電氣控制設(shè)計論文模板(10篇)

導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電氣控制設(shè)計論文，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.體育場照明的重要性

對于一座現(xiàn)代化的體育場，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)動員、裁判員、觀眾的眼睛、產(chǎn)生視覺，才能看見體育場地上的一切，如場地環(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)動員運(yùn)動時的狀態(tài)和體育場的氣氛等等。所以，良好的照明在現(xiàn)代體育場中占有重要地位。

一般，在一個體育場的照明設(shè)計中，應(yīng)考慮以下三方面的因素：

1滿足運(yùn)動比賽時運(yùn)動員的視覺要求，并且使燈光對比賽的客觀影響降到最低程度。

2滿足觀眾的視覺要求，使燈光對觀看比賽時所引起的不適感覺降低到最低程度。

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)，沒有良好照明設(shè)施的體育場是不完整的體育場，必將嚴(yán)重影響它的使用功能。

2.體育場照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

為了得到良好的照明設(shè)計方案，合理利用光線的分布來滿足運(yùn)動員、觀眾、裁判員視覺以及良好的電視轉(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)國際體聯(lián)第83號推薦照度要求及《民用建筑照明設(shè)計標(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見表1。幾點(diǎn)說明：

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

2根據(jù)《民用建筑照明設(shè)計標(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對于足球項(xiàng)目而言，最在拍攝距離為25m時平均垂直照度應(yīng)為750lx；最大拍攝距離為75m時平均垂直照度應(yīng)為1000lx；最大拍攝距離為150m時平均垂直照度為1500lx；②對于田徑項(xiàng)目而言，最大拍攝距離為25m時平均垂直照度應(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時平均垂直照度為1000lx.上述每個垂直照度用于一個給定的運(yùn)動等級和給定的最在拍攝距離相對于1.0m垂直面的值，各照度值的中間值用于其它拍攝距離。

3上述照度指體育場的最終平均照度，設(shè)計時選取的初始照度必須計入維護(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)的體育場地照明”，場內(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。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。一般在計算照度時，應(yīng)計算不同方向的眩光額定值GR，在GR<50時，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《民用建筑照明設(shè)計標(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號出版物及國際足聯(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，同時也對運(yùn)動員、觀眾和裁判有可能產(chǎn)生較大眩光影響。對地體育場照明設(shè)計，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)過來的光線之比例應(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)計不是合理的設(shè)計，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)計應(yīng)有多種開燈模式及對應(yīng)的控制方案。可以通過調(diào)節(jié)燈具數(shù)量，為不同需要的比賽和活動提供合適的照明，控制方案要簡單、實(shí)用，并具有較強(qiáng)的靈活性。

3.體育場照明設(shè)計的計算

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

為簡化計算，按照η=0.6、U=0.75、U1=0.7、K=0.7給出不同光源的m值見表2.

P=m×E4

式中E為最小照度，lx.

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

N=E×A/η×F×K5

式中：N—燈具的數(shù)量個；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)計階段。

3點(diǎn)光源逐點(diǎn)計算法

采用計算機(jī)軟件進(jìn)行逐點(diǎn)計算。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.體育場照明燈具分類與布置方式

4.1照明燈具分類

體育場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)計中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的燈具。通常對于側(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)要高于圓柱對稱光束A型泛光燈。對于四塔布燈方式，采用圓柱對稱光束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、半場中心線與邊線成5°角的兩線相交后延長線所夾得空間范圍，并宜將燈塔設(shè)置在場地的對角線上。將泛光燈安裝在4個高塔上，這種布置型式適用于沒有挑棚的體育場，其照明利用率較低；而且要解決好燈具的維護(hù)檢修問題。

②燈塔的高度應(yīng)使最低一排泛光燈至場地中心與場地水平地面的夾角在20°～30°，超過這一范圍，不僅使燈塔的造價大大提高，同時也會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別運(yùn)動物體的速度。

燈塔最低一排泛光燈至場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至場地水平面的垂直高度m；L—場地中心點(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：與場地水平面夾角為25°時，LH=2.1451；與場地水平面夾角為20°時，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。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，光帶的長度可以適當(dāng)縮短，光帶的高度也可適當(dāng)降低。

5.體育場照明供電設(shè)計

1體育場的照明供電，一般由低壓配電室引來兩路電源供給，互為備用，手動與自動投切，平時兩路電源各帶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，場地內(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時間約為4～8min，再啟動時間約為10～15min，因此，即使采用兩種電源自投，也無法使熄滅了的燈光立即點(diǎn)燃，故對有人值班的控制室，可采用兩種電源手動互投的切換方式。對無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，延長光源的使用壽命。

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

②配電系統(tǒng)設(shè)計相對較為復(fù)雜，造價亦相應(yīng)較高。

③采用四塔式照明時，將電源柜放在燈塔底部內(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，將電源直接送到挑棚馬道上的配電柜臺，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比賽燈的開關(guān)，主要靠交流接觸器或無觸點(diǎn)的晶閘管可控硅實(shí)現(xiàn)。用交流接觸器控制，簡單可靠，也較經(jīng)濟(jì)；用晶閘管控制，技術(shù)先進(jìn)，但價格較貴。為了便于維護(hù)和燈光方案的變化，宜采用單燈單控，也可一個開關(guān)控制2～3個燈，以不超過3個燈為宜。

3氣體放電燈點(diǎn)燃時，沖擊電流很大，開啟燈光時，單燈宜間隔0.5s；組控時，宜間隔10～30s.另外，氣體放電燈的頻閃效應(yīng)對照明質(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。頻閃會使迅速運(yùn)動的物體，出現(xiàn)幻影，這種效應(yīng)對于攝像，尤其是慢動作攝像影響很大，放映時，會顯示出一種令人難以忍受的閃動，頻閃還會造成視覺疲勞。通常用光通量的波動深度Fbd來衡量。

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。只要將波動深動降至25％以下，人的視覺對頻閃將不產(chǎn)生疲勞效應(yīng)。這可通過改變配電方式來實(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)計時，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照明設(shè)計中必須考慮頻閃對照明質(zhì)量的影響。

6.體育場照明控制

體育場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算機(jī)控制臺集中控制。計算機(jī)控制臺為人機(jī)對話形式，設(shè)有燈位布置模擬盤、燈光單控、組控開關(guān)等，燈光單控開關(guān)的布置應(yīng)與燈位布置模擬盤相對應(yīng)。可以自動控制，也可以手動控制，計算機(jī)可以模擬現(xiàn)場開燈狀態(tài)，自動控制及檢測燈具是否正常工作，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)容及活動對照度的不同要求及同一體育項(xiàng)目不同比賽級別對照度的不同需要。預(yù)先確定若干種開燈方案，編程后存入計算機(jī)內(nèi)，根據(jù)不同的需要調(diào)用相應(yīng)的開類方案。

7.結(jié)束語

良好的體育場照明環(huán)境的實(shí)現(xiàn)，主要取決于正確地確定照明設(shè)計方案，同時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，有待于在今后的照明設(shè)計中深入探討，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。

以上是筆者對于體育場照明及電氣控制設(shè)計的一些粗淺認(rèn)識，不當(dāng)之處請讀者指正。

參考文獻(xiàn)

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

2.《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T16－92

3.日本照明學(xué)會編。《照明手冊》。中國建筑工業(yè)出版社。1995

4.李恭慰等。《體育建筑照明設(shè)計手冊》。原子能出版社。1993

篇2

二、設(shè)計的目的

11）掌握機(jī)械手動作流程。

2）掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。

3）掌握PLC選擇與應(yīng)用。

三、設(shè)計要求

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

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，符號標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。

（1）設(shè)計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)計說明書（8000以上）

1）設(shè)計題目

2）控制原理說明設(shè)計方案論證

3）主要器件選擇依據(jù)與計算

4）元件明細(xì)表

5）設(shè)計總結(jié)及改進(jìn)意見

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 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)計簡單及便于安裝調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)，它在工業(yè)控制的各個領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。社會對可編程序控制器技術(shù)人員的需長也越來越迫切。

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)計書以是用最廣泛的德國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、基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計、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。本設(shè)計書結(jié)合了大量的圖形，使設(shè)計一目了然。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)注釋及助記符語言等。

本設(shè)計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，并由指導(dǎo)教師田林紅老師的指導(dǎo)下完成。在此真誠的衷心的感謝田老師的指導(dǎo)幫助。

由于本人水平有限，錯誤和不妥之處再所難免，敬請各位老師及各位讀者批評指正。

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...........................（3）

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

六、機(jī)械手移動工件的控制系統(tǒng)

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

2、機(jī)械手移動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.........................................（6）

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

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

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

4、程序語言............................... ........（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)動模塊、傳感器、開關(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)、氣動技術(shù)、檢測技術(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)動橫軸、豎軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，控制機(jī)械手橫軸和豎軸的精確定位，微動開關(guān)將位置信傳給PLC主機(jī)；直流電機(jī)拖動手爪和底盤旋轉(zhuǎn)，位置信號由旋轉(zhuǎn)碼盤和接近開關(guān)反饋給PLC主機(jī)；電磁閥控制氣開閥的開關(guān)來控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動的功能。本課題擬開發(fā)的物料搬運(yùn)機(jī)械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險的作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)，并可根據(jù)工件的變化及運(yùn)動流程的要求隨時更改相關(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)動器；

步進(jìn)電機(jī)；

直流電機(jī)；

傳感器；

限位開關(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)工藝過程的要求,驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動的電器機(jī)械裝置稱為電力動。在電力拖動中，電動機(jī)是生產(chǎn)機(jī)械的原動力。必須根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，通過各種控制電器，自動實(shí)現(xiàn)其啟動、制動、反轉(zhuǎn)及調(diào)速等控制，從而產(chǎn)生了電氣自動控制技術(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機(jī)的運(yùn)行，這種制動系統(tǒng)稱為繼電器—接觸器控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、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)過程自動化，而且還可以實(shí)現(xiàn)集中控制。目前，我國的大部分機(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)—電動機(jī)系統(tǒng)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于大量存在一些由開關(guān)量控制的簡單程序控制過程,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,而又比電子計算機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制.它是通過組合邏輯元件插接或編程來實(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)來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時控制要求,而且還照顧到了現(xiàn)場電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣,摒棄了微機(jī)常用的計算機(jī)程序語言的表達(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.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，它手動控制到自動控制；在控制功能上，它是從簡單到復(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)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(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)用時將這些模塊根據(jù)控制要求插在機(jī)架上，各模塊間通過機(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”。它通過系統(tǒng)總線與用戶存儲器、輸入/輸出、通信端口等單元相連。通過制造廠家預(yù)制在系統(tǒng)存儲器內(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)到存儲器、檢驗(yàn)用戶程序、從存儲器上讀取和執(zhí)行程序，還可以進(jìn)行PLC內(nèi)部故障的診斷等。

（2）、存儲器

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

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

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

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

（3）、輸入/輸出（I/O）單元

輸入/輸出（I/O）單元是PLC與此同時外部設(shè)備連接的紐帶。輸入單元接收現(xiàn)場設(shè)備向PLC提供的開頭量信號，經(jīng)過處理后，變成CPU能夠識別的信號。輸出單元將CPU的信號經(jīng)處理后來控制 外部設(shè)備的。

（4）、電源部分 （5）、通信端口

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

（6）編程器

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

（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，該線圈觸點(diǎn)才會動作。也可以說，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個階段才能完成控制過程。

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

1)、輸入階段

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

2)、執(zhí)行程序階段

在這個階段中，PLC按照由上到下的次序逐步執(zhí)行指令。從相應(yīng)的輸入存儲單元讀入輸入信號的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，然后根據(jù)程序內(nèi)部繼電器、定時器、計數(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)的輸出存儲單元。這一階段執(zhí)行完后，進(jìn)入輸出階段。在這個程序執(zhí)行中，輸入信號的狀態(tài)和數(shù)據(jù)保持不變。

、輸出階段

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

三、 PLC的特點(diǎn)及基本功能

1、PLC的特點(diǎn)

1）、編程簡單，易于掌握，PLC的設(shè)計者充分考慮到現(xiàn)場技術(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)，即便未掌握專門計算機(jī)的人也能很快熟悉，因而受到了廣大現(xiàn)場技術(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，一般平均無故障時間可達(dá)到4-5萬小時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往電器控制系統(tǒng)和計算機(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象或同一對象的不同控制要求，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，計數(shù)和步進(jìn)等控制，能完成A/D與D/A

5）、開發(fā)周期短 PLC在許多方面是以軟件編程來取代硬件接線實(shí)現(xiàn)控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，且編程簡單，程序設(shè)計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）、定時控制 PLC具有定時控制功能。它為用戶提供了若干個定時器并設(shè)置了定時指令。定時值可由用戶在編程時設(shè)定，并能在運(yùn)行中被讀出與修改，使用靈活，操作方便。

3）、計數(shù)控制 PLC還具有計數(shù)功能。它為用戶提供了若干個計數(shù)器并設(shè)置了計數(shù)指令，計數(shù)值可由用戶在編程時設(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)模”（D/A），功能，能完成對模擬量的控制與調(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PLC之間可以進(jìn)行同位鏈接，計算機(jī)作為上機(jī)可對其命令并返回執(zhí)行結(jié)果，這種采用一臺計算機(jī)，多臺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)整定時或計數(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

目前，PLC在國內(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、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)，用于過程控制。

隨著計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，國外近幾年興起自動化網(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)，通過光纜傳遞信息，構(gòu)成大型的多級分布式控制系統(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)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

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)的功能越來越多。

2、強(qiáng)大的PLC聯(lián)網(wǎng)能力

隨著人們對工業(yè)自動化的要求越來越高，人們已經(jīng)不再滿足對幾個設(shè)備、幾條生產(chǎn)線的PLC控制，而是要求實(shí)現(xiàn)對全工廠的自動化 ，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。以后人們不公能通過通信模塊進(jìn)行PLC與PLC、PLC與上位機(jī)之間的連接，還能通過撥號或者無線的方式使PLC聯(lián)網(wǎng)。

3、編程軟件多樣化

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

五、 PLC應(yīng)用中應(yīng)注意的若干問題

本節(jié)主要介紹PLC在應(yīng)用過程中經(jīng)常遇到的一些對PLC的某些輸入信號的處理問題。

1、PLC輸入信號抖動的消除

在實(shí)際應(yīng)用中，有些開關(guān)輸入信號在接通過程中，由于外界干擾會出現(xiàn)時通時斷的“抖動”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造成誤動作，沒什么影響。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作時間短得多，抖動信號很可能被PLC檢測到，造成錯誤的結(jié)果。所以，必須對這些“抖動”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（如接近開關(guān)、光電開關(guān)等）時它們的漏電電流較大，可能會出現(xiàn)錯誤的輸入信號。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的處理

如果PLC輸入信號由晶體管提供，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)械手移動工件的控制系統(tǒng)

1、機(jī)械手移動工件的基本機(jī)構(gòu)

機(jī)械手是工業(yè)自動控制領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的一種控制對象。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)定的工序動作，可以簡化控制線路，節(jié)省成本，提高勞動生產(chǎn)效率。

如圖 [1] 所示，是一臺工件傳送機(jī)械手的動作示意圖。

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、右移動作由雙線圈的兩位式電磁閥驅(qū)動氣缸來控制完成，一旦電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動直到相對的線圈通電為止。另外夾緊、放松的動作由只有一個線圈的兩位式電磁閥驅(qū)動的氣缸控制完成，線圈通電，夾住工件，線圈斷電，放松工件（若擔(dān)心停電時的工件跌落，可選用通電時松開、斷電時夾緊的夾具）。

圖 [1]

2、機(jī)械手移動工件的控制要求與工作流程

機(jī)械手的全部動作由氣官缸驅(qū)動，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，機(jī)械手下降；下降電磁閥斷電時，機(jī)械手下降停止。只有當(dāng)上升電磁閥通電時，機(jī)械手才上升；當(dāng)上升電磁閥斷電時，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，機(jī)械手夾緊；當(dāng)該線圈斷電時，機(jī)械手放松。

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

機(jī)械手的動作過程如圖 [2] 所示。

圖 [2]

從原點(diǎn)開始，按下起動按鈕，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時接通加緊電磁閥，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，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止；同時接通右移電磁閥，機(jī)械手右移。右移到位時，碰到右限位開關(guān)，右移電磁閥斷電，右移停止。若此時右工作臺上無工件，則光電開關(guān)接通，下降電磁閥通電，機(jī)械手下降。下降到底時，碰到下限位開關(guān)，下降電磁閥斷電，下降停止；同時夾緊電磁閥斷電，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，碰到上限位開關(guān)，上升電磁閥斷電，上升停止，同時接通左移電磁閥，機(jī)械手左移。左移到原點(diǎn)時，碰到左限位開關(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)過八步動作完成了一個周期的動作。

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操作方式和自動操作方式。

手動操作：就是用按鈕操作對機(jī)械手的每一步運(yùn)動單獨(dú)進(jìn)行控制。例如，當(dāng)選擇上/下運(yùn)動時，按下啟動按鈕，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)動時，按下啟動按鈕，機(jī)械手右移。當(dāng)選擇夾緊/放松運(yùn)動時，按下啟動按鈕，機(jī)械手夾緊；按下停止按鈕，機(jī)械手放松。

自動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：每按一次啟動按鈕，機(jī)械手完成一步動作后自動停止。

單周期操作：機(jī)械手從原點(diǎn)開始，按一下啟動按鈕，機(jī)械手自動完成一個周期的動作后停止（如果在操作過程中按下停止按鈕，機(jī)械手停在該工序上，再按下啟動按鈕，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)開始，按一下啟動按鈕，機(jī)械手的動作將自動地、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)完成一個周期的動作后，回到原點(diǎn)自動停止。

4、控制系統(tǒng)構(gòu)成

（1）控制系統(tǒng)圖

機(jī)械手移動工件控制系統(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個輸入量，6個輸出量。

七、梯形圖設(shè)計

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

1.梯形圖的整體設(shè)計

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

圖 [6]

2.各部分梯形圖的設(shè)計

1）通用部分梯形圖設(shè)計

（1）狀態(tài)器的初始化：

初始狀態(tài)器S600在手動方式下被置位、復(fù)位。當(dāng)方式選擇開關(guān)處于“返回原位”（X501接通）時，按下返回原位按鈕（X505）時被置位；在“單步操作”（X500接通）時，S600復(fù)位。處于中間工步的狀態(tài)器用手動動作復(fù)位操作，即在方式選擇開關(guān)位于“單步操作”或“返回原位”時，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)器要在供電時從斷電前條件開始繼續(xù)工作，則不需要M71）。

圖 [7]

（2）狀態(tài)器轉(zhuǎn)換啟動：

若機(jī)械手工作在自動工作方式下，當(dāng)初始狀態(tài)器S600被置位后，按下起動按鈕，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，轉(zhuǎn)換啟動繼電器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，從初始狀態(tài)器開始進(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，狀態(tài)器的自動轉(zhuǎn)換就被禁止。

在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應(yīng)被激勵并自保持，操作停止在現(xiàn)行工步。當(dāng)按下啟動按鈕時，從現(xiàn)行工序重新開始工作，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，M574應(yīng)始終工作，此時，禁止任何狀態(tài)轉(zhuǎn)換。但每按下一次啟動按鈕時，M574斷開一次，允許狀態(tài)器轉(zhuǎn)換一步。

在“手動”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。在手動方式解除之后，按下啟動按鈕，則狀態(tài)轉(zhuǎn)換禁止解除，M574復(fù)位。

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

通過對圖 [8]、圖 [9] 分析可得出：在執(zhí)行“單步操作”和“返回原位”程序時，M575一直不能被接通，而M574長期被接通（按下啟動按鈕時除外）；執(zhí)行“步進(jìn)”程序時，每按一次啟動按鈕，M574斷開一次，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，按下啟動按鈕，M574斷開，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，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（再次按下啟動按鈕時從現(xiàn)行工序開始工作）；在執(zhí)行“連續(xù)操作：程序時，M575一直接通到按下停止按鈕，此時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”動作應(yīng)被停止，上限位未動作時應(yīng)進(jìn)行“上升”；上限位動作時，“右行”動作應(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”狀態(tài)流程圖 ：

如圖 [12] 所示

圖 [12]

圖 [12] 表示了機(jī)械手自動工作時執(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，X401接通，轉(zhuǎn)化為“夾持”過程。在夾持工步中，夾持電磁閥Y731置位，同時驅(qū)動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。如上所述一步一步按順序驅(qū)動各個負(fù)載動作，稱為順序控制或過程步進(jìn)型控制。這種控制過程用繼電器符號程序很難實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計。

用狀態(tài)器替代自動工作流程圖中的各個工步，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)計出自動操作時的梯形圖，

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

4、程序語言：

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 定 義 備 注

I0.0 啟動按鈕

I0.1 下限位 下限位開關(guān)

I0.2 上限位 上限位開關(guān)

I0.3 右限位 右限位開關(guān)

I0.4 左限位 左限位開關(guān)

I0.5 無工件檢測 無工件檢測開關(guān)

I0.6 停止按鈕

I0.7 單操作 單步方式開關(guān)

I1.0 步進(jìn)操作 步進(jìn)方式開關(guān)

I1.1 單周期操作 單周期方式開關(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 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/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，它采用了可編程序的存儲器是將邏輯運(yùn)算、順序控制時序、計數(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器中，然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬、數(shù)字等輸入輸出部件，對生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)過程進(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)器零件的精度越來越高。同時，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)動由刀具作旋轉(zhuǎn)來完成，而進(jìn)給運(yùn)動是由主軸或工作臺的移動來達(dá)到，并且可以通過鏜床工作臺的三個方向移動，很方便、準(zhǔn)確地調(diào)整切削刀具與工件的相對位置。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T68臥式鏜床的電器控制進(jìn)行設(shè)計。在編寫過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和建議，在此向他們表示衷心的感謝。由于時間倉促，加上編寫經(jīng)驗(yàn)不足，書中還難免有存在缺點(diǎn)和錯誤，在此懇切的希望指導(dǎo)教師提出批評和指正，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)動形式----------------------11

二、電力拖動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. 梯形圖編程語言--------------------------20

二. 助記符語言------------------------------21

三. PLC對T68臥式鏜床梯形圖的繪制----------21

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

五. 匯編語言--------------------------------25

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

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

畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（四）

指導(dǎo)教師：田林紅

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

二、設(shè)計的目的

1）掌握鏜孔機(jī)床加工動作流程。

2）掌握機(jī)床電氣控制元件的選擇與計算方法。

3）掌握PLC選擇與應(yīng)用。

三、設(shè)計要求

一臺機(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)計要求

1）主軸雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，停車采用反向制動。

2）主軸加工采用兩地控制，必須液壓泵電動機(jī)才能啟動主軸電動機(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，符號標(biāo)準(zhǔn)，線條均勻。

（1）設(shè)計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)計說明書（8000以上）

1）設(shè)計題目

2）控制原理說明設(shè)計方案論證

3）主要器件選擇依據(jù)與計算

4）設(shè)計總結(jié)及改進(jìn)意見

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,簡稱PLC)是在繼電器控制和計算機(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)、自動控制技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置。可編程序控制器在系統(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、記數(shù)等控制功能，同時還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、模擬量控制、過程控制、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)

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

、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.存儲器

存儲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。和一般計算機(jī)一樣，可編程控制器的存儲器有只讀存儲器(ROM)和隨機(jī)讀/寫存儲器（RAM）兩大類。只讀存儲器是用來保存那些需永久保存的程序的存儲器，即使機(jī)器掉電后其保存的數(shù)據(jù)也不會丟失，一般為掩膜只讀存儲器和可編程電擦寫只讀存儲器。只讀存儲器用來存放系統(tǒng)程序。隨機(jī)讀/寫存儲器的特點(diǎn)是寫入與擦除都很容易，但在掉電情況下存儲的數(shù)據(jù)就會丟失，一般用來存放用戶程序及系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的臨時數(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)場各類信號連接的部分。輸入口是用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)。輸出口是用來送出可編程控制器運(yùn)算后得出的控制信號，并通過機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。主要有以下幾中：

⑴ 開關(guān)量輸入接口。

（2）開關(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。可編程控制器的特點(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。可編程控制器的編程設(shè)備一般有兩類，一類專用編程器，有手持的，也有臺式的，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)場應(yīng)用；另一類是個人計算機(jī)，在個人計算機(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: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，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。

上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。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的工作過程

圖4 PLC的工作過程

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)時所能接入的輸入/輸出信號的最大數(shù)量，表示PLC組成系統(tǒng)時可能的最大規(guī)模。這里有個問題要注意，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)動形式

鏜床的床身是一個整體鑄件，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。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。在切削過程中，鏜軸一面旋轉(zhuǎn)，一面沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動，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，鏜軸和花盤軸分別通過各自的傳動鏈傳動，可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動。后立柱位于鏜床床身的另一端 ，后立柱上的尾座用來支撐裝夾在鏜軸上的鏜桿末端，它與鏜頭架同時升降，兩者的軸線始終在同一水平直線上。根據(jù)鏜桿的長短，可通過后立柱沿床身水平導(dǎo)軌的移動來調(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)動形式為：

（1）主運(yùn)動 鏜軸和花盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動

（2）進(jìn)給運(yùn)動 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、工作臺的橫向和縱向進(jìn)給。

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

二、電力拖動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)速范圍和簡化機(jī)床的傳動裝置，本機(jī)采用機(jī)電聯(lián)合調(diào)速，使用雙速籠型異步電動機(jī)M1作為主拖動電動機(jī)，其繞組接法為/YY。

（2）主軸或進(jìn)給變速時，為了便于齒輪之間的嚙合，要有變速沖動。

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

（4）為了快速準(zhǔn)確地停車，要求主軸電動機(jī)具有制動過程，本機(jī)床采用反接制動方式。

（5）快速移動電動機(jī)M2應(yīng)能進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動操作。

（6）工作臺或鏜頭架的自動進(jìn)給與主軸或花盤刀架的自動進(jìn)給不能同時進(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.主軸電動機(jī)M1的正、反轉(zhuǎn)起動控制 當(dāng)要求主軸低速運(yùn)行時，將速度選擇手柄置于低速擋，此時與速度選擇手柄有關(guān)聯(lián)的行程開關(guān)SQ不受壓，SQ觸頭斷開。若使主軸電動機(jī)M1正向運(yùn)行，可按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，此時，中間繼電器KA1通電并自鎖，KA1常開觸頭閉合，使接觸器KM3通電，短接電阻R，KA1常開觸頭閉合，使得接觸器KM1，KM4相繼通電。主軸電動機(jī)M1在接法下全壓起動并運(yùn)行（低速）。此時，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。將速度選擇手柄置于高速擋，此時行程開關(guān)SQ壓下，使SQ觸頭（12－13）閉合。這樣，在接觸器KM3通電的同時，時間繼電器KT也通電。于是，主軸電動機(jī)M1在低速擋起動并經(jīng)過一段延時后，時間繼電器通電延時時常閉觸頭KT（14－23）斷開，通電延時閉合觸頭KT（14－21）閉合，分別使接觸器KM4斷電，接觸器KM5、KM8通電。從而使主軸電動機(jī)M1由低速接法自動切換成高速YY接法。構(gòu)成了雙速電動機(jī)按低速擋起動再自動切換成高速擋運(yùn)行的自動控制環(huán)節(jié)。正向高速運(yùn)行時，KT,KA1,KM1,KM3,KM5,KM8通電。KM5,KM8線圈的通電電流通路為： 2.主軸電動機(jī)的點(diǎn)動控制 正轉(zhuǎn)點(diǎn)動時，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）常開觸點(diǎn)15KM2（15－16）常閉觸點(diǎn)16KM1線圈PE。 3.主軸電動機(jī)的停車與制動

主軸電動機(jī)M1在運(yùn)行中，可以通過按下停止按鈕SB1來實(shí)現(xiàn)主軸電動機(jī)M1的自然停止或反接制動（將SB1按到底）。

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

當(dāng)需要自然停止停車時，輕按下停止按鈕SB1（4－5），其常開觸頭斷開，使中間繼電器KA1、接觸器KM3,KM1,KM4相繼斷電釋放，切斷了主軸電動機(jī)M1正向電源。主軸電動機(jī)M1自然停止。 此 時，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停車，反接制動時，SB1（4－5）斷開，中間繼電器KA1、接觸器KM3、時間繼電器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。于是主軸電動機(jī)M1串入反接制動電阻，繞組接成接法，進(jìn)行低速反接制動，直至速度繼電器常開觸頭KS1-1（14－19）釋放，反接制動結(jié)束。電流通路同上。要注意的是：在進(jìn)行制動停車操作時，應(yīng)該將停止按鈕SB1按到底，否則將無法接通反接制動回路，只能實(shí)現(xiàn)自然停車。

4.主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的變速控制

T68型臥式鏜床主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的變速，是通過變速操縱盤實(shí)現(xiàn)的。他急既可以在主軸和進(jìn)給電動機(jī)未起動前預(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，這時行程開關(guān)SQ1不在受壓，其常開觸頭SQ1（5－10）斷開接觸器KM3,KM1,接觸器KM2經(jīng)行程開關(guān)SQ1（4－14）的常閉觸頭、速度繼電器常開觸頭KS1-1（14－19）而通電吸合，使主軸電動機(jī)M1定子串入電阻R進(jìn)行反接制動。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）常開觸點(diǎn)14KS1-1（14－19）常開觸點(diǎn)19KM1（19－20）常閉觸點(diǎn)20KM2線圈PE。若主軸電動機(jī)M1原來運(yùn)行在低速擋，則此時接觸器KM4仍保持通電，接觸器KM3,KM1斷電，接觸器KM2通電，主軸電動機(jī)M1接成，串入電阻R進(jìn)行反接制動。若主軸電動機(jī)M1原來運(yùn)行在高速擋，則此時有時間繼電器KT的觸頭將繞組YY接自動切換成接法，低速串入電阻R進(jìn)行反接制動。隨后轉(zhuǎn)動變速盤，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，則此時行程開關(guān)SQ2受壓，其常開觸頭SQ2（17－15）閉合，接觸器KM1經(jīng)速度繼電器常閉觸頭KS1-1（14－17）、行程開關(guān)SQ1常閉觸頭（4－14） 接通電源，同時接觸器KM4通電，使主軸電動機(jī)M1定子串入電阻R,繞組接成在低速擋起動。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的動作值時，其常閉觸頭KS1-2（14－17）斷開，使接觸器KM1斷電釋放；另一速度繼電器常開觸頭 KS1-1（14－19）閉合，使接觸器KM2通電吸合，對主軸電動機(jī)M1進(jìn)行反接制動，使轉(zhuǎn)速下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)速度繼電器KS1的釋放值時，其常開觸頭KS1-1（14－19）斷開，常閉觸頭KS1-2（14－17）閉合，反接制動結(jié)束。 2. 在進(jìn)給變速時，首先將進(jìn)給變速操縱手柄向外拉出，然后轉(zhuǎn)動進(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，行程開關(guān)SQ3釋放，而行程開關(guān)SQ4受壓。推回手柄時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，則主軸電動機(jī)M1處于間歇起動和制動狀態(tài)，獲得變速時的低速沖動，直到變速操縱手柄能推回原位為止。整個過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仍按原來的方向起動運(yùn)轉(zhuǎn)。

5.鏜頭架、工作臺快速移動的控制

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

第三章 T68鏜床的PLC控制

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

一. 梯形圖編程語言

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，采用了常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、線圈和功能塊等結(jié)構(gòu)的圖形語言。對于同一控制電路，繼電 控制原理圖和梯形圖的輸入/輸出信號基本相同，控制過程等效。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、定時器和計數(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，程序修改過程非常方便。圖3-1所示是一個繼電器線路圖和與其等效的PLC梯形圖 二. 助記符語言

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

三. PLC對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 PLC數(shù)據(jù) 備注

輸

入

信

號

正轉(zhuǎn)啟動按鈕

反轉(zhuǎn)啟動按鈕

正轉(zhuǎn)點(diǎn)動按鈕

反轉(zhuǎn)點(diǎn)動按鈕

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

SB4 1104

SB5 1105

高低速轉(zhuǎn)換限位開關(guān)

主軸變速限位開關(guān)

主軸變速限位開關(guān)

進(jìn)給變速限位開關(guān)

進(jìn)給變速限位開關(guān)

快移電動機(jī)正轉(zhuǎn)限位開關(guān)

快移電動機(jī)反轉(zhuǎn)限位開關(guān)

速度繼電器正向觸點(diǎn)

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

SQ1 1001 SQ3 1003

SQ4 1004

SQ7 1007

SQ8 1008

KV1 1011 主軸箱與工作臺進(jìn)給互鎖限位開關(guān)

主軸箱與工作臺進(jìn)給互鎖限位開關(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 輸出信號選用的是“20”通道的輸出繼電器

輸

出

信

號

主軸電機(jī)低速轉(zhuǎn)動接觸器

主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動接觸器

主軸電機(jī)高速轉(zhuǎn)動接觸器

短接限流電阻接觸器

快速電動機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器

快速電動機(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

時間繼電器 主電機(jī)高速延時啟動時間繼電器聯(lián)結(jié)防電弧延時時間繼電器 KT1

- 5000

5001 延時5S

延時1S

五 匯編語言：

序號 指令 代號 序號 指令 代號 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 數(shù)量 名稱及用途

M1 1 主電動機(jī)，拖動主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動

M2 1 快速移動用電機(jī)

Q 1 空氣開關(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 主電動機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器 SB3、SB4 2 主電動機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動按鈕

SB5 1 主電動機(jī)停止用按鈕

Kn 1 主電動機(jī)反轉(zhuǎn)制動用速度繼電器

總結(jié)

隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(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，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，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)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于 做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師田林紅對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，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

目前在啟動資金方面由于沒有比較好的策略來約束部門經(jīng)理，而且無法正常考核業(yè)務(wù)經(jīng)理的約束和監(jiān)督作用，導(dǎo)致有的部門對資金使用過于隨意，經(jīng)常出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象，無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)對于自己物資購銷的情況不了解，原因在于對這一方面的管理計劃性不強(qiáng)，也沒有對關(guān)于物資采購、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)沒有得到有效界定，所以導(dǎo)致關(guān)于出入庫方面的手續(xù)顯得非常復(fù)雜、混亂，而且會計工作方面一來核對工作經(jīng)常不到位，無法對此做好監(jiān)督工作，二來記賬方式沿用傳統(tǒng)的，所以極易出現(xiàn)資產(chǎn)短缺、流失等。

（三）會計信息失真

首先是部分電力企業(yè)的會計核算工作沒做好，賬目非常混亂，核算也不規(guī)范，導(dǎo)致資金與賬目不符合，這樣一來會計工作所得出來的數(shù)據(jù)信息就無法正常地反映出企業(yè)的開支情況。其次是對于電力企業(yè)的固定資產(chǎn)和存貨沒能做好清點(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，指使會計做假賬或者擅自修改業(yè)績等，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）會計監(jiān)督不足

會計監(jiān)督作用沒有發(fā)揮出來主要體現(xiàn)在：（1）沒有做好財務(wù)收支的控制工作，使得某些電力企業(yè)趁此機(jī)會偷偷設(shè)立"小金庫"；（2）會計工作混亂，數(shù)據(jù)缺失、不準(zhǔn)確，導(dǎo)致財務(wù)報表無法真實(shí)反映出問題；（3）會計工作得不到重視，缺乏獨(dú)立性和權(quán)威性；（4）部分會計人員綜合素質(zhì)不高，存在為了一己私利而對會計數(shù)據(jù)進(jìn)行篡改現(xiàn)象。

2關(guān)于電力企業(yè)會計內(nèi)部控制體系建設(shè)的幾個建議

（一）建立健全電力企業(yè)會計內(nèi)部控制體系

電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身特點(diǎn)，對各部門明確其職權(quán)范圍以及利益關(guān)系，對會計內(nèi)部控制體系進(jìn)行構(gòu)建、完善。一般來說，會計內(nèi)部控制體系可分為事前、事中、事后三個階段，主要內(nèi)容為：（1）事前建立監(jiān)控防線，確保對企業(yè)管理的各個部門以及崗位實(shí)行深入的財務(wù)控制手段，當(dāng)然這也包括對生產(chǎn)業(yè)務(wù)的整個過程；（2）事中建立監(jiān)督防線，以"堵"為主，基于常規(guī)會計核算方法來對企業(yè)會計部門的日常業(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)部組成一個管理委員會，來對會計內(nèi)部控制的具體落實(shí)情況進(jìn)行定期的核查和評價。

（二）對電力企業(yè)經(jīng)營狀況進(jìn)行全過程控制

首先對于采購環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)企業(yè)庫存量的情況來規(guī)定合理的采購量，避免出現(xiàn)浪費(fèi)現(xiàn)象。比如，采購大宗材料時應(yīng)以訂單形式為主，對供貨商采取公開招標(biāo)形式，確保在公正公平公開的條件下進(jìn)行擇優(yōu)考慮；在貨物入庫時做好把控工作，確保手續(xù)齊全；在貨物銷售的時候應(yīng)當(dāng)制定好銷售計劃，做好內(nèi)部管理工作，確保經(jīng)營過程均在計劃管理范圍內(nèi)。此外，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視對貨幣資金的控制工作，不但要求會計人員對所有的付款業(yè)務(wù)進(jìn)行審核，還要主管人員對審核后的業(yè)務(wù)報表進(jìn)行簽章之后，才能讓出納員允許付款。

（三）提高電力企業(yè)會計人員的綜合素質(zhì)

要建設(shè)好一支強(qiáng)有力的電力企業(yè)會計人員隊(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)會計人員的業(yè)務(wù)考核，范圍包括財經(jīng)法規(guī)、會計基礎(chǔ)以及制度等方面的知識點(diǎn)，對參與考核后的人員進(jìn)行優(yōu)勝劣汰，增強(qiáng)人員之間的競爭意識，使隊(duì)伍結(jié)構(gòu)得到最大優(yōu)化。再者，注重對人才的培養(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，比如讓計算機(jī)基礎(chǔ)比較好的人員參與會計師的培訓(xùn)，或者讓會計基礎(chǔ)比較好的人員學(xué)習(xí)好計算機(jī)基礎(chǔ)知識，以便培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化計算機(jī)基礎(chǔ)的專業(yè)會計人才。然后，還可以鼓勵會計人員多學(xué)習(xí)，使得他們的專業(yè)基礎(chǔ)得以鞏固并及時補(bǔ)充新的會計知識，比如可以鼓勵他們?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、新事物，像現(xiàn)代化企業(yè)管理理論或者方法之類。

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【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】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)建立起來的電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫，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。利用其齊全的信息化功能，教師可以開展豐富多彩的教學(xué)活動，學(xué)生可以查詢到各種數(shù)據(jù)。在此介紹我們在這方面的研究結(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)展而來的，與原來的教學(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，采用行動導(dǎo)向教學(xué)法組織教學(xué)。過去一段時間里，學(xué)校的許多老師嘗試用“行動導(dǎo)向教學(xué)法”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，在課前準(zhǔn)備課件的時候，他們需要找許多動畫、視頻、圖片等，工作量很大、很辛苦。盡管如此，經(jīng)過辛苦勞動做成的課件，教學(xué)效果也不是很理想。再者，對學(xué)生來說，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，把現(xiàn)有的教學(xué)資源整理、排序存放到庫里，教師之間就能共享教學(xué)資源，同時，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)自己對任務(wù)的理解情況，針對自己的薄弱環(huán)節(jié)，通過查詢電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫，自主探究、尋求、交流問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)資源庫需要具備一定的的靈活性和可重組性，應(yīng)該按積件來做，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)資源庫的制作原則與辦法

對教學(xué)資源庫，目前國家還沒有統(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)資源庫所做的是小范圍的積件庫。為了方便教師在自己的教學(xué)中用PowePoint和Authorware去組合運(yùn)用資源庫里的素材，真正做到以不變（積件）應(yīng)萬變（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。這些軟件無需程序設(shè)計就可方便地組合積件庫中的各種積件來為自己所用，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的開發(fā)在學(xué)校內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由熟悉計算機(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、一段視頻或動畫）經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸ず螅{入教學(xué)資源庫，比如電梯的上行、下行視頻，可用于解釋電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的作用。其次根據(jù)目前行動導(dǎo)向教學(xué)設(shè)計的需要，拍攝了大量的視頻、圖片，比如機(jī)床主軸箱的移動，可用于解釋電動機(jī)點(diǎn)動控制電路的作用。第三針對部分難以解釋的現(xiàn)象和抽象的原理，補(bǔ)充動畫，比如將電動機(jī)控制電路的電路圖和接線圖聯(lián)系起來的“電路圖與接線圖的聯(lián)系”動畫。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)的一些國家標(biāo)準(zhǔn)（GB4728-85《電氣圖常用圖形符號》）。

三、電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫的組成形式

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫以網(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、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、能力提升、電路應(yīng)用視頻和在線測試。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”“能力提升”和“在線測試”三個頻道為例，略作說明如下。“必知必會”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6S管理”“電工崗位對身體的要求”“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。“能力提升”頻道包括“低壓元器件”“組合開關(guān)”“行程開關(guān)”“熔斷器”“按鈕”“交流接觸器”“熱繼電器”“時間繼電器”“電路安裝與檢修”。“在線測試”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。整個網(wǎng)站如下表所示。

庫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。積件素材是以知識點(diǎn)為分類線索，無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)活動中。

四、電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫的使用

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

（一）信息化教學(xué)簡述

信息化教學(xué)，是在信息化環(huán)境下對傳統(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)控和評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。（2）充分利用各種信息資源來支持學(xué)習(xí)。（3）以“任務(wù)驅(qū)動”和“問題解決”為學(xué)習(xí)和研究活動的主線，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)科和跨年級的基于資源的學(xué)習(xí)等。（5）強(qiáng)調(diào)針對學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)資源的評價。

（二）電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫的具體使用說明

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫建成后，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。通過幫助學(xué)生獲得、解釋、組織和轉(zhuǎn)換大量的信息來促進(jìn)學(xué)習(xí)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。比如在“電動機(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)床鉆頭對零件的加工視頻引入，布置學(xué)生“用電動機(jī)拖動鉆頭”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，經(jīng)過“資訊、計劃、決策、實(shí)施、檢查、評價”等環(huán)節(jié)，開展自主學(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，通過協(xié)同作業(yè)、自主探索的方式進(jìn)行主動的知識建構(gòu)。因此，這種學(xué)習(xí)模式同時解決了班級授課制之中的分層次教學(xué)問題、個性化教學(xué)問題。允許一部分同學(xué)先行一步，使得對學(xué)生實(shí)施因材施學(xué)成為可能。網(wǎng)站還特設(shè)“在線測試”，每完成一次學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生都可以通過“在線測試”來檢測自己的學(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“用萬用表檢查交流接觸器”的視頻，儀表老師可用來講解萬用表的作用，機(jī)床檢修老師可用來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，開發(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)、維修電工中級工等級證、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資源庫。老師們用了以后都評價說，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)資源庫的改進(jìn)

電氣控制線路安裝與檢修教學(xué)資源庫雖然得到了肯定，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)，一是資源庫的結(jié)構(gòu)不夠完善，微教學(xué)單元庫及教與學(xué)策略庫等還沒有建立起來，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)有的許多資源還沒有來得及放上去，二是由于網(wǎng)站是靜態(tài)的，添加素材不夠方便，應(yīng)改為動態(tài)形式。

現(xiàn)代職業(yè)人需要終生學(xué)習(xí)，信息時代的到來讓這個終生學(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)資源庫的建成和使用不但對在校學(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)】

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

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電氣控制及PLC應(yīng)用課程是電氣控制及自動化專業(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）電氣工程及自動化教育專業(yè)和機(jī)械工程及自動化教育的專業(yè)必修課。通過本課程的學(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)計能力，掌握典型電氣控制電路的分析和設(shè)計方法，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，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，師生共同實(shí)施并完成一個“項(xiàng)目”為主要學(xué)習(xí)方式的教學(xué)活動，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)行動導(dǎo)向教育理念的教學(xué)方法，將傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝瓿身?xiàng)目、職業(yè)體驗(yàn)和解決問題為主的多維互動式的教學(xué)模式，在職業(yè)教育的專業(yè)課程教學(xué)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。通過項(xiàng)目實(shí)施過程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)必要的理論知識及掌握必備的專業(yè)技能，突出知識的學(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)常基于小項(xiàng)目來教學(xué)，僅能說明一個知識點(diǎn)或某個問題，綜合知識無法體現(xiàn)，這樣各知識點(diǎn)之間彼此孤立，章節(jié)的聯(lián)系比較匱乏，彼此的知識點(diǎn)無法連貫，邏輯關(guān)系無法得到梳理，不能對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行鍛煉。然而學(xué)生畢業(yè)后往往面對的是比較綜合的工程項(xiàng)目，而他們的知識結(jié)構(gòu)是孤立的，面對綜合設(shè)計一個項(xiàng)目不知道從何處下手，尤其是既需要分析、設(shè)計又要安裝調(diào)試的復(fù)雜的項(xiàng)目無從下手了。學(xué)生不能立即投入到生產(chǎn)實(shí)踐中，無奈還要從頭學(xué)起。

基于以上的問題，在展開項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過程中，選取一個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)來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。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)及知識點(diǎn)學(xué)習(xí)；（4）提升泵房、反沖濾池、加礬加氯、送水泵房儀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；（5）提升泵、鼓風(fēng)機(jī)、反沖泵、送水泵的不同啟動形式設(shè)計；（6）S7-200（含7個從站）和S7-300（含2個主站）PLC設(shè)計及編程；（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)。隨著自動化生產(chǎn)的發(fā)展，該課程涉及到許多新知識、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”等知識和能力結(jié)構(gòu)的“雙師型”人才。

二、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計

1.項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計

（1）選擇合適的配套教材。我們將電氣工程及自動化教育和機(jī)械工程及自動化教育的專業(yè)崗位對電氣方面的知識和技能需求為目標(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，涵蓋的知識比較吻合，也是現(xiàn)在自動化行業(yè)及大學(xué)競賽的主流技術(shù)。

（2）項(xiàng)目實(shí)施前，先完成模擬投標(biāo)及中標(biāo)過程，讓學(xué)生明白項(xiàng)目實(shí)施過程中必經(jīng)的流程和步驟，體會真實(shí)項(xiàng)目的投標(biāo)中標(biāo)和方案實(shí)施的過程。標(biāo)書設(shè)計就是按項(xiàng)目模塊來分類，每進(jìn)行一個模塊就是完成標(biāo)書方案中的一部分。 　（3）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)出了每個模塊應(yīng)完成的項(xiàng)目任務(wù)，根據(jù)模塊工作量和知識的多少合理安排課時。每個模塊預(yù)先提出問題，讓學(xué)生先思考，鼓勵學(xué)生發(fā)揮與創(chuàng)新，根據(jù)學(xué)生人數(shù)，恰當(dāng)分組，每組模擬為一個施工團(tuán)隊(duì)，選出隊(duì)長，由其對整個組的人員進(jìn)行協(xié)調(diào)分工，課前每組先設(shè)計一套實(shí)施項(xiàng)目模塊的方案，課間展開討論，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)報告，電子圖紙，學(xué)生團(tuán)隊(duì)自己評價，教師講評驗(yàn)收。

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

（6）每個項(xiàng)目模塊怎么實(shí)施，什么時間實(shí)施計劃要詳盡、人員分工要明確。幫助學(xué)生完成各個項(xiàng)目模塊的實(shí)施內(nèi)容及計劃表，開學(xué)二周制定好計劃，同時要及時拓展學(xué)生視野，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制定良好激勵機(jī)制和完善的管理制度，立爭協(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)拖動及自動控制原理的基礎(chǔ)知識，分析PLC專業(yè)課程編程內(nèi)容，強(qiáng)化閉環(huán)控制模型知識的掌握，使學(xué)生能在項(xiàng)目實(shí)施過程中體會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)會分析復(fù)雜的實(shí)際電氣設(shè)備的工作原理，具備識讀電路圖、繪制電路圖、設(shè)計電路圖的能力。在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生安裝、調(diào)試、維修及維護(hù)自動化常用電氣設(shè)備的能力。對重點(diǎn)應(yīng)用知識在實(shí)訓(xùn)室訓(xùn)練，學(xué)生自評，教師嚴(yán)格考評，直到達(dá)到教學(xué)目標(biāo)為止。

（3）教師將自動化現(xiàn)場實(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。

（4）將計算機(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)到知識的理論知識也拓展了知識面，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)考評方法

（1）設(shè)置學(xué)生自我評價機(jī)制，其包括學(xué)生自我評分，也包括組長對每個成員的打分。

（2）設(shè)計項(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。

（3）每人必須對項(xiàng)目調(diào)試通過，并撰寫實(shí)驗(yàn)報告。

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)其在使用的過程中的不足，對其進(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)動方式一般有兩種：液壓馬達(dá)-斗輪軸，液壓馬達(dá)驅(qū)動成本高，應(yīng)用較少，大部分斗輪機(jī)構(gòu)采用電機(jī)驅(qū)動；電機(jī)驅(qū)動方式的組成為：電機(jī)液力耦合器減速器斗輪驅(qū)動軸斗輪機(jī)構(gòu)。驅(qū)動的時候直接控制驅(qū)動電機(jī)，目前斗輪機(jī)構(gòu)工作的時候只能一個方向轉(zhuǎn)動，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)挖取堆放于料場的物料，物料通過前臂架皮帶機(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，斗輪機(jī)構(gòu)的整個斗子會嵌入料堆里面。這時候操作是先停大車，前臂架水平運(yùn)動將斗輪機(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候，前臂架變形很大，前臂架振動厲害，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)計的時候，在原有電路的基礎(chǔ)上，增加一個交流接觸器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)則的料堆的時候，先停大車，斗輪機(jī)構(gòu)反轉(zhuǎn)，前臂架水平運(yùn)動將斗輪機(jī)構(gòu)從料堆里面帶出，這樣降低前臂架的變形及振動，也可避免料堆的塌陷。

3 結(jié)語

對斗輪堆取料機(jī)的斗輪驅(qū)動電氣控制部分進(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帶來的振動及對機(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，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。本論文將主要分析繼電器-接觸器電氣控制線路的設(shè)計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，簡要介紹該電路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計方法與步驟。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，工件最大長度為500mm。

具體設(shè)計步驟如下：

（1）車床主運(yùn)動由電動機(jī)M1拖動。液壓泵由電動機(jī)M2拖動。

（2）冷卻泵由電動機(jī)M3拖動。

（3）主拖動電動機(jī)：P=2.17kW，所以可選擇主電動機(jī)M1為J02-22-4型，2.2kW，380V、為4.9A、1450r/min。泵、冷卻泵電動機(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

三相電源通過組合開關(guān)QS1引入，供給主運(yùn)動電動機(jī)M1、液壓泵、冷卻泵電動機(jī)M2、M3及控制回路。熔斷器FU1作為電動機(jī)M1的保護(hù)元件，F(xiàn)R1為電動機(jī)M1的過載保護(hù)熱繼電器。FU2作為電動機(jī)M2、M3及控制回路的保護(hù)元件，F(xiàn)R2、FR3分別為電動機(jī)M2、M3的過載保護(hù)熱繼電器。冷卻泵電機(jī)由組合開關(guān)QS2手動控制，以便根據(jù)需要供給切削液。電動機(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圖5.1的左半部分。

2 控制電路

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

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

主軸正轉(zhuǎn)時，控制開關(guān)放在正轉(zhuǎn)檔，使SA1-2閉合，主軸電動機(jī)M1正轉(zhuǎn)起動。主軸反轉(zhuǎn)時，控制開關(guān)放在反轉(zhuǎn)檔，使SA1-3閉合，主軸電動機(jī)反向起動。由于SA1-2、SA1-3不能同時閉合，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)電壓過低或斷電時，KA釋放；重新供電時，需將控制開關(guān)放在0位使KA得電自鎖，才能起動主軸電動機(jī)。

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

主軸正轉(zhuǎn)時，控制開關(guān)放在正轉(zhuǎn)擋，使SA1-2閉合，主軸電動機(jī)正轉(zhuǎn)起動。主軸反轉(zhuǎn)時，控制開關(guān)放在反轉(zhuǎn)檔，使SA1-3閉合，主軸電動機(jī)反向起動。由于SA1-2、SA1-3不能同時閉合，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)電壓過低或斷電時，KA釋放；重新供電時，需將控制開關(guān)放在0位使KA得電自鎖，才能起動主軸電動機(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)床電氣自動控制[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999.

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

篇9

電氣火災(zāi)高發(fā)的嚴(yán)峻形勢，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)《國際能源展望2006》判斷，“十一五”期間，中國用電量年均增長約8．0%。至2015年，將達(dá)到4．5萬億千瓦時。按此發(fā)展計算，至2020年，將達(dá)到5．6萬億千瓦時。在用電量快速增長的同時，電氣火災(zāi)近年來也頻繁發(fā)生［1］。據(jù)消防部門統(tǒng)計，20世紀(jì)90年代以來，電氣火災(zāi)在全國總火災(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)探測報警和消防設(shè)備聯(lián)動控制的總稱，它是依據(jù)主動防火對策，以被監(jiān)測的各類建筑物、油庫等為警戒對象，通過自動化手段實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)探測、火災(zāi)報警和消防設(shè)備聯(lián)動控制。所以，火災(zāi)監(jiān)控主要包括了火災(zāi)探測、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動滅火控制系統(tǒng)等。火災(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。

開設(shè)電氣防火類課程已成為全國消防工程專業(yè)的共識由于電氣火災(zāi)高發(fā)的形勢及火災(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)均開設(shè)了電氣防火類課程［4］－［6］。7所地方高校均開設(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)對電氣防火和火災(zāi)監(jiān)控均開設(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補(bǔ)充。同時，對于電氣火災(zāi)高發(fā)的現(xiàn)狀，可以運(yùn)用先進(jìn)的電氣防火檢測技術(shù)加以預(yù)防，因此，及時補(bǔ)充《建筑電氣防火檢測技術(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)計等。這部分火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)知識相對完整，但是，對于不斷發(fā)展的、新的火災(zāi)探測與信息處理技術(shù)可以由選修課《火災(zāi)探測與信息處理》來完成補(bǔ)充。而對于消防設(shè)施的聯(lián)動控制需要加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，因此，開設(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)動控制部分只講授聯(lián)動控制要求。同時，作為消防工程專業(yè)的學(xué)員，有必要加強(qiáng)對建筑消防設(shè)施的監(jiān)管，因此，開設(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，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)計審核和竣工驗(yàn)收等方面工作的應(yīng)用型高級專門人才。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)范出臺或更新。教學(xué)內(nèi)容必須要緊跟消防形勢加以調(diào)整。因此，在核心課程《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程中，對電氣絕緣材料等級，依據(jù)最新的規(guī)范《電氣絕緣耐熱等級》進(jìn)行了重新劃分;按2008版《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》，對消防設(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，及時更新了防爆電氣設(shè)備的選擇;依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》，及時增加了電氣火災(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》、《建筑電氣防火檢測技術(shù)》和《火災(zāi)探測與信息處理》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)展科技及時更新講義，始終帶給學(xué)員最新的消防前沿知識。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。#p#分頁標(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，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)活動的全過程。因此，核心課程《電氣防火及火災(zāi)監(jiān)控》課程中，開設(shè)了電氣火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)，電氣火災(zāi)隱患檢測實(shí)驗(yàn)、火災(zāi)監(jiān)控實(shí)訓(xùn)等模塊，突出考核學(xué)員的動手能力和創(chuàng)新能力，由課程組設(shè)計完成的“電氣火災(zāi)隱患模擬實(shí)驗(yàn)臺開發(fā)與應(yīng)用研究”獲學(xué)院教學(xué)成果三等獎。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，強(qiáng)調(diào)了學(xué)員動手實(shí)踐能力和解決實(shí)際問題的能力。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，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專業(yè)綜合演練的全過程，將所學(xué)的理論知識運(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、動手能力等綜合能力為出發(fā)點(diǎn)。開展教學(xué)方法改革，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的“四個轉(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)計性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，考試從知識考核向能力考核轉(zhuǎn)變，畢業(yè)設(shè)計從模擬訓(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)所形成的被動的思維方式向積極主動的思維方式轉(zhuǎn)變。首先緊扣課程重點(diǎn)內(nèi)容，精心設(shè)計每一個教學(xué)單元的研討主題。主題的設(shè)計還要能夠充分調(diào)動學(xué)生的能動性，培養(yǎng)其知識的應(yīng)用能力。提前布置研討主題，給學(xué)生留出查找資料的時間。在課堂上對學(xué)生進(jìn)行分組，設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論，教師只提供分析的思路，學(xué)生自主完成對問題的分析和解答。最后，教師對于整個過程進(jìn)行講評和總結(jié)，糾正研討過程中的問題。因此，在消防供配電系統(tǒng)設(shè)計、火災(zāi)探測器設(shè)計和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)計這幾個研討式教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對教學(xué)內(nèi)容所對應(yīng)的消防部隊(duì)業(yè)務(wù)，設(shè)置教案和教學(xué)方法，增加互動式教學(xué)，利用開發(fā)的輔助教學(xué)軟件，調(diào)用相關(guān)CAD圖紙，模擬場景，讓學(xué)員參與審核。此外，在變配電所防火和爆炸危險環(huán)境電氣設(shè)備選擇這兩個研討式教學(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、做審核、做檢查。

綜合性、設(shè)計性實(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)計綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。如有的同學(xué)對不同型號的插座進(jìn)行過載實(shí)驗(yàn)，得出與電氣線路過載實(shí)驗(yàn)不一樣的結(jié)論;有的同學(xué)在對電氣線路過載進(jìn)行測溫實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對發(fā)煙量進(jìn)行了測定，得出不同過載倍數(shù)的電流發(fā)煙量不同規(guī)律;還有的同學(xué)對人體靜電在不同情況下的帶電量進(jìn)行測量，得出相應(yīng)的規(guī)律;特別是有同學(xué)利用紅外成像儀對電氣線路進(jìn)行實(shí)地火災(zāi)隱患檢測，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，教師只講授基礎(chǔ)理論部分，在“教”的同時，更加注重“導(dǎo)”，引導(dǎo)學(xué)員在實(shí)驗(yàn)室完成對于消防設(shè)施的聯(lián)動控制，這樣既加深了學(xué)員對專業(yè)理論知識的理解，又強(qiáng)化了實(shí)踐能力的培養(yǎng)。并且，通過實(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、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)計考核、平時表現(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)。通過過程考核與課終考核、理論考核與實(shí)踐實(shí)訓(xùn)考核的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)知識考核向能力考核的轉(zhuǎn)變。

工程實(shí)踐的畢業(yè)設(shè)計。近三年，消防工程專業(yè)的畢業(yè)論文和設(shè)計進(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)計奠定了較好的理論基礎(chǔ)。學(xué)員的畢業(yè)設(shè)計緊密圍繞工程實(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、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計等論文，本科畢業(yè)論文的水平均有所提高。

篇10

中圖分類號：G712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：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，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、科技開發(fā)公司，培養(yǎng)適應(yīng)社會需要，全面發(fā)展，適應(yīng)本專業(yè)相對應(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化設(shè)備安裝員、自動化設(shè)備調(diào)試員、中高級維修電工等，本專業(yè)有五個主干學(xué)科：電氣工程、電子工程、機(jī)械工程、計算機(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。其中《自動化生產(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)品營銷能力等。《自動化生產(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)械手氣動原理、熟悉安全操作規(guī)程；能力目標(biāo)有：對已安裝的機(jī)械手機(jī)械部件進(jìn)行測量；對機(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)動教學(xué)開展課程教學(xué)，提升學(xué)生的職業(yè)能力，以具體自動化生產(chǎn)線為載體，融合認(rèn)知、安裝、調(diào)試和檢測等內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做、評一體化教學(xué)，突出課程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。以學(xué)生為主體，采取多樣化教學(xué)方法。以自動化設(shè)備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設(shè)計、程序設(shè)計、設(shè)備組裝、設(shè)備運(yùn)行調(diào)試、設(shè)備檢測、設(shè)備維護(hù)等行動領(lǐng)域，設(shè)置六個學(xué)習(xí)情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機(jī)檢測、步進(jìn)電機(jī)檢測、整體檢測調(diào)試，分成20個任務(wù)。

項(xiàng)目一：供料站的安裝，有機(jī)械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務(wù)；項(xiàng)目二：加工站的安裝，設(shè)計任務(wù)有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務(wù)；項(xiàng)目三：裝配站的安裝，設(shè)計任務(wù)有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務(wù)；項(xiàng)目四 ：分揀站的安裝，設(shè)計任務(wù)有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機(jī)的檢測、變頻器的檢測四個任務(wù)；項(xiàng)目五：輸送站的安裝，設(shè)計任務(wù)有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機(jī)械手檢測、步進(jìn)電機(jī)的檢測、溜板檢測四個任務(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)試三個任務(wù)。

2自動化生產(chǎn)線的教學(xué)方法與評價設(shè)計

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)的知識點(diǎn)，針對學(xué)生實(shí)施過程中出現(xiàn)的不足進(jìn)行知識點(diǎn)的說明。

（2）現(xiàn)場教學(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)動法：將教學(xué)過程融入項(xiàng)目任務(wù)中，讓學(xué)生自主討論分析實(shí)施，學(xué)生在工作過程中得到知識。

（4）小組討論法：學(xué)生每六～八人為一個小組，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現(xiàn)象分析情況，解答學(xué)生提出的問題，對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，在后期對學(xué)生可能會引起事故或損壞設(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，互評，并對每組進(jìn)行考核評價，再引導(dǎo)學(xué)生自行總結(jié)。

2.2評價設(shè)計。

課程采用過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、小組自評；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)方法和全面的評價方案，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、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)識強(qiáng)，理性認(rèn)識夠。

典型的教學(xué)任務(wù)有三相異步電動機(jī)全壓啟動、三相異步電動機(jī)長動控制、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、三相異步電動機(jī)延時啟動控制（或三相異步電動機(jī)Y-降壓啟動）、機(jī)械手控制等。

課程特色是學(xué)生充分利用所學(xué)知識、網(wǎng)絡(luò)資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設(shè)計”。任務(wù)書要求能夠根據(jù)功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)計的要求。設(shè)計內(nèi)容和要求：兩臺電動機(jī)都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，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)，有故障報警裝置。課程設(shè)計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設(shè)計、設(shè)計目的、控制要求、設(shè)計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設(shè)計、 控制電路原理圖的設(shè)計、重載保護(hù)電路設(shè)計、欠壓保護(hù)電路設(shè)計、總結(jié)。

3.2PLC教學(xué)。

PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關(guān)邏輯控制裝置，隨著計算機(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-接觸器控制的開關(guān)量邏輯控制外，還有過程控制，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種編程語言：

（1）順序功能圖（SFC）。

順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能編程法是將一個復(fù)雜的控制過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)上簡化了符號演變而來的，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，是目前用得最多的一種PLC編程語言。

（3）功能塊圖（FBD）。

功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達(dá)命令的圖形語言，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，使用的指令語句類似微機(jī)中的匯編語言。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)計時一般使用梯形圖語言。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，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。

（5）結(jié)構(gòu)文本（ST）是文字語言。

編程語言的學(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)輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、鉆床刀架運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計，LED數(shù)碼管顯示設(shè)計，還經(jīng)常根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖。

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)庫物品的統(tǒng)計、競賽搶答器裝置設(shè)計、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)。

單片微型計算機(jī)就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數(shù)器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機(jī)。用于示波器、報警系統(tǒng)、移動電話、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、存儲器組織結(jié)構(gòu)、典型語句，以實(shí)例應(yīng)用為線索：單燈受控閃爍、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、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)開發(fā)板，可以完成大量的單片機(jī)學(xué)習(xí)、開發(fā)實(shí)驗(yàn)，對學(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傳感器與自動檢測技術(shù)。

傳感器技術(shù)代替人的感觀，在各種環(huán)境下應(yīng)用，檢測技術(shù)是一套有效的反應(yīng)體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。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檢測系統(tǒng)的組成，對常用檢測系統(tǒng)有相應(yīng)的分析與維護(hù)能力。對工業(yè)生產(chǎn)過程中主要工藝參數(shù)的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉(zhuǎn)換電路組成實(shí)用檢測系統(tǒng)的初步能力。

教學(xué)過程進(jìn)行小論文制作，讓學(xué)生提高計算機(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。對分節(jié)、目錄、文獻(xiàn)標(biāo)識作嚴(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、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設(shè)計、電熨斗自動恒溫系統(tǒng)、電渦流探傷、電感測厚儀等。

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，通常小型自動化系統(tǒng)以單片機(jī)為主，大型自動化生產(chǎn)線以PLC為主，系統(tǒng)運(yùn)行動力離不開電機(jī)，觀察離不開傳感器，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，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達(dá)信號處理系統(tǒng)”的檢測指標(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)造練就出具有競爭力的學(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.《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》，中國鐵道出版社，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