)，最終到達(dá)底面皮帶輸送系統(tǒng)，通過(guò)底面皮帶輸送系統(tǒng)到達(dá)物料處理系統(tǒng)。由于多方面的原因料場(chǎng)的料堆形狀是不規(guī)則的，斗輪機(jī)構(gòu)取料到形狀不規(guī)則處時(shí)，斗輪機(jī)構(gòu)的整個(gè)斗子會(huì)嵌入料堆里面。這時(shí)候操作是先停大車，前臂架水平運(yùn)動(dòng)將斗輪機(jī)構(gòu)從料堆里面帶出。由于斗輪機(jī)構(gòu)的一個(gè)斗子完全嵌入料堆里面，由于斗子嵌入不規(guī)則形狀物料太深，當(dāng)斗子從料堆取出的時(shí)候，前臂架變形很大，前臂架振動(dòng)厲害，影響機(jī)器的使用壽命，并且料堆可能塌陷。

2 斗輪機(jī)構(gòu)新的電氣控制方法

從上面的分析可以看出，目前斗輪堆取料機(jī)的的斗輪機(jī)構(gòu)由于不能反轉(zhuǎn)，對(duì)斗輪機(jī)構(gòu)的正常使用和壽命造成影響。為此在電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，在原有電路的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)交流接觸器KM2，以實(shí)現(xiàn)斗輪電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，如圖1所示。在斗子嵌入形狀不規(guī)則的料堆的時(shí)候，先停大車，斗輪機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，前臂架水平運(yùn)動(dòng)將斗輪機(jī)構(gòu)從料堆里面帶出，這樣降低前臂架的變形及振動(dòng)，也可避免料堆的塌陷。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)斗輪堆取料機(jī)的斗輪驅(qū)動(dòng)電氣控制部分進(jìn)行了分析，使斗輪堆取料機(jī)得斗輪機(jī)構(gòu)可以正反轉(zhuǎn)，從而解決了取料時(shí)由于料堆形狀不規(guī)則斗輪嵌入料堆而前臂架需要水平移動(dòng)帶來(lái)的振動(dòng)及對(duì)機(jī)器結(jié)構(gòu)件造成的損壞。

參考文獻(xiàn)：

篇8

在生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備的使用效能與其電氣自動(dòng)化的程度有著密切的關(guān)系，尤其是機(jī)電一體化已成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)發(fā)展的總趨勢(shì)，所以要搞好機(jī)電工作，就應(yīng)當(dāng)掌握生產(chǎn)設(shè)備電氣控制線路的設(shè)計(jì)。本論文將主要分析繼電器-接觸器電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法和控制電器的選擇原則。

本節(jié)以C6132臥式車床電氣控制電路為例，簡(jiǎn)要介紹該電路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與步驟。已知該機(jī)床技術(shù)條件為：床身最大工件回轉(zhuǎn)直徑為160mm，工件最大長(zhǎng)度為500mm。

具體設(shè)計(jì)步驟如下：

（1）車床主運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)M1拖動(dòng)。液壓泵由電動(dòng)機(jī)M2拖動(dòng)。

（2）冷卻泵由電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)。

（3）主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)：P=2.17kW，所以可選擇主電動(dòng)機(jī)M1為J02-22-4型，2.2kW，380V、為4.9A、1450r/min。泵、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2、M3可按機(jī)床要求均選擇為JCB-22，380V、為0.125kW，0.43A，2700r/min。

1 主回路

三相電源通過(guò)組合開(kāi)關(guān)QS1引入，供給主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1、液壓泵、冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2、M3及控制回路。熔斷器FU1作為電動(dòng)機(jī)M1的保護(hù)元件，F(xiàn)R1為電動(dòng)機(jī)M1的過(guò)載保護(hù)熱繼電器。FU2作為電動(dòng)機(jī)M2、M3及控制回路的保護(hù)元件，F(xiàn)R2、FR3分別為電動(dòng)機(jī)M2、M3的過(guò)載保護(hù)熱繼電器。冷卻泵電機(jī)由組合開(kāi)關(guān)QS2手動(dòng)控制，以便根據(jù)需要供給切削液。電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)由接觸器KM1和KM2控制，液壓泵電機(jī)由KM3控制。由此組成的主回路見(jiàn)圖5.1的左半部分。

2 控制電路

從車床的拖動(dòng)方案可知，控制回路應(yīng)有三個(gè)基本控制環(huán)節(jié)，即主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)控制環(huán)節(jié)；液壓泵電動(dòng)機(jī)M2的單方向控制環(huán)節(jié)；連鎖環(huán)節(jié)用來(lái)避免元件誤動(dòng)作造成電源短路和保證主軸箱良好。用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法確定出控制回路電路，見(jiàn)圖5.1右半部分。

用微動(dòng)開(kāi)關(guān)與機(jī)械手柄組成的控制開(kāi)關(guān)SA1有三檔位置。當(dāng)SA1在0位時(shí)，SA1-1閉合，中間繼電器KA得電自鎖。主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)前，應(yīng)先按下SB1，使泵電動(dòng)機(jī)接觸器KM3得電，M2起動(dòng)，為主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)做準(zhǔn)備。

主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)放在正轉(zhuǎn)檔，使SA1-2閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)起動(dòng)。主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)放在反轉(zhuǎn)檔，使SA1-3閉合，主軸電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)。由于SA1-2、SA1-3不能同時(shí)閉合，故形成電氣互鎖。中間繼電器KA的主要作用是失壓保護(hù)，當(dāng)電壓過(guò)低或斷電時(shí)，KA釋放；重新供電時(shí)，需將控制開(kāi)關(guān)放在0位使KA得電自鎖，才能起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)。

用微動(dòng)開(kāi)關(guān)與機(jī)械手柄組成的控制開(kāi)關(guān)SA1有三檔位置。當(dāng)SA1在O位時(shí)，SA1-1閉和，中間繼電器KA得電自鎖。主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)先按下SB1，使泵電動(dòng)機(jī)接觸器KM3得電，M2啟動(dòng)，為主運(yùn)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)做準(zhǔn)備。

主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)放在正轉(zhuǎn)擋，使SA1-2閉合，主軸電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)。主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)放在反轉(zhuǎn)檔，使SA1-3閉合，主軸電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)。由于SA1-2、SA1-3不能同時(shí)閉合，故形成電氣互鎖。中間繼電器KA的主要作用是失壓保護(hù)，當(dāng)電壓過(guò)低或斷電時(shí)，KA釋放；重新供電時(shí)，需將控制開(kāi)關(guān)放在0位使KA得電自鎖，才能起動(dòng)主軸電動(dòng)機(jī)。

局部照明用變壓器TC降至36V供電，以保護(hù)操作安全。

參考文獻(xiàn)

[1]方承遠(yuǎn)主編.工廠電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.

[2]余雷聲主編.工廠電氣控制設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[3]劉金琪主編.機(jī)床電氣自動(dòng)控制[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999.

[4]許繼電氣公司.RMS-8011繼電保護(hù)信息系統(tǒng)子站說(shuō)明書[Z].2003.

[5]張勁等.220KV繼電保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003.

篇9

電氣火災(zāi)高發(fā)的嚴(yán)峻形勢(shì)，使得電氣防火的教學(xué)工作任重道遠(yuǎn)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)和生活用電量大幅度增加。據(jù)《國(guó)際能源展望2006》判斷，“十一五”期間，中國(guó)用電量年均增長(zhǎng)約8．0%。至2015年，將達(dá)到4．5萬(wàn)億千瓦時(shí)。按此發(fā)展計(jì)算，至2020年，將達(dá)到5．6萬(wàn)億千瓦時(shí)。在用電量快速增長(zhǎng)的同時(shí)，電氣火災(zāi)近年來(lái)也頻繁發(fā)生［1］。據(jù)消防部門統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)90年代以來(lái)，電氣火災(zāi)在全國(guó)總火災(zāi)數(shù)中所占的比例一直居高不下。1997年～2007年的十年間，我國(guó)共發(fā)生重特大電氣火災(zāi)1324起，直接經(jīng)濟(jì)損失156526．2萬(wàn)元，造成1936人死亡、1116人受傷，年均占有比例為31．56%、44．3%、28．3%、28．6%，表明重特大惡性火災(zāi)多數(shù)為電氣火災(zāi)［2，3］。由于電氣火災(zāi)的形勢(shì)嚴(yán)峻，為了預(yù)防電氣火災(zāi)頻發(fā)，有必要在消防工程專業(yè)開(kāi)設(shè)電氣防火類課程，在該類課程中，講授電氣火災(zāi)形成機(jī)理、從電源供配電、電氣設(shè)備與線路選擇、應(yīng)急照明與疏散、防爆電氣以及防雷防靜電等設(shè)計(jì)源頭加強(qiáng)電氣防火措施。

火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)是火災(zāi)處置的最佳手段之一，其核心內(nèi)容必然納入消防工程專業(yè)教學(xué)范圍火災(zāi)監(jiān)控實(shí)際上是火災(zāi)探測(cè)報(bào)警和消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制的總稱，它是依據(jù)主動(dòng)防火對(duì)策，以被監(jiān)測(cè)的各類建筑物、油庫(kù)等為警戒對(duì)象，通過(guò)自動(dòng)化手段實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)探測(cè)、火災(zāi)報(bào)警和消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制。所以，火災(zāi)監(jiān)控主要包括了火災(zāi)探測(cè)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火控制系統(tǒng)等?；馂?zāi)監(jiān)控技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性一直是消防行業(yè)探討的熱門課題。作為火災(zāi)處置的最佳手段之一，有關(guān)火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的核心內(nèi)容必然納入消防工程專業(yè)教學(xué)范圍。而火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)是基于弱電技術(shù)，在建筑設(shè)計(jì)中，歸屬于電氣設(shè)置范圍，因此，火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的內(nèi)容被納入電氣防火課程群。

開(kāi)設(shè)電氣防火類課程已成為全國(guó)消防工程專業(yè)的共識(shí)由于電氣火災(zāi)高發(fā)的形勢(shì)及火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的重要性，大部分地方高校消防工程專業(yè)均開(kāi)設(shè)了電氣防火類課程［4］－［6］。7所地方高校均開(kāi)設(shè)了電氣防火類課程。只是不同學(xué)校有不同側(cè)重，如中南大學(xué)和中國(guó)礦業(yè)大學(xué)側(cè)重于火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)，西南林學(xué)院注重電氣防火技術(shù)，而沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院、華北水利水電學(xué)院、南京工業(yè)大學(xué)對(duì)電氣防火和火災(zāi)監(jiān)控均開(kāi)設(shè)了相關(guān)課程。這從一定程度上反映了電氣防火類課程的重要性。

消防工程專業(yè)電氣防火課程群體系設(shè)置及相互關(guān)系

與地方大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)有所不同，武警學(xué)院消防工程專業(yè)畢業(yè)學(xué)員從事的是消防監(jiān)督管理業(yè)務(wù)。電氣消防審核和電氣防火監(jiān)督檢查是消防監(jiān)督業(yè)務(wù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，構(gòu)建以《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程為核心的電氣防火課程群體系在2010版人才培養(yǎng)方案中得到了充分的重視。電氣防火課程群體系如圖1所示。在圖1所列的課程中，《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》、《消防電氣控制技術(shù)》為必修課程，其他課程為選修課程。從圖1可以看出《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程的核心地位，并且該門課程由多門課程支撐，保證了課程間的相互聯(lián)系和融合，緊密銜接和漸次深化。《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》作為河北省精品課程，其課程體系相對(duì)成熟，課程內(nèi)容完整，課程實(shí)踐豐富。各門課程圍繞該門課程來(lái)建設(shè)這是由它的主要內(nèi)容決定的。該門課程的主要內(nèi)容包括兩部分，一部分是電氣防火部分，在這部分內(nèi)容中包括電氣火災(zāi)原因分析、消防供配電系統(tǒng)、變配電所防火、電氣設(shè)備及線路防火、防爆電氣、防雷及防靜電等。圍繞其核心內(nèi)容，必然需要《建筑供配電技術(shù)基礎(chǔ)》作為第一部分的知識(shí)補(bǔ)充。同時(shí)，對(duì)于電氣火災(zāi)高發(fā)的現(xiàn)狀，可以運(yùn)用先進(jìn)的電氣防火檢測(cè)技術(shù)加以預(yù)防，因此，及時(shí)補(bǔ)充《建筑電氣防火檢測(cè)技術(shù)》選修課作為新技術(shù)的介紹。第二部分是火災(zāi)監(jiān)控部分，在部分內(nèi)容中包括火災(zāi)探測(cè)與信息處理概述、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)等。這部分火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)知識(shí)相對(duì)完整，但是，對(duì)于不斷發(fā)展的、新的火災(zāi)探測(cè)與信息處理技術(shù)可以由選修課《火災(zāi)探測(cè)與信息處理》來(lái)完成補(bǔ)充。而對(duì)于消防設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制需要加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，因此，開(kāi)設(shè)了《消防電氣控制技術(shù)》必修課程講授技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，而在《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程中的聯(lián)動(dòng)控制部分只講授聯(lián)動(dòng)控制要求。同時(shí)，作為消防工程專業(yè)的學(xué)員，有必要加強(qiáng)對(duì)建筑消防設(shè)施的監(jiān)管，因此，開(kāi)設(shè)了《建筑消防設(shè)施維護(hù)與管理》選修課作為有益的必要補(bǔ)充。

電氣防火課程群改革的具體內(nèi)容

近年來(lái)，電氣防火課程群一直在不斷改革。從課程內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)方式及手段、考核改革等方面作了大量工作。改革始終圍繞武警學(xué)院人才培養(yǎng)方案進(jìn)行，按照公安部黨委構(gòu)建“大教育”、“大培訓(xùn)”格局的總要求，遵循高等教育基本規(guī)律，突出公安現(xiàn)役教育特色，以改革人才模式為切入點(diǎn)，以優(yōu)化課程體系、深化教學(xué)內(nèi)容改革為重點(diǎn)，著力培養(yǎng)學(xué)員的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，積極構(gòu)建課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練、日常練兵有機(jī)結(jié)合的教、學(xué)、練、戰(zhàn)一體化教學(xué)訓(xùn)練體系，更好地滿足公安消防部隊(duì)對(duì)人才培養(yǎng)的新要求、新期待。因此，電氣防火課程群的改革目標(biāo)是培養(yǎng)基礎(chǔ)理論扎實(shí)，專業(yè)知識(shí)深厚，實(shí)踐能力強(qiáng)，富有創(chuàng)新精神，能在公安消防部隊(duì)從事消防監(jiān)督檢查、建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審核和竣工驗(yàn)收等方面工作的應(yīng)用型高級(jí)專門人才。圍繞這一改革目標(biāo)，電氣防火課程群的改革核心是改革教學(xué)內(nèi)容、完善實(shí)踐教學(xué)體系、更新教學(xué)方式及手段、改革考核方式等。

貼近消防實(shí)際，追蹤消防科技前沿，改革教學(xué)內(nèi)容隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，新材料、新工藝不斷出現(xiàn)，不斷有新的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范出臺(tái)或更新。教學(xué)內(nèi)容必須要緊跟消防形勢(shì)加以調(diào)整。因此，在核心課程《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程中，對(duì)電氣絕緣材料等級(jí)，依據(jù)最新的規(guī)范《電氣絕緣耐熱等級(jí)》進(jìn)行了重新劃分;按2008版《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)消防設(shè)備供配電、供配電系統(tǒng)防火等進(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容更新;按防爆電氣設(shè)備的系列標(biāo)準(zhǔn)GB3836－2010，及時(shí)更新了防爆電氣設(shè)備的選擇;依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，及時(shí)增加了電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，并且結(jié)合工程實(shí)例講解火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的工程應(yīng)用。在選修課程《建筑消防設(shè)施維護(hù)與管理》、《建筑電氣防火檢測(cè)技術(shù)》和《火災(zāi)探測(cè)與信息處理》課程中，更是強(qiáng)調(diào)了與消防科技前沿的結(jié)合，根據(jù)最新發(fā)展科技及時(shí)更新講義，始終帶給學(xué)員最新的消防前沿知識(shí)。課程建設(shè)小組2009年完成的學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目“《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐”獲得了專家組的好評(píng)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

突出能力，強(qiáng)化實(shí)踐，完善實(shí)踐教學(xué)體系在保證學(xué)員專業(yè)素質(zhì)的同時(shí)，更加突出能力培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，按照武警學(xué)院教、學(xué)、練、戰(zhàn)一體化思想，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、模擬演練和綜合演練貫穿于教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程。因此，核心課程《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程中，開(kāi)設(shè)了電氣火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)，電氣火災(zāi)隱患檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、火災(zāi)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)等模塊，突出考核學(xué)員的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，由課程組設(shè)計(jì)完成的“電氣火災(zāi)隱患模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究”獲學(xué)院教學(xué)成果三等獎(jiǎng)。在《消防電氣防控制技術(shù)》課程中，提出了理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)模式，搭建了實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)了學(xué)員動(dòng)手實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，電氣防火課程群從基礎(chǔ)到專業(yè)，均有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，強(qiáng)化學(xué)員理論與實(shí)踐的結(jié)合。此外，在畢業(yè)前的綜合演練中，電氣防火消防監(jiān)督檢查和電氣防火審核貫穿于整個(gè)專業(yè)綜合演練的全過(guò)程，將所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用于消防實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了教、練、用的完美統(tǒng)一。

側(cè)重創(chuàng)新，“教”“導(dǎo)”結(jié)合，促進(jìn)能力提高課堂教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力、動(dòng)手能力等綜合能力為出發(fā)點(diǎn)。開(kāi)展教學(xué)方法改革，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的“四個(gè)轉(zhuǎn)變”［7］。即課堂教學(xué)從傳統(tǒng)灌輸向探索性教學(xué)轉(zhuǎn)變，實(shí)驗(yàn)教學(xué)從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，考試從知識(shí)考核向能力考核轉(zhuǎn)變，畢業(yè)設(shè)計(jì)從模擬訓(xùn)練向工程實(shí)踐轉(zhuǎn)變。

探索性教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。教學(xué)方法的改革方向應(yīng)把傳統(tǒng)的重演繹按部就班的教學(xué)方法與側(cè)重歸納、分析、滲透、綜合有機(jī)結(jié)合。如在《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》專業(yè)課程中的應(yīng)用“研討型”教學(xué)。講課重心從“授”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;導(dǎo)”，包括引導(dǎo)、指導(dǎo)、誘導(dǎo)、教導(dǎo)等，使學(xué)生由傳統(tǒng)教學(xué)所形成的被動(dòng)的思維方式向積極主動(dòng)的思維方式轉(zhuǎn)變。首先緊扣課程重點(diǎn)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)單元的研討主題。主題的設(shè)計(jì)還要能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性，培養(yǎng)其知識(shí)的應(yīng)用能力。提前布置研討主題，給學(xué)生留出查找資料的時(shí)間。在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，設(shè)計(jì)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論，教師只提供分析的思路，學(xué)生自主完成對(duì)問(wèn)題的分析和解答。最后，教師對(duì)于整個(gè)過(guò)程進(jìn)行講評(píng)和總結(jié)，糾正研討過(guò)程中的問(wèn)題。因此，在消防供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì)和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)這幾個(gè)研討式教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對(duì)教學(xué)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的消防部隊(duì)業(yè)務(wù)，設(shè)置教案和教學(xué)方法，增加互動(dòng)式教學(xué)，利用開(kāi)發(fā)的輔助教學(xué)軟件，調(diào)用相關(guān)CAD圖紙，模擬場(chǎng)景，讓學(xué)員參與審核。此外，在變配電所防火和爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電氣設(shè)備選擇這兩個(gè)研討式教學(xué)環(huán)節(jié)中，將研討式教學(xué)與教學(xué)參觀相結(jié)合，選擇變配電所、加油加氣站等場(chǎng)所作為實(shí)踐教學(xué)地點(diǎn)，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際單位做設(shè)計(jì)、做審核、做檢查。

綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)。在《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，設(shè)置了電氣火災(zāi)模擬、電氣火災(zāi)隱患檢測(cè)和火災(zāi)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)。學(xué)員不僅能進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，更能設(shè)計(jì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如有的同學(xué)對(duì)不同型號(hào)的插座進(jìn)行過(guò)載實(shí)驗(yàn)，得出與電氣線路過(guò)載實(shí)驗(yàn)不一樣的結(jié)論;有的同學(xué)在對(duì)電氣線路過(guò)載進(jìn)行測(cè)溫實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)發(fā)煙量進(jìn)行了測(cè)定，得出不同過(guò)載倍數(shù)的電流發(fā)煙量不同規(guī)律;還有的同學(xué)對(duì)人體靜電在不同情況下的帶電量進(jìn)行測(cè)量，得出相應(yīng)的規(guī)律;特別是有同學(xué)利用紅外成像儀對(duì)電氣線路進(jìn)行實(shí)地火災(zāi)隱患檢測(cè)，發(fā)表了學(xué)術(shù)論文。在《消防電氣控制技術(shù)》課程，設(shè)置了綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，教師只講授基礎(chǔ)理論部分，在“教”的同時(shí)，更加注重“導(dǎo)”，引導(dǎo)學(xué)員在實(shí)驗(yàn)室完成對(duì)于消防設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制，這樣既加深了學(xué)員對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解，又強(qiáng)化了實(shí)踐能力的培養(yǎng)。并且，通過(guò)實(shí)訓(xùn)，變換不同的接線方式，得出不同的控制關(guān)系。

能力考核的實(shí)現(xiàn)。高等教學(xué)要按照知識(shí)、能力、素質(zhì)全面發(fā)展的人才培養(yǎng)總體要求，更新課程考核理念，改革課程考核方式。因此，《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程考核改革作為專門的教學(xué)改革項(xiàng)目進(jìn)行了立項(xiàng)研究，在全院作為首批示范考核改革課程。在該門課程的考核環(huán)節(jié)設(shè)置了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)考核、研討式教學(xué)環(huán)節(jié)考核、課程設(shè)計(jì)考核、平時(shí)表現(xiàn)考核及課終考核。在《消防電氣控制技術(shù)》課程考核中，設(shè)置了實(shí)訓(xùn)考核，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。通過(guò)過(guò)程考核與課終考核、理論考核與實(shí)踐實(shí)訓(xùn)考核的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)知識(shí)考核向能力考核的轉(zhuǎn)變。

工程實(shí)踐的畢業(yè)設(shè)計(jì)。近三年，消防工程專業(yè)的畢業(yè)論文和設(shè)計(jì)進(jìn)行了大改革。強(qiáng)調(diào)學(xué)員的選題必須符合人才培養(yǎng)方案、符合消防部隊(duì)的需求，滿足第一任職需要。再加之電氣防火課程群的設(shè)置深化了課程內(nèi)容，為學(xué)員進(jìn)行工程實(shí)踐的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了較好的理論基礎(chǔ)。學(xué)員的畢業(yè)設(shè)計(jì)緊密圍繞工程實(shí)踐這一主題進(jìn)行畢業(yè)論文的撰寫，如撰寫建筑消防供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)等論文，本科畢業(yè)論文的水平均有所提高。

篇10

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1006-5962（2013）02-0027-02

高職機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)是：面向工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，電氣控制系統(tǒng)制造公司、機(jī)電設(shè)備制造公司、機(jī)電設(shè)備、電氣設(shè)備、工控設(shè)備制造公司或公司、科技開(kāi)發(fā)公司，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要，全面發(fā)展，適應(yīng)本專業(yè)相對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才，主要崗位群定位是自動(dòng)化設(shè)備安裝員、自動(dòng)化設(shè)備調(diào)試員、中高級(jí)維修電工等，本專業(yè)有五個(gè)主干學(xué)科：電氣工程、電子工程、機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程，都是為了崗位需要設(shè)置的專業(yè)知識(shí)。其中《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》作為一門核心專業(yè)課在第四學(xué)期進(jìn)行了貫穿和綜合。

1自動(dòng)化生產(chǎn)線的課程設(shè)置

機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)能力有：識(shí)圖繪圖能力、機(jī)電安裝調(diào)試維修能力、電控系統(tǒng)調(diào)試檢修能力、自動(dòng)線調(diào)試維護(hù)能力、機(jī)電設(shè)備管理能力及機(jī)電產(chǎn)品營(yíng)銷能力等?！蹲詣?dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》前序課程有PLC技術(shù)、傳感器技術(shù)、電機(jī)與控制，后序課程有機(jī)床維修等。在我們所要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)中知識(shí)目標(biāo)涉及到：機(jī)械手工作原理、握機(jī)械手控制原理、機(jī)械手氣動(dòng)原理、熟悉安全操作規(guī)程；能力目標(biāo)有：對(duì)已安裝的機(jī)械手機(jī)械部件進(jìn)行測(cè)量；對(duì)機(jī)械手的氣路進(jìn)行基本調(diào)試；根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點(diǎn)并分析解決故障；遵守安全操作規(guī)程；素質(zhì)目標(biāo)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)態(tài)度、規(guī)范的操作習(xí)慣、創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、自主學(xué)習(xí)精神及溝通能力。

此核心課程以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)開(kāi)展課程教學(xué)，提升學(xué)生的職業(yè)能力，以具體自動(dòng)化生產(chǎn)線為載體，融合認(rèn)知、安裝、調(diào)試和檢測(cè)等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、評(píng)一體化教學(xué)，突出課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開(kāi)放性。以學(xué)生為主體，采取多樣化教學(xué)方法。以自動(dòng)化設(shè)備改造為工作過(guò)程，涉及電路圖分析、電氣圖設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、設(shè)備組裝、設(shè)備運(yùn)行調(diào)試、設(shè)備檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)等行動(dòng)領(lǐng)域，設(shè)置六個(gè)學(xué)習(xí)情境：零配件拆裝、傳感器檢測(cè)、氣路檢測(cè)、異步電機(jī)檢測(cè)、步進(jìn)電機(jī)檢測(cè)、整體檢測(cè)調(diào)試，分成20個(gè)任務(wù)。

項(xiàng)目一：供料站的安裝，有機(jī)械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目二：加工站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測(cè)、限位傳感器檢測(cè)三個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目三：裝配站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測(cè)、氣缸檢測(cè)三個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目四 ：分揀站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測(cè)、異步電機(jī)的檢測(cè)、變頻器的檢測(cè)四個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目五：輸送站的安裝，設(shè)計(jì)任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測(cè)、機(jī)械手檢測(cè)、步進(jìn)電機(jī)的檢測(cè)、溜板檢測(cè)四個(gè)任務(wù)；項(xiàng)目六：整體運(yùn)行調(diào)試，有PLC控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、程序編寫、綜合調(diào)試三個(gè)任務(wù)。

2自動(dòng)化生產(chǎn)線的教學(xué)方法與評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

2.1教學(xué)方法。

（1）講授法：講解項(xiàng)目任務(wù)，傳授項(xiàng)目任務(wù)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)學(xué)生實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的不足進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的說(shuō)明。

（2）現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法：在符合生產(chǎn)要求的工作環(huán)境中進(jìn)行操作技能和維修應(yīng)用能力實(shí)踐，提高職業(yè)氛圍，在工作過(guò)程中提升學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)和崗位適應(yīng)能力。

（3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：將教學(xué)過(guò)程融入項(xiàng)目任務(wù)中，讓學(xué)生自主討論分析實(shí)施，學(xué)生在工作過(guò)程中得到知識(shí)。

（4）小組討論法：學(xué)生每六～八人為一個(gè)小組，小組討論分析，討論解決，分工協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。

六步教學(xué)實(shí)施：明確任務(wù)、討論分析、制定方案、檢測(cè)故障、檢驗(yàn)效果、總結(jié)分析。老師交代目標(biāo)，注意觀察和記錄小組對(duì)現(xiàn)象分析情況，解答學(xué)生提出的問(wèn)題，對(duì)跟主題分析偏離太遠(yuǎn)的小組予以引導(dǎo)，讓學(xué)生自行摸索，在后期對(duì)學(xué)生可能會(huì)引起事故或損壞設(shè)備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進(jìn)行故障排除工作匯報(bào)，互評(píng)，并對(duì)每組進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)。

2.2評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。

課程采用過(guò)程考核與期終考核相結(jié)合、企業(yè)考核與校內(nèi)項(xiàng)目考核相結(jié)合、教師考核與學(xué)生考核相結(jié)合的多元化考核方式，利于理論聯(lián)系實(shí)際，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新和思考，更督促他們到實(shí)際中去發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)，去尋找合適自己的項(xiàng)目和課題。

課程考核為：校內(nèi)項(xiàng)目，企業(yè)，綜合實(shí)訓(xùn)三大類。當(dāng)堂課的考核有：教師考核、小組互評(píng)、小組自評(píng)；教師考核內(nèi)容為五項(xiàng)：任務(wù)分析情況，實(shí)施方案制定，任務(wù)完成質(zhì)量、分工協(xié)作精神、故障檢測(cè)手段、安全操作規(guī)范、小組總結(jié)。

和很多專業(yè)課一樣，多種教學(xué)方法和全面的評(píng)價(jià)方案，有效保證了教學(xué)效果。

3相關(guān)課教學(xué)

3.1電機(jī)與電氣控制的教學(xué)。

本課程以發(fā)電機(jī)為主題，以工作任務(wù)為導(dǎo)向，以工廠實(shí)用型電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)情景教學(xué)為主線貫穿全課程，用實(shí)物進(jìn)行直觀性教學(xué)，使學(xué)生感性認(rèn)識(shí)強(qiáng)，理性認(rèn)識(shí)夠。

典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)、三相異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制（或三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓?jiǎn)?dòng)）、機(jī)械手控制等。

課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)資源、閑瑕時(shí)間作為期三個(gè)月的“繼電控制課程設(shè)計(jì)”。任務(wù)書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個(gè)元器件的類型及其型號(hào)；了解個(gè)元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來(lái)實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)都存在重載啟動(dòng)的可能，任何一級(jí)傳送帶停止工作時(shí)，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)，有故障報(bào)警裝置。課程設(shè)計(jì)書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)目的、控制要求、設(shè)計(jì)要求、 硬件選型、主電路原理圖的設(shè)計(jì)、 控制電路原理圖的設(shè)計(jì)、重載保護(hù)電路設(shè)計(jì)、欠壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)、總結(jié)。

3.2PLC教學(xué)。

PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡(jiǎn)稱，早期是一種開(kāi)關(guān)邏輯控制裝置，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴(kuò)展，除了最廣泛的取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制的開(kāi)關(guān)量邏輯控制外，還有過(guò)程控制，數(shù)據(jù)處理，通信聯(lián)網(wǎng)與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實(shí)現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。

PLC有5種編程語(yǔ)言：

（1）順序功能圖（SFC）。

順序功能圖常用來(lái)編制順序控制類程序，包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法是將一個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程分解為小的工作狀態(tài)，這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。

（2）梯形圖（LD）。

梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了符號(hào)演變而來(lái)的，形象、直觀、實(shí)用，電氣技術(shù)人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號(hào)，是目前用得最多的一種PLC編程語(yǔ)言。

（3）功能塊圖（FBD）。

功能圖編程語(yǔ)言是用邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來(lái)表達(dá)命令的圖形語(yǔ)言，與數(shù)字電路中的邏輯圖一樣，極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。

（4）指令表（IL）。

采用經(jīng)濟(jì)便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語(yǔ)句類似微機(jī)中的匯編語(yǔ)言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般使用梯形圖語(yǔ)言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲(chǔ)器中，指令按步序號(hào)順序排列。

（5）結(jié)構(gòu)文本（ST）是文字語(yǔ)言。

編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)是PLC教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，中間加以不同的應(yīng)用實(shí)例：順序控制電路、常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理，使用多個(gè)定時(shí)器接力定時(shí)的時(shí)序控制電路、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，LED數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)，還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖。

增加的學(xué)習(xí)情境還常有如下任務(wù)：洗手間的沖水清洗控制、進(jìn)庫(kù)物品的統(tǒng)計(jì)、競(jìng)賽搶答器裝置設(shè)計(jì)、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數(shù)組最大值并求和運(yùn)算、電熱水爐溫度控制等。

3.3單片機(jī)。

單片微型計(jì)算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。用于示波器、報(bào)警系統(tǒng)、移動(dòng)電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業(yè)控制、家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域、工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)域也都有廣泛應(yīng)用。

數(shù)據(jù)大都在單片機(jī)內(nèi)部傳送，運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學(xué)內(nèi)容以80C51為核心講授單片機(jī)的的引腳、存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)、典型語(yǔ)句，以實(shí)例應(yīng)用為線索：?jiǎn)螣羰芸亻W爍、P1口外接8只LED發(fā)光二極管模擬彩燈、單片機(jī)做加、減、乘、除運(yùn)算等項(xiàng)目。各子任務(wù)都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設(shè)計(jì)、源程序的編輯、編譯、下載、單片機(jī)的I/O接口分配及連接。

教學(xué)采用ISP-4單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)板，可以完成大量的單片機(jī)學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)習(xí)單片機(jī)有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機(jī)，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調(diào)試好的單片機(jī)代碼下載到AT89S51單片機(jī)中。

3.4變頻器技術(shù)及應(yīng)用。

變頻技術(shù)讓學(xué)生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數(shù)、驅(qū)動(dòng)電路與保護(hù)技術(shù)；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應(yīng)用范圍；掌握脈寬調(diào)制控制、矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等先進(jìn)技術(shù)；了解變頻器與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與雙饋電機(jī)組成調(diào)速系統(tǒng)、變頻器與同步電動(dòng)機(jī)組成變頻調(diào)速系統(tǒng)，掌握電力電子電機(jī)系統(tǒng)的組成、工作原理、控制方法、運(yùn)行特性等，是強(qiáng)電應(yīng)用和現(xiàn)代技術(shù)推廣的有力體現(xiàn)。

3.5傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。

傳感器技術(shù)代替人的感觀，在各種環(huán)境下應(yīng)用，檢測(cè)技術(shù)是一套有效的反應(yīng)體系，包括信息的獲得、測(cè)量方法、信號(hào)的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問(wèn)題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結(jié)構(gòu)、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的組成，對(duì)常用檢測(cè)系統(tǒng)有相應(yīng)的分析與維護(hù)能力。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中主要工藝參數(shù)的測(cè)量能提出合理的檢測(cè)方案，能正確選用傳感器及測(cè)量轉(zhuǎn)換電路組成實(shí)用檢測(cè)系統(tǒng)的初步能力。

教學(xué)過(guò)程進(jìn)行小論文制作，讓學(xué)生提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，使學(xué)生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對(duì)分節(jié)、目錄、文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)作嚴(yán)格要求。題目如數(shù)字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉(zhuǎn)速表、單片機(jī)電子秤研究、光纖測(cè)溫儀、煙霧報(bào)警器、小車尋跡設(shè)計(jì)、電熨斗自動(dòng)恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測(cè)厚儀等。

4畢業(yè)論文指導(dǎo)分析

畢業(yè)論文專業(yè)聯(lián)系實(shí)際，通常小型自動(dòng)化系統(tǒng)以單片機(jī)為主，大型自動(dòng)化生產(chǎn)線以PLC為主，系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)力離不開(kāi)電機(jī)，觀察離不開(kāi)傳感器，調(diào)速可用變頻器，綜合所學(xué)，學(xué)生的論文涉及廣泛，有效教學(xué)可對(duì)應(yīng)從如下方面?zhèn)戎刂笇?dǎo)。

4.1立意選題。

根據(jù)實(shí)際和研究方向做好側(cè)重和體現(xiàn)，如“觸摸屏控制的堿液配置系統(tǒng)”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統(tǒng)”的系統(tǒng)性和方向性，“車庫(kù)自動(dòng)門的PLC自動(dòng)控制”和“測(cè)速雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)”的檢測(cè)指標(biāo)要求等。

4.2材料整合。

在任務(wù)要求明確的基礎(chǔ)上，首先確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)應(yīng)查找并列出論文結(jié)構(gòu)，一份畢業(yè)論文至少含有三到五門課的內(nèi)容，對(duì)應(yīng)于研究方向進(jìn)行相應(yīng)編排和取舍。

4.3技術(shù)處理。

所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進(jìn)行不同方向的剪切。圖表里的文字應(yīng)是五號(hào)或小五，注意表格標(biāo)題要單獨(dú)標(biāo)出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設(shè)計(jì)與表現(xiàn)。

多種教學(xué)方法和理論聯(lián)系實(shí)際教出具有學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的學(xué)生，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用創(chuàng)造練就出具有競(jìng)爭(zhēng)力的學(xué)生，專業(yè)課的有效教學(xué)和畢業(yè)論文的順利設(shè)計(jì)將顯示本專業(yè)沉甸甸的含金量。

參考文獻(xiàn)

[1]呂景全.《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》，中國(guó)鐵道出版社，2010年7月

[2]馬玉春.《電機(jī)與電氣控制》，北京交通大學(xué)出版社，2011年1月