電氣控制設(shè)計論文精選(九篇)

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第1篇：電氣控制設(shè)計論文范文

一、設(shè)計題目 用PLC對機(jī)械手搬物控制的電氣控制設(shè)計

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。因為運(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)?！保―/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

Q0.3 右行電磁閥 右行電磁閥線圈

第2篇：電氣控制設(shè)計論文范文

【關(guān)鍵詞】中職 電氣控制線路安裝與檢修 教學(xué)資源庫

【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，因為網(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?，納入教學(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“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”?！霸诰€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)驗項目，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

[3]劉占山，維吉尼亞.貝蒂（澳大利亞）.需求導(dǎo)向的職業(yè)教育探索與實(shí)踐[M].高等教育出版社

第3篇：電氣控制設(shè)計論文范文

【關(guān)鍵詞】電動機(jī)的選擇 低壓電器 繼電器 熔斷器 保護(hù)環(huán)節(jié)

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.

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[6]王炳勛主編.電工實(shí)習(xí)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

第4篇：電氣控制設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：PLC，起重機(jī)，控制系統(tǒng)，HMI，智能化

 

1.引言

橋式起重機(jī)是生產(chǎn)企業(yè)廣泛應(yīng)用的生產(chǎn)工具之一，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障率高，難以維護(hù)。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的，介紹一種采用SIMENS S7-200型PLC控制的起重機(jī)電控系統(tǒng)，其控制線路簡單，安全可靠，智能化程度較高，能夠有效地提高生產(chǎn)效率。

2 總體設(shè)計方案

一個完整的基于PLC控制的橋式起重機(jī)電氣系統(tǒng)，主要由六大模塊組成[1]，分別為：1）配電保護(hù)模塊2）主起升機(jī)構(gòu)模塊3）副起升機(jī)構(gòu)模塊4）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)模塊5）小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)模塊6）PLC 控制模塊。通過聯(lián)動臺上的主令控制器、按鈕等手動控制裝置，把信號傳遞給PLC的輸入模塊，CPU內(nèi)的程序?qū)@些信號進(jìn)行處理，再由輸出模塊輸出控制信號控制中間繼電器、指示燈、報警器、顯示裝置等。中間繼電器帶動大的接觸器，進(jìn)一步控制起重機(jī)各機(jī)構(gòu)電機(jī)的啟動、停止及運(yùn)行。免費(fèi)論文。各種保護(hù)信號如限位開關(guān)、過流繼電器、門開關(guān)、超載限制器等也將信號反饋到PLC的輸入模塊，起到安全保護(hù)的作用。免費(fèi)論文。系統(tǒng)總圖見圖1。

2.1 控制系統(tǒng)安全保護(hù)

（1）安全門開關(guān)聯(lián)鎖保護(hù)：在門開關(guān)沒關(guān)的情況下，總接觸器不能吸合，在總接觸器吸合的情況下，打開門開關(guān)，總接觸器斷開。

（2）超載保護(hù)：當(dāng)起重量達(dá)到額定起重量的95%時，開始報警，達(dá)到額定起重量的105%，報警并輸出停止信號，此時，起升機(jī)構(gòu)只能下降，不能上升。

（3）斷相、相序保護(hù)：通過斷相相序保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)。

（4）各機(jī)構(gòu)限位保護(hù)：包括主副起升、下降限位；大車左行、右行限位；小車前行、后行限位，到達(dá)限位時，切斷對應(yīng)方向電源，此時，該機(jī)構(gòu)只能向相反方面運(yùn)行。

（5）設(shè)置急停開關(guān)，在出現(xiàn)緊急事故的情況下，切斷總電源。急停開關(guān)一般為紅色蘑菇頭非自復(fù)位型。

（6）設(shè)置零位保護(hù)，各機(jī)構(gòu)控制器只有在零位的情況下，總接觸器才能吸合，防止在停電后，主令沒回零的情況，各機(jī)構(gòu)自行運(yùn)行，帶來危險。

（7）設(shè)置熱繼電器，當(dāng)電機(jī)通過的電流超過

電動機(jī)的額定電流，電機(jī)溫度過熱時，其相應(yīng)的熱繼電器工作，斷開主回路，起到保護(hù)電機(jī)的作用。

（8）設(shè)置電鈴或報警裝置，在出現(xiàn)故障時，可進(jìn)行報警。在起重機(jī)動作之前應(yīng)該報警，必須在響鈴后方可操作大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。

2.2輸入輸出信號設(shè)計

通過用戶對橋機(jī)控制檔位及安全的要求，需要以下控制信號：

主副鉤起升、下降信號、2檔、3檔、4檔，小車和大車的前、后、左、右方向信號及2檔、3檔、4檔；主副起升限位、大小車限位；熱繼電器信號、超載信號、變頻器故障信號；安全門開關(guān)，啟動、停止、急停、照明、電鈴、變頻器復(fù)位信號；初步確定所有的手動輸入信號和反饋信號總共48個，對應(yīng)的輸出有31個。

3 PLC的內(nèi)部邏輯運(yùn)算原理與梯形圖的繪制

3.1 PLC的掃描執(zhí)行原理

可編程控制器與計算機(jī)一樣，通過執(zhí)行用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。

PLC采用掃描工作方式，通過“采集輸入量、執(zhí)行程序、輸出控制量”的循環(huán)掃描方式實(shí)現(xiàn)程序的運(yùn)行[2]，如圖2所示。掃描就是從第1條指令開始，在無間斷或跳轉(zhuǎn)指令的情況之下，按照程序存儲的地址號按順序逐條執(zhí)行指令，直到最后一條指令，然后再從頭開始掃描，如此循環(huán)。

3.2 梯形圖的繪制

PLC內(nèi)部梯形圖主要包括4大部分：安全保護(hù)部分、功能控制部分、故障輸出部分和各控制機(jī)構(gòu)。設(shè)計過程中，充分考慮到控制系統(tǒng)的安全問題，多處均設(shè)置邏輯互鎖，并且在保證正確的前提下，盡量讓梯形圖簡單明了，便于分析與修改。

4系統(tǒng)硬件選型與設(shè)計

4.1 PLC的選型

根據(jù)初步確定的I/O信號進(jìn)行選擇，包括輸入輸出信號的數(shù)量、性質(zhì)、參數(shù)和特性要求，PLC選用SIMENSS7-200CN系列。CPU為 226CN，此CPU集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點(diǎn)，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)；26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存空間；6個獨(dú)立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出；有2個RS485通訊編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力；具有極高的可靠性，極豐富的指令集,具有眾多功能指令,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送、比較、四則運(yùn)算等操作。其中，功能指令CMP可以進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，MOV指令可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，SEGL指令可將數(shù)據(jù)寄存器存儲的故障參數(shù)在數(shù)碼管顯示出來，SRMR指令可產(chǎn)生閃爍控制信號，用以輸出聲光報警信號。它的CPU模塊、擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，寬度不同。它們之間用扁平通訊線連接，緊密拼裝后組成1個長方體，適合在機(jī)電一體化中使用。內(nèi)置的24V DC電源，可做輸入回路的電源和傳感器的電源。擴(kuò)展模塊采用2個16入16出擴(kuò)展模塊。PLC外部接線圖如圖3所示。

4.2故障顯示的選型與安裝

在配置比較高的橋機(jī)中，可以設(shè)置1個隨時監(jiān)視系統(tǒng)工作情況的裝置，以便操作人員能及時地了解起重機(jī)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（各機(jī)構(gòu)的限位情況及主要部件的工作狀態(tài)），發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的安全隱患，并能及時地做出正確處置[3]。免費(fèi)論文。在本設(shè)計中，選用的裝置為TP170A文本顯示器。

TP170A人機(jī)界面，是1種先進(jìn)的觸摸式人機(jī)界面，可以與各類PLC（或帶通訊口的智能控制器）配合使用，以文本或圖形的形式監(jiān)控、修改PLC內(nèi)部寄存器或繼電器的數(shù)值及狀態(tài)，從而使操作人員能夠自如的控制起重機(jī)。通過編輯軟件WinCC flexible在計算機(jī)上操作畫面，自由輸入漢字以及PLC地址，使用串口通訊下載畫面?？梢杂?000個故障消息，每個消息長度為70個字符；250個過程畫面，每個畫面的變量/域有20/20，圖形的對象可以是位圖，圖標(biāo)，背景圖畫，并且還有柱形統(tǒng)計表；用戶專用權(quán)限多達(dá)32個；接口有三個可供自由先擇：RS232、RS422、RS485；傳送組態(tài)有串行、MPI、PROFIBUS DP[4]。

圖3 PLC外部接線圖

5 結(jié)論

在現(xiàn)有的用PLC控制替代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計上，改進(jìn)和完善電氣控制系統(tǒng)和安全保護(hù)電路，不僅使起重機(jī)控制線路簡化，安全性能更好，而且PLC能檢測各個不正常工作現(xiàn)象并送往文本顯示器進(jìn)行顯示，便于故障的發(fā)現(xiàn)與排除，大大提高了工作效率，因而在現(xiàn)在的市場有很好的發(fā)展前景。

參考 文 獻(xiàn)

[1] 張質(zhì)文， 起重機(jī)設(shè)計手冊，北京，中國鐵道出版社 2001.

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[4] 西門子（中國）自動化驅(qū)動集團(tuán)，深入淺出西門子S7-200 PLC，北京，北京航空航天大學(xué)出版社.

第5篇：電氣控制設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)課程；分層次；模塊化

作者簡介：李自成（1970-），男，四川資陽人，成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院自動化系，副教授。（四川?樂山?614000）

中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0086-02

電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領(lǐng)域起著十分重要的作用，主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、儲存和利用，同時有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1，2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系越來越緊密，因而發(fā)展迅速，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，并成為很多高校的一門重要學(xué)科。而成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè)，在專業(yè)發(fā)展過程中注重實(shí)踐課程體系的建立。為了適應(yīng)當(dāng)今社會關(guān)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，加強(qiáng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐技能，突出工程能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓(xùn)練教學(xué)計劃，形成了科學(xué)的電氣工程實(shí)訓(xùn)課程體系。體系以培養(yǎng)學(xué)生在電機(jī)及其電力拖動技術(shù)、電力電子與電氣傳動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)等方面的工程技能為基本目標(biāo)，旨在提升學(xué)生在電氣領(lǐng)域的知識應(yīng)用水平和綜合創(chuàng)新能力，構(gòu)建起理論知識學(xué)習(xí)與實(shí)際技能訓(xùn)練、單項能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。

一、課程目標(biāo)定位

課程體系反映了應(yīng)用型本科對知識能力方面的要求。應(yīng)用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的，相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上，應(yīng)用本科培養(yǎng)的不是學(xué)科型、學(xué)術(shù)型、研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才；在培養(yǎng)模式上，應(yīng)用本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程、教學(xué)內(nèi)容體系，重視學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)?；趹?yīng)用型本科的性質(zhì)，為了加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生盡快掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技能，因此整個體系強(qiáng)調(diào)建立一個系統(tǒng)化的實(shí)訓(xùn)過程，通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生應(yīng)該具備以下技能：

掌握電機(jī)和電力拖動技術(shù)，熟悉變壓器、直流電機(jī)、交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過實(shí)訓(xùn)熟悉電機(jī)運(yùn)行原理和調(diào)速原理。

掌握電力電子與電氣傳動技術(shù)，熟悉各種電力電子器件的應(yīng)用，能正確使用變頻器，并能初步進(jìn)行電機(jī)調(diào)速電路的設(shè)計和調(diào)試。

掌握電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，通過實(shí)訓(xùn)熟悉繼電保護(hù)基本原理，利用MATLAB進(jìn)行潮流計算，并能進(jìn)行初步的短路分析。

熟練掌握工廠電氣控制、電氣設(shè)計軟件等開發(fā)平臺和應(yīng)用技術(shù)，能夠進(jìn)行系統(tǒng)控制程序設(shè)計或者利用軟件進(jìn)行電路的設(shè)計。

掌握電氣系統(tǒng)或者控制程序的調(diào)試方法，能通過實(shí)際操作較好地判斷出電氣系統(tǒng)或者控制程序的缺陷，并進(jìn)行改進(jìn)。

為了節(jié)約成本，加快開發(fā)過程，能夠用仿真軟件對電路進(jìn)行仿真，熟練使用各種仿真軟件，包括Protel DXP等。

能熟練使用各種檢測工具，具備對低壓電器的認(rèn)知和感性認(rèn)識，熟悉每種低壓電氣的正確用法，能進(jìn)行初步的設(shè)計，選擇出滿足要求的電器。

二、課程體系的構(gòu)成原則

實(shí)訓(xùn)基于各課程各章節(jié)內(nèi)容或者課程之間聯(lián)系，以實(shí)訓(xùn)項目為主體和載體，以程序或者電路系統(tǒng)設(shè)計作為驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)知識、技術(shù)、能力和素質(zhì)的全面提高。以實(shí)訓(xùn)課程體系作為實(shí)訓(xùn)目標(biāo)的基礎(chǔ)，制訂完善的實(shí)訓(xùn)計劃體系，同時堅持了以下原則：

以就業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位為目標(biāo)，以崗位技能為重點(diǎn)，兼顧長遠(yuǎn)發(fā)展。

注重知識、技術(shù)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)既鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù)又提高了應(yīng)用知識、技術(shù)的能力，使素質(zhì)得到升華。

以實(shí)踐能力和工程訓(xùn)練為重點(diǎn)，突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用中創(chuàng)新，通過解決問題綜合運(yùn)用所學(xué)的知識。

課程體系體現(xiàn)了開放性、靈活性，及時反映了新能源技術(shù)的發(fā)展以及新技術(shù)的應(yīng)用。

課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接，分別針對電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力電子等方向設(shè)立實(shí)訓(xùn)課程。

三、分層次模塊化實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的設(shè)立

電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應(yīng)用的專業(yè)。近幾十年來，有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要，專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學(xué)技術(shù)的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制三個部分。[4，5]因此實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)立也應(yīng)該反映這些專業(yè)范圍。首先，電工理論是電氣工程的基礎(chǔ)，主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學(xué)中電學(xué)和磁學(xué)的發(fā)展、延伸。而電子技術(shù)、計算機(jī)硬件技術(shù)等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生，電工理論是它們的重要基礎(chǔ)。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器等電機(jī)設(shè)備的制造，也包括開關(guān)、用電設(shè)備等電器與電氣設(shè)備的制造，還包括電力電子設(shè)備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內(nèi)容。電氣裝備的應(yīng)用則是指上述設(shè)備和裝置的應(yīng)用。電力系統(tǒng)主要指電力網(wǎng)的運(yùn)行和控制、電氣自動化等內(nèi)容。制造和運(yùn)行不可能截然分開，電氣設(shè)備在制造時必須考慮其運(yùn)行，如電力系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成，其良好的運(yùn)行必然要依靠良好的設(shè)備。

針對專業(yè)范圍，電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓(xùn)練在學(xué)院工程訓(xùn)練中心進(jìn)行。訓(xùn)練內(nèi)容劃分為工程認(rèn)知訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新訓(xùn)練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實(shí)驗室的建設(shè)。目前訓(xùn)練條件優(yōu)良，已建有電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、電機(jī)及拖動實(shí)驗室、電力自動化及繼電保護(hù)實(shí)驗室、電力電子及傳動控制實(shí)驗室等專業(yè)實(shí)驗室。同時，學(xué)院工程訓(xùn)練中心為進(jìn)一步提升學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新能力，建設(shè)了數(shù)控加工中心、基于先進(jìn)控制技術(shù)的運(yùn)動控制實(shí)驗室和柔性制造中心，突出真實(shí)的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，突出強(qiáng)化學(xué)生在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等方面的工程訓(xùn)練，有利于高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設(shè)立了三個方向：電氣技術(shù)方向、電力電子技術(shù)方向、電力系統(tǒng)及其自動化。針對不同方向和實(shí)訓(xùn)層次設(shè)立不同的課程。如圖1所示。

首先，工程認(rèn)知訓(xùn)練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學(xué)過程中一個重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實(shí)習(xí)等內(nèi)容，使學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)際或者科研中驗證從課本上學(xué)到的理論知識，加深對知識的理解和認(rèn)識，從而鞏固所學(xué)知識并體會知識的應(yīng)用價值；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識去觀察、解釋并進(jìn)一步嘗試解決生產(chǎn)實(shí)際或者科研過程中發(fā)生的問題，提高分析問題與解決問題的能力；使學(xué)生了解企業(yè)的生產(chǎn)工序、工藝流程、管理制度，從而獲得與本專業(yè)有關(guān)的實(shí)際生產(chǎn)知識，并擴(kuò)大專業(yè)知識面；培養(yǎng)學(xué)生從事技術(shù)專題調(diào)查、搜集資料和進(jìn)行研究的能力，并為即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計和論文打下良好的基礎(chǔ)。其后是專業(yè)技能訓(xùn)練，針對專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)置模塊，包括電機(jī)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電氣傳動自動控制系統(tǒng)、PLC、電氣CAD等。而學(xué)生專業(yè)技能是一個復(fù)雜的技能系統(tǒng)，諸多技能之間既相互關(guān)聯(lián)又相互影響，其訓(xùn)練途徑及實(shí)施辦法亦多種多樣，同時必須具備整體性、科學(xué)性和互動性。因此，專業(yè)技能訓(xùn)練方案的制訂，內(nèi)容上密切結(jié)合學(xué)科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，與專業(yè)培養(yǎng)方案一致，注重能力的提高和知識的應(yīng)用，注重開放性和拓展學(xué)生的思維空間構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓(xùn)練方案，為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務(wù)，以適應(yīng)教育教學(xué)改革發(fā)展的需要，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后是綜合創(chuàng)新訓(xùn)練，為實(shí)現(xiàn)個性化培養(yǎng)提供先進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓(xùn)練為學(xué)生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境，使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓(xùn)練為核心，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，培養(yǎng)更多高素質(zhì)、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。綜合創(chuàng)新訓(xùn)練不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，起著其他課程不能替代的作用。

整個課程體系對應(yīng)于工程素質(zhì)訓(xùn)練、金工實(shí)習(xí)、電機(jī)及拖動技術(shù)實(shí)訓(xùn)、控制理論和控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、PLC與變頻器應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)技術(shù)工程訓(xùn)練、CAD實(shí)訓(xùn)、電力系統(tǒng)自動化實(shí)訓(xùn)、電力電子與電氣傳動實(shí)訓(xùn)、自控系統(tǒng)綜合實(shí)習(xí)、調(diào)速系統(tǒng)綜合設(shè)計、供配電系統(tǒng)綜合設(shè)計等實(shí)訓(xùn)。同時為了突出應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，增加了“Protel DXP實(shí)用教程”和“電氣工程CAD”與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程。實(shí)訓(xùn)課內(nèi)容如表1所示。

通過該課程體系使學(xué)生能夠初步了解機(jī)電工程的基本研究領(lǐng)域，具備電氣基本操作技能，掌握電機(jī)及拖動系統(tǒng)的類型、組成和控制方法，掌握控制理論及自動控制系統(tǒng)的組成，具備對一般機(jī)電控制系統(tǒng)的安裝、分析和維護(hù)技能，掌握常用電力電子器件的特性，并能根據(jù)要求設(shè)計出實(shí)用電路，掌握可編程控制器和變頻器的使用方法，具有一定的電氣控制系統(tǒng)開發(fā)能力，在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。

四、結(jié)論

電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學(xué)成立以來，針對本學(xué)校學(xué)生的入學(xué)基礎(chǔ)和就業(yè)的實(shí)際情況對實(shí)踐方面的教學(xué)課程體系不斷調(diào)整，增加了“Protel DXP實(shí)用教程”和“電氣工程CAD”與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程，增加了綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程，已經(jīng)形成了完整、科學(xué)的實(shí)訓(xùn)體系。從目前的實(shí)際運(yùn)行情況來看，通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生的就業(yè)率得到提高，同時學(xué)生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短，得到了用人單位的好評。

參考文獻(xiàn)：

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[2]范瑜.電氣工程概論(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[3]錢國英,徐立清,應(yīng)雄.高等教育轉(zhuǎn)型與應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2007.

第6篇：電氣控制設(shè)計論文范文

本篇文章介紹了自動鏜床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計方案，并且敘述了鏜床運(yùn)行的基本原理、PLC的基本原理、PLC的工程設(shè)計步驟。整個系統(tǒng)采用了一臺PLC控制，整個控制系統(tǒng)設(shè)一個控制室。利用PLC控制鏜床運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了鏜床啟動、停止、故障停止、緊急停止的功能，并且有手動控制和自動控制兩種控制方式，從而實(shí)現(xiàn)了銑床運(yùn)行的自動化功能。PLC控制的特點(diǎn)使原機(jī)床控制大大的簡單化,并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件,使機(jī)床的工作效率更高。 關(guān)鍵詞：可編程序控制器； 鏜床； 電氣控制系統(tǒng)；

ABSTRACT：This page has introduced the design plan of theautomatic boring machine PLC control system, and has narrated thebasic principles of the boring machine’s operation, the basicprinciples of PLC and the engineering design step of PLC. the whole system has adopted aPLC to control, the whole control system sets up a control room andutilize a PLC control boring machine to run. It realized thefunction of boring machine’s start , stop , trouble stop , stoppromptly. And it has two kinds of control methods the manuallycontrol and automatically control, thus realized the automaticfunction of the boring machine’s operation.

KEYWORDS: PLC；boring machine；control system

目錄

【摘要】 1

目錄 2

1.緒論 4

1.1 選題的目的和意義 4 1.3PLC的概述及構(gòu)成 5

1.31PLC的定義 5 1.3.3 PLC的特點(diǎn) 6

1.3.4 PLC的基本組成 7

2 車鏜專機(jī)的概況 8

2.1車鏜專機(jī)概述 8

2.1.1車鏜專機(jī)的功用及組成 8 2.2車鏜專機(jī)的電氣控制 10

2.2.1概述 10

2.2.2電氣控制線路工作原理 10

3車鏜專機(jī)電力拖動電動機(jī)的選擇 14

3.1電動機(jī)選擇的基本知識 14

3.2.1連續(xù)工作制電動機(jī)容量的選擇 14

3.2.2長期變化負(fù)載下電動機(jī)容量的選擇 15

3.3車鏜專機(jī)用電動機(jī)容量的選擇 15

3.3.1車鏜專機(jī)主軸和油泵電動機(jī)容量的選擇 15

3.3.2快速移動電動機(jī)容量的選擇 16

4車鏜專機(jī)電氣控制用低壓電器的選擇 17

4.1低壓電器的定義 17

4.2低壓電器的選擇 17

4.2.1低壓斷路器的選擇 17

4.2.2交流接觸器的選擇 17

4.2.3熔斷器的選擇 18

4.2.4熱繼電器的選擇 18

4.2.5行程開關(guān)與刀開關(guān)的選擇 19

4.2.6組合開關(guān)與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇 19

4.2.7主令控制電器的選擇 19

4.2.8指示燈的選擇 19

5車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 20 5.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟 20 5.2.2車鏜專機(jī)PLC的I/O接線圖 21

5.2.3其他硬件配置 22

5.2.4車鏜專機(jī)梯形圖的設(shè)計 22

5.2.5程序調(diào)試過程 24

5.2.6列寫電器元件一覽表 24

結(jié)束語 26

謝 辭 27

文 獻(xiàn) 28

1.緒論

1.1 選題的目的和意義

由于現(xiàn)代加工技術(shù)的益提高，對加工機(jī)床特別是工作母機(jī)的要求也越來越高，數(shù)控技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等發(fā)展的產(chǎn)物，他的出現(xiàn)極大的推動了制造業(yè)的進(jìn)步。機(jī)床的控制系統(tǒng)的優(yōu)劣與機(jī)床的加工精度息息相關(guān)，特別是PLC廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域后，已經(jīng)顯現(xiàn)出它的優(yōu)越性。可編程控制器PLC已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的自動控制。在機(jī)械加工領(lǐng)域，機(jī)床的控制上更顯示出其優(yōu)點(diǎn)。由于鏜床的運(yùn)動很多、控制邏輯復(fù)雜、相互連鎖繁多，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多、接線復(fù)雜，因此故障多維修困難，費(fèi)工費(fèi)時，不僅加大了維修成本，而且影響設(shè)備的功效。采用PLC控制可使接線大為簡化，不但安裝十分方便而且工作可靠、降低了故障率、減小。 現(xiàn)代化生產(chǎn)的水平、產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等各項指標(biāo)，在很大程度上取決于生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)性和電氣自動化程度。機(jī)電一體化技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而迅速發(fā)展的。在控制方法上主要是從手動到自動；在控制功能上，是從簡單到復(fù)雜；在操作上，是由笨重到輕巧。隨著新的控制理論和新型電器及電子器件的出現(xiàn)，又為電氣控制技術(shù)的發(fā)展開拓了新的途徑。 傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制是繼電器接觸式控制系統(tǒng)，由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成，實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的啟動、停車、有極調(diào)速等控制。繼電器接觸式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、抗干擾強(qiáng)、價格低，因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備。目前，在我國繼電器接觸式控制仍然是機(jī)床和其他機(jī)械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于大量存在用開關(guān)量控制的簡單的程序控制過程，而實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程又是經(jīng)常變化的，因而傳統(tǒng)的繼電器接觸式控制系統(tǒng)常不能滿足這種要求，因此曾出現(xiàn)了繼電器接觸控制和電子技術(shù)相結(jié)合的控制裝置，叫做順序控制器。它能夠根據(jù)生產(chǎn)的需要改變控制程序，而又遠(yuǎn)比電子計算機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，它是通過組合邏輯元件插接或編程來實(shí)現(xiàn)繼電器接觸控制的。但它的裝置體積大，功能也受到一定限制。隨著大規(guī)模集成電路和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，上述控制技術(shù)也發(fā)生了根本性的變化，在70年代出現(xiàn)了將計算機(jī)的存儲技術(shù)引入順序控制器，產(chǎn)生了新型工業(yè)控制器——可編程序控制器（PLC），它兼?zhèn)淞擞嬎銠C(jī)控制和繼電器 控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前在世界各國已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用裝置普遍應(yīng)用于工業(yè)控制。為解決占機(jī)械總加工量80％左右的單件和小批量生產(chǎn)的自動化的難題，50年代出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床。它綜合應(yīng)用了電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、檢測技術(shù)、自動控制和機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計等各個技術(shù)領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，它是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床經(jīng)過40年來的發(fā)展，品種日益增多，性能不斷完善，其中以輪廓控制的數(shù)控機(jī)床和帶有自動換刀裝置和工作臺能自動轉(zhuǎn)位的數(shù)控加工中心發(fā)展更為迅速。數(shù)控機(jī)床由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等部分組成，其中伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)率的主要因素之一。

1.3PLC的概述及構(gòu)成

1.31PLC的定義

20世紀(jì)是人類科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的一個世紀(jì)，電氣控制技術(shù)也由繼電控制過渡到計算機(jī)控制系統(tǒng)。各種工業(yè)用計算機(jī)控制產(chǎn)品的出現(xiàn)，對提高機(jī)械設(shè)備自動控制性能起到了關(guān)鍵的做用。進(jìn)入20世紀(jì)，各種自動控制產(chǎn)品正在向著控制可靠，操作簡單，通用性強(qiáng)，價格低廉的方向發(fā)展，使自動控制的實(shí)現(xiàn)越來越容易。 “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入、輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計。” 雖然PLC 問世時間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個階段： 1．早期的PLC（60 年代末—70 年代中期） 早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。它在硬件上以準(zhǔn)計算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O 接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。 2．中期的PLC（70 年代中期—80 年代中后期） 在70年代微處理器的出現(xiàn)使PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC 的中央處理單元（CPU）。這樣，使PLC得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。 3．近期的PLC（80 年代中后期至今） 進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。

1.3.3 PLC的特點(diǎn) 1.3.4 PLC的基本組成

可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運(yùn)算控制部分和輸出部分組成。

可編程控制器主機(jī)的硬件電路由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設(shè)接口、電源等五大部分組成，PLC典型硬件系統(tǒng)如圖1-1所示。

圖1-1 可編程控制器主機(jī)硬件電路圖

2 車鏜專機(jī)的概況

2.1車鏜專機(jī)概述

2.1.1車鏜專機(jī)的功用及組成

  ;車鏜專機(jī)是用來對臺式鉆床的立拄進(jìn)行鏜孔加工，同時對孔的右端面進(jìn)行車削加工的一種自動加工設(shè)備。加工工件如圖2-1所示。

圖2-1 工件示意圖

車鏜專機(jī)的基本組成 車鏜專機(jī)的基本組成如圖2-2所示。左、右機(jī)械動力頭各有三臺電動機(jī)（快速電動機(jī)、工速電動機(jī)、主軸電動機(jī)），液壓站由一臺電動機(jī)拖動。

圖2-2 車鏜專機(jī)的基本組成示意圖 1.車鏜專機(jī)加工過程

加工過程如圖2-3所示。操作者將要加工的工件放在工作臺上的夾具中，在其他準(zhǔn)備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左、右動力頭同時開始鏜削加工。左動力頭快進(jìn)，工進(jìn)至終點(diǎn)后，快退回原位；而右動力頭快進(jìn)、工進(jìn)至終點(diǎn)后還應(yīng)進(jìn)行右端面的車削加工（車刀橫進(jìn)、橫退）后才快退。當(dāng)兩動力頭都退回原位，此時Ⅰ工位的粗加工結(jié)束，工作臺移到Ⅱ工位，開始進(jìn)行精鏜加工。左、右動力頭重新起動，快進(jìn)，工進(jìn)到終點(diǎn)延時后快退回原位，Ⅱ工位加工結(jié)束，工作臺退到Ⅰ工位，松開工件，一個自動工作循環(huán)結(jié)束。

圖2-3 車鏜專機(jī)的加工過程

（3）液壓系統(tǒng) 車鏜專機(jī)液壓系統(tǒng)元件如表2-1所示。

表2-1 車鏜專機(jī)液壓系統(tǒng)元件表

YV1 + 卸荷 SP1 + 油壓到信號

YV2 +（-） 工件松開（夾緊） SP2 + 工件緊信號

YV3 + 向Ⅰ工位 YV5 + 橫 進(jìn)

YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 橫 退

注：表中“+”表示得電，“-”表示斷電。

2．車鏜專機(jī)的控制要求

1）本系統(tǒng)有七臺電機(jī)：油泵電機(jī)、右主軸電機(jī)、右快速電機(jī)、右工速電機(jī)、左主軸電機(jī)、左快速電機(jī)、左工速電機(jī)。

2）工作臺有兩個工位，由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩工位的轉(zhuǎn)換和加工工件的夾緊與松開。

3）有自動和點(diǎn)動兩種工作方式，其中自動工作方式又有三種形式：全自動循環(huán)、Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作。全自動循環(huán)過程是從Ⅰ工位Ⅱ工位Ⅰ工位，Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位時的加工循環(huán)。

4）手動工作方式包括左、右主軸的點(diǎn)動對刀，左、右動力頭的快進(jìn)與快退點(diǎn)動，手動松開工件、手動移位等。

5）左、右床身導(dǎo)軌應(yīng)具有自動功能（YV7、YV8）。 7）油泵起動后，液壓系統(tǒng)要有一定的壓力緩沖，才允許開始工作，工作結(jié)束要卸荷。

8）具有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號的指示。

9）具有照明和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)。

2.2車鏜專機(jī)的電氣控制

2.2.1概述

鏜床是一種精密加工機(jī)床，主要用于加工精確的孔和各孔間相互位置要求較高的零件。它的運(yùn)動由部件多，調(diào)速范圍寬。鏜床主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動由一臺主軸電動機(jī)拖動，有各自傳動鏈傳動，為縮短輔助時間，鏜頭架的上下運(yùn)動、工作臺的前后左右運(yùn)動及鏜軸的進(jìn)出運(yùn)動除工作進(jìn)給外，還應(yīng)有快速移動，由快速移動電動機(jī)拖動。

2.2.2電氣控制線路工作原理

（1）主軸的點(diǎn)動控制 （2）主電機(jī)的正反向長動 使用高速時，限位開關(guān)XK閉合，按下SB1后，電動機(jī)先低速起動，延時5秒后KM6斷開，再經(jīng)0.6秒KM7得電動作。KM7的主觸點(diǎn)使電機(jī)的繞組連成雙星形并重新接入電流，從而使主電動機(jī)從低速再起動到高速。 （3）主軸或進(jìn)給變速時主電機(jī)的緩轉(zhuǎn)控制 （4）主軸箱、工作臺或主軸的快速移動

機(jī)床的各部件的快速移動由限位開關(guān)S2、S6和快速電機(jī)M2驅(qū)動。S2被壓動，PLC輸出使KM4得電動作，快速移動電動機(jī)M2正轉(zhuǎn)、限位開關(guān)S6被壓動，PLC輸出使接觸器KM5得電動作，快速電動機(jī)M2反轉(zhuǎn)。

（5）主電機(jī)的反接制動控制

當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)時，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動合觸點(diǎn)Kn閉合，而正轉(zhuǎn)動斷觸點(diǎn)Kn。圖2-4是鏜床電氣控制系統(tǒng)主電路圖

圖2-4 鏜床電氣控制系統(tǒng)主電路圖

2.2.3車鏜專機(jī)接線布置圖設(shè)計

1、控制面板圖的設(shè)計要使整個系統(tǒng)的控制處于方便、快捷、集中、緊湊；

2、在場地允許條件下對發(fā)熱厲害，噪聲振動大的電氣部件放在離操作者較遠(yuǎn)的地方或隔離起來；

3、對于多工位加工的大型設(shè)備，應(yīng)考慮兩地操作的可能；

4、總電源緊急停止控制應(yīng)安放在方便而明顯的位置，圖2-5安裝板電氣元件平面布置圖，圖2-6 控制面板按鈕、行程開關(guān)平面布置圖。

圖2-5 安裝板電氣元件平面布置圖

圖2-6控制面板按鈕、行程開關(guān)平面布置圖

3車鏜專機(jī)電力拖動電動機(jī)的選擇

3.1電動機(jī)選擇的基本知識

要使電力拖動系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)而可靠地運(yùn)行，必須正確選擇拖動電動機(jī)。這包括電動機(jī)的種類、型式、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和容量﹝功率﹞的選擇。

選擇電動機(jī)的種類時，對一般要求的生產(chǎn)機(jī)械，優(yōu)先考慮 選用三相籠型異步電動機(jī)。對于要求起動轉(zhuǎn)矩大，并且有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械，可選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)；對拖動功率大，需要補(bǔ)償電網(wǎng)功率因數(shù)以及穩(wěn)定的工作速度時，優(yōu)先考慮選用三相同步電動機(jī)；對于調(diào)速性能要求高，在要求快速而平滑的起、制動時，考慮優(yōu)先選用直流電動機(jī)。 在選擇電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速時，根據(jù)電機(jī)設(shè)計知識，當(dāng)電動機(jī)功率一定時，則高速電動機(jī)教經(jīng)濟(jì)。但當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的工作速度一定，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速越高，傳動機(jī)構(gòu)的傳速比越大，使傳動機(jī)構(gòu)復(fù)雜，整個系統(tǒng)裝置的造價升高。所以選擇電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速時，必須從電動機(jī)與機(jī)械裝置兩個方面綜合考慮。

在選擇電動機(jī)容量時，必須從生產(chǎn)機(jī)械的工藝過程、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)、電動機(jī)的工作制及經(jīng)濟(jì)性等幾個方面綜合考慮。如果選擇容量太小，電動機(jī)將長期過載而使其過早損壞；如果選擇容量過大，不僅電動機(jī)容量不能被充分利用，造成設(shè)備投資浪費(fèi)，而且造成運(yùn)行效率低及異步電動機(jī)的功率因數(shù)低。因此，正確選擇電動機(jī)的容量非常重要。

3.2電動機(jī)容量選擇的基本方法

3.2.1連續(xù)工作制電動機(jī)容量的選擇

長期恒定負(fù)載時指在長期運(yùn)行過程中，電動機(jī)處于連續(xù)工作狀態(tài)，負(fù)載大小

恒定或負(fù)載基本恒定不變，工作時能達(dá)到穩(wěn)定溫升τ，其負(fù)載圖Pl=F﹙t﹚與溫

圖3-1連續(xù)工作制時電動機(jī)的負(fù)載圖與溫升曲線

升曲線τ=F﹙t﹚如圖3-1所示。這種生產(chǎn)機(jī)械所用的電動機(jī)容量選擇比較簡單。選擇的原則是使穩(wěn)定溫升τ在電動機(jī)絕緣允許的最高溫升限度之內(nèi)選擇的方法是使電動機(jī)的額定容量等于生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載功率加上拖動系統(tǒng)的能量損耗。

3.2.2長期變化負(fù)載下電動機(jī)容量的選擇

圖3-2 長期變化負(fù)載圖

3.3車鏜專機(jī)用電動機(jī)容量的選擇

3.3.1車鏜專機(jī)主軸和油泵電動機(jī)容量的選擇

主軸箱和工作臺油泵電動機(jī)屬于連續(xù)工作制且長期工作在恒定負(fù)載下的電動機(jī)，由于一般電動機(jī)是按照常值負(fù)載連續(xù)工作設(shè)計的，電動機(jī)設(shè)計及出廠試驗保證是在額定容量下工作時，溫度不超出允許值，而電動機(jī)所帶負(fù)載功率小于或等于其額定功率，發(fā)熱自然沒問題，不需發(fā)熱校驗。則主軸電動機(jī)和油泵電動機(jī)參數(shù)如下：

左右主軸電機(jī)的一些參數(shù)：交流380V 8.4A 4.0KW

油泵電機(jī)的一些參數(shù)：交流380V 3.0A 1.1KW

3.3.2快速移動電動機(jī)容量的選擇 如果電動機(jī)實(shí)際暫載率與標(biāo)準(zhǔn)暫載率相同，則可直接按照產(chǎn)品目錄選擇合適電動機(jī)，如果電動機(jī)實(shí)際暫載率與標(biāo)準(zhǔn)暫載率不相等，應(yīng)該把實(shí)際功率換算成鄰近的標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的功率，在選擇電動機(jī)和校驗溫升。則選擇左右快速電機(jī)的參數(shù)和左右工速電機(jī)的參數(shù)如下：

左右快速電機(jī)的參數(shù)為：交流380V 4.9A 2.2KW

左右工速電機(jī)的參數(shù)為：交流380V 3.0A 1.1KW

4車鏜專機(jī)電氣控制用低壓電器的選擇

4.1低壓電器的定義

低壓電器通常是指在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。

4.2低壓電器的選擇

4.2.1低壓斷路器的選擇

低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，主要用于電力線路中。它相當(dāng)于刀閘開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合，是一種自動切斷電路故障的保護(hù)電器。

（1）低壓斷路器主要由觸電系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)元件三部分組成。

低壓斷路器的選用的技術(shù)原則：

斷路器的額定工作電壓應(yīng)大于或等于線路或設(shè)備的額定工作電壓。對于配電 電路來說應(yīng)注意區(qū)別事電源保護(hù)還是負(fù)載保護(hù)，電源端電壓比負(fù)載端電壓高出約5%左右。

（2）斷路器主電路額定工作電流大于或等于負(fù)載工作電流。

（3）斷路器的過載脫口征訂電流應(yīng)等于負(fù)載工作電流。

（4）斷路器的額定通斷能力大于或等于電路的最大短路電流。

（5）斷路器的欠電壓脫口器額定電壓等于主電路額定電壓。

（6）斷路器類型的選擇，應(yīng)根據(jù)電路的額定電流及保護(hù)的要求來選用。

4.2.2交流接觸器的選擇

交流接觸器主要由觸電系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)和滅弧裝置等組成。接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓選擇事根據(jù)被選用的接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電壓，接觸器主觸點(diǎn)的額定電流選擇是根據(jù)對于電動機(jī)負(fù)載，接觸器主觸點(diǎn)額定電流計算可得到。

接觸器的類型應(yīng)根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類來選擇。即交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器，直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器。根據(jù)使用類別選用相應(yīng)系列產(chǎn)品，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類別設(shè)計的，所以應(yīng)根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)的使用類別。 接觸器的圖形符號及文字符號如圖4-1所示

圖4-1 接觸器的圖形符號和文字符號

﹙a﹚ 線圈 ﹙b﹚主觸點(diǎn) ﹙c﹚ 動和鋪助觸點(diǎn) ﹙d﹚動斷鋪助觸點(diǎn)

4.2.3熔斷器的選擇

熔斷器是一種廣泛應(yīng)用的最簡單有效的保護(hù)電器之一。其主體是低熔點(diǎn)金屬絲和金屬薄片制成的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。在選擇熔斷器時應(yīng)該考慮熔體的額定電流以及熔斷器的額定電流與額定電壓。

熔體額定電流的選擇

熔體額定電流與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)有關(guān)：

（1）對于一般照明電路、電熱電路等負(fù)載可按負(fù)載電流大小來確定熔體的額定電流。 多臺: IN P =（1.5~2.5）INmMax+∑INM

2、熔斷器額定電流與額定電壓的選擇

（1）熔斷器額定電流大于或等于熔體的額定電流；

（2）熔斷器額定電壓大于或等于電路的工作電壓。

4.2.4熱繼電器的選擇

熱繼電器是一種具有反時限過載保護(hù)特性的過流繼電器，廣泛應(yīng)用于電動機(jī)的過載保護(hù)，也可用于其他電氣設(shè)備的過載保護(hù)。 4.2.5行程開關(guān)與刀開關(guān)的選擇

刀開關(guān)主要由手柄、觸刀、靜插座和底板組成。刀開關(guān)參數(shù)選擇應(yīng)從：極數(shù)，額定電流，額定電壓，通斷能力等進(jìn)行選擇；

依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的行程發(fā)出指令以控制其運(yùn)行方向和行程長短的主令電器，稱為行程開關(guān)。行程開關(guān)參數(shù)選擇：操作頭的結(jié)構(gòu)，自動復(fù)位或非自動復(fù)位，長擋鐵與短擋鐵，觸點(diǎn)的數(shù)量。

4.2.6組合開關(guān)與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多擋式且能對電路進(jìn)行多種轉(zhuǎn)換的主令電器。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)參數(shù)選擇：位數(shù)，接線圖編號，額定電流，額定電壓，通斷能力等。

4.2.7主令控制電器的選擇

應(yīng)根據(jù)使用場所，結(jié)構(gòu)型式，觸頭數(shù)及顏色來進(jìn)行選擇。

4.2.8指示燈的選擇 2.直流 6/12/24/36/48/110/220V 4.形狀：球形/園平頭/方形/長方形

5.顏色：紅、綠、黑、黃、白、藍(lán)等

6.發(fā)光源：LED、白熾燈泡和氖泡

5車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

5.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容

PLC是現(xiàn)代工業(yè)自動控制的一種通用計算機(jī)，但其工作方式與微機(jī)控制系統(tǒng)不同，與繼電接觸器控制系統(tǒng)也有本質(zhì)的不同。PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面。

1.硬件設(shè)計

PLC應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計的主要內(nèi)容包括PLC的機(jī)型選擇、輸入輸出設(shè)備的選擇、控制柜的設(shè)計和控制系統(tǒng)各種技術(shù)文件的編寫，PLC外部硬件電路的設(shè)計等。

2.軟件設(shè)計

PLC應(yīng)用系統(tǒng)軟件的主要內(nèi)容就是編寫PLC用戶程序，即繪制梯形圖或編寫語句表。

5.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟

1.熟悉被控對象，制定控制方案；

2.確定I/O點(diǎn)數(shù)；

3.選擇PLC機(jī)型；

4.選擇輸入輸出設(shè)備，分配PLC的I/O地址；

5.設(shè)計PLC應(yīng)用系統(tǒng)電氣圖紙；

6.程序設(shè)計；

7.系統(tǒng)調(diào)試；

8.建立文檔。

5.2.1選擇PLC的機(jī)型

圖5-1 流程圖

PLC機(jī)型的選擇基本原則是在滿足功能要求及保證可靠，維護(hù)方便，可擴(kuò)展，經(jīng)濟(jì)的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點(diǎn)：

1.I／O點(diǎn)數(shù)在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點(diǎn)最少，但必須留有一定的裕量（10％~15％ ）；

2.基于本設(shè)計I/O口的要求，需24個輸入16個輸出，因此我們選擇了FX-0N這種型號的PLC；

3.根據(jù)動力頭的工作過程分析，結(jié)合PLC外部電氣控制線路的設(shè)計，可以很方便地設(shè)計出系統(tǒng)的工作流程圖﹙如圖5-1﹚。

5.2.2車鏜專機(jī)PLC的I/O接線圖

總共用到22個輸入端，基本功能的實(shí)現(xiàn)用22個,另外有2個用于擴(kuò)展功能.。輸入點(diǎn)采用分組輸入的方法減少輸入點(diǎn)數(shù).將“自動”控制中的“起動”按紐與 5-2 鏜床控制系統(tǒng)PLC外部接線圖

5.2.3其他硬件配置

PLC選型確定以后還要考慮系統(tǒng)中的其他部分，主要有：

① 電源

有的PLC機(jī)具有獨(dú)立的電源模塊，選擇電源模塊時要使電源模塊的額定輸出電流大于或等于主機(jī)、I/O模塊、專用模塊等總的消耗電流之和。為I/O模塊選擇直流電源時必須查閱產(chǎn)品手冊，按其給出的模塊技術(shù)參數(shù)正確選配。

② 大中型系統(tǒng)配置

對大中型的控制系統(tǒng)，可能須要配置總監(jiān)控制臺和監(jiān)控模擬屏、PLC輸入輸出二次隔離重動繼電器柜以及系統(tǒng)專用UPS電源等。

5.2.4車鏜專機(jī)梯形圖的設(shè)計

根據(jù)鏜床控制系統(tǒng)PLC外部接線圖，來畫梯形圖。畫是應(yīng)該主要每運(yùn)行一次要線圈復(fù)位一次。 其中手動加工部分有：左主軸對刀SB3、右主軸對刀SB4、左快進(jìn)SB5、左快退SB6、右快進(jìn)SB7、右快退SB8、手動松開SA3、手動移位SB9。 判斷油壓是否到位（到T0后如果油壓沒有上升報警）—手/自動選擇（假如是自動加工）—判 斷是否夾緊—原位判斷（假如工作臺不在原位則快退回原位，包括左原點(diǎn)、右原點(diǎn)、橫原點(diǎn)）—當(dāng)工作臺都回到原位的時候原位指示燈HL1亮并進(jìn)行工位判斷（若工作臺不在Ⅰ工位則YV4得電工作臺回Ⅰ工位）—工作臺松開，當(dāng)工件放上去時，再次手自動判斷—按啟動按鈕，工作臺再次夾緊，工作指示燈亮（當(dāng)工作臺松開時長時間沒有按下啟動按鈕則直接卸荷）—工作循環(huán)方式選擇，判斷是否是Ⅱ工位加工（因為Ⅰ工位加工與全循環(huán)加工的前面部分一樣，

所以只要判斷是否是Ⅱ工位加工）—左右斷機(jī)判斷—快進(jìn)（到工進(jìn)點(diǎn)）—工進(jìn)（到終點(diǎn)，假如是右工作臺加工還需進(jìn)行端面加工）—快退（Ⅰ工位加工退到原點(diǎn)，全循環(huán)加工退到工進(jìn)點(diǎn)）—判斷是否是Ⅰ工位加工（若不是則進(jìn)行Ⅱ工位加工）—Ⅱ工位快進(jìn)、工進(jìn)、快退（Ⅱ工位加工到終點(diǎn)是還需延時一段時間，去除毛刺）—回Ⅰ工位。 輸出點(diǎn)部分I/O點(diǎn)數(shù)比較少故不要使用減少I/O點(diǎn)數(shù)的措施。圖5-2 鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖。

圖5-3鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖

5.2.5程序調(diào)試過程

按功能表圖的流程順序來調(diào)試程序，調(diào)試的過程應(yīng)該符合設(shè)計的控制要求，主要能執(zhí)行全自動、單I、單II、斷左、右機(jī)、手動。

5.2.6列寫電器元件一覽表

整理全部電路設(shè)計圖，程序流程框圖，程序清單，元件參數(shù)計算公式、結(jié)果，列出元件清單。表5-1 電氣元件一覽表

表5-1 電氣元件一覽表

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)動用

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

KM6 KM7 3 主電動機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器

KM4 KM5 2 快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器

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 SB3 SB4 2 主電動機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動按鈕 S3 S4 2 進(jìn)給變速用限位開關(guān)

S 1 接通主電動機(jī)高速用限位開關(guān)

S5 S6 2 快速電動機(jī)正反轉(zhuǎn)用限位開關(guān)

R 2 點(diǎn)動、高速啟動，制動用限流電阻

FU1~FU8 8 短路保護(hù)熔斷器

KR 1 主電動機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器

K1 1 控制PLC用開關(guān)

PLC 1 可編程控制器

結(jié)束語

此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實(shí)。通過這次實(shí)踐，我了解了車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的用途及工作原理，熟悉了車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟，鍛煉了工程設(shè)計實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計能力。此次設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實(shí)際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。此次設(shè)計收獲很多，比如學(xué)會了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是此次也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實(shí)踐是對自己大學(xué)3年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個對社會有所貢獻(xiàn)的人，為中國工業(yè)添上自己的微薄之力。

謝 辭

在整個畢業(yè)設(shè)計中，我得到了指導(dǎo)老師王署霞老師的熱心指導(dǎo)和幫助，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。

感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。我們在一起的日子，我會記一輩子的。

感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。

在論文完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完

成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的

謝意！

文 獻(xiàn)

[1] ：胡辛鳴主編.電機(jī)及拖動基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999

[2] ：張運(yùn)波.劉淑榮.工廠電氣控制技術(shù).北京：高等教育出版社，2004

[3] ：孫平.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，2003

[4] ：余雷聲.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社1996

[5] ：馬鏡成.低壓電器.北京：兵器工業(yè)出版社，1993

[6] ：李桂和.電器及控制.重慶：重慶大學(xué)出版社，1993

[7] ：齊占山.機(jī)床電氣控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999

第7篇：電氣控制設(shè)計論文范文

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》（教高20051號）文件指出：“大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，切實(shí)提高大學(xué)生的實(shí)踐能力。要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作教育，充分利用國內(nèi)外資源，不斷拓展校際之間、校企之間、高校與科研院所之間的合作，加強(qiáng)各種形式的實(shí)踐教學(xué)基地和實(shí)驗室建設(shè)?！苯逃浚ń谈?0072號）文件還提出，要“高度重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實(shí)踐能力。要大力加強(qiáng)實(shí)驗、實(shí)習(xí)、實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計（論文）等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，特別要加強(qiáng)專業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)等重要環(huán)節(jié)”這些文件都表明，近年來，國家非常重視實(shí)習(xí)基地建設(shè)的問題，實(shí)習(xí)基地的建設(shè)已是我國高等教育發(fā)展中的重要問題，必須高度重視。

校外實(shí)習(xí)基地是由學(xué)校與有關(guān)企事業(yè)單位、科研機(jī)構(gòu)共同建立，借助企業(yè)的人才、技術(shù)、設(shè)備資源的優(yōu)勢為教學(xué)服務(wù)、為學(xué)生提供了參觀、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計實(shí)習(xí)的實(shí)踐場所。校外實(shí)習(xí)基地是學(xué)生在邁入社會之前，進(jìn)一步加深對理論知識的理解、增加對工藝過程的了解、接觸工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)際、掌握一定的生產(chǎn)技能和了解工廠、企業(yè)管理模式的窗口，也是學(xué)生工程能力訓(xùn)練的實(shí)踐場所。各高校十分重視校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)與管理。物流工程學(xué)院已經(jīng)建成了包括上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司港口與海洋裝備校外實(shí)習(xí)基地， 船舶運(yùn)輸科學(xué)技術(shù)研究所、上海航海儀器廠等企業(yè)共建校外實(shí)習(xí)基地。

如何充分利用校外實(shí)習(xí)基地，真正發(fā)揮其在實(shí)踐教學(xué)中的作用，上海海事大學(xué)物流工程學(xué)院在校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)的同時就在思考，在實(shí)踐中不斷調(diào)整改進(jìn)教學(xué)方案，總結(jié)出一種“圍繞實(shí)際工程，強(qiáng)化學(xué)生參與”的校外實(shí)習(xí)教學(xué)模式。將理論與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生對書本知識的理解更透徹；使學(xué)生學(xué)會分析問題和處理問題，培養(yǎng)其獨(dú)立分析和解決問題的能力，從而可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)；讓學(xué)生盡早接觸社會、了解社會需求，為社會培養(yǎng)“創(chuàng)新型”人才。

一、創(chuàng)新校外實(shí)踐教學(xué)基地管理體制

1.搭班子――建立了校企合作組織協(xié)調(diào)機(jī)制

成立了由分管院領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)負(fù)責(zé)人參加的企校合作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)制定實(shí)踐教學(xué)計劃和實(shí)施方案，充分發(fā)揮校企雙方優(yōu)勢，解決辦學(xué)中遇到的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，對教學(xué)過程和質(zhì)量進(jìn)行日常性督導(dǎo)，為實(shí)踐教學(xué)工作的順利開展提供了有力的組織保證。

2.訂協(xié)議――建立規(guī)范化的目標(biāo)管理制度

制定了“電氣工程及其自動化專業(yè)教育校企合作聯(lián)盟章程”，并與相關(guān)企業(yè)簽訂了企校合作聯(lián)盟協(xié)議，明確了企校合作聯(lián)盟的組織架構(gòu)、運(yùn)行模式與合作期限，并規(guī)定了企校合作聯(lián)盟各方的責(zé)任與義務(wù)等。結(jié)合學(xué)科專業(yè)實(shí)際，合理配置教學(xué)基地的人力資源和基礎(chǔ)設(shè)施，提高教學(xué)基地的使用效益。要建立健全各項規(guī)章制度，制定和完善基地的管理辦法。還要建立基地的管理組織體系，充分發(fā)揮其在實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)與管理等方面的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)作用。

3.定方案――建立了可操作的實(shí)踐教學(xué)管理辦法

結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需求，在實(shí)習(xí)方案中規(guī)定各專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度、指導(dǎo)教師與時間安排等，進(jìn)一步提高了實(shí)習(xí)或?qū)嵱?xùn)工作的針對性。加強(qiáng)實(shí)習(xí)質(zhì)量的監(jiān)控，學(xué)院和企業(yè)要共同制定周密的實(shí)習(xí)計劃，包括組織管理、實(shí)習(xí)內(nèi)容、日程安排、實(shí)習(xí)紀(jì)律、突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案等；做好實(shí)習(xí)前的思想動員和實(shí)習(xí)紀(jì)律和安全教育。實(shí)習(xí)前與實(shí)習(xí)單位一起召開實(shí)習(xí)工作領(lǐng)導(dǎo)小組、執(zhí)行組協(xié)調(diào)會，學(xué)生實(shí)習(xí)動員會。

4.抓落實(shí)――建立了經(jīng)常性的督導(dǎo)檢查制度

建立校企聯(lián)動、共同管理的管理組織由學(xué)校與實(shí)習(xí)單位相關(guān)管理人員共同組建實(shí)習(xí)工作領(lǐng)導(dǎo)小組，開展教學(xué)效果督導(dǎo)檢查活動，指導(dǎo)和協(xié)調(diào)解決實(shí)習(xí)工作中的主要問題，規(guī)范合作行為，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。執(zhí)行組應(yīng)建立責(zé)任明確、分工具體、相互協(xié)作的制度，由實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)實(shí)習(xí)內(nèi)容的全面開展，專任教師負(fù)責(zé)學(xué)生管理和協(xié)調(diào)其他方面的工作。

5.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的師資隊伍建設(shè)

加強(qiáng)“雙師型”師資隊伍建設(shè)是提高學(xué)生校外實(shí)習(xí)質(zhì)量的重要保證。通過政策傾斜來鼓勵我院高水平的教師從事實(shí)踐教學(xué)工作。同時，吸引校外實(shí)踐教學(xué)基地合作單位的資深人員擔(dān)當(dāng)兼職實(shí)踐教學(xué)教師，建立實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)兩個層面之間有效的互通機(jī)制，建設(shè)成為一支熱愛實(shí)踐教學(xué)、專兼結(jié)合、數(shù)量充足、業(yè)務(wù)精湛、相對穩(wěn)定的實(shí)踐教學(xué)師資隊伍。

聯(lián)合指導(dǎo)實(shí)習(xí)能為學(xué)生提供較好的實(shí)習(xí)條件，加強(qiáng)實(shí)習(xí)管理和對學(xué)生的教育，及時解決學(xué)生實(shí)習(xí)過程中的技術(shù)問題、思想問題和生活問題，對于提高實(shí)習(xí)教學(xué)效果具有重要作用，另一方面，學(xué)生能協(xié)助指導(dǎo)教師完成一些具體工作，提高指導(dǎo)教師帶教的積極性。

二、校外實(shí)習(xí)基地實(shí)踐教學(xué)模式

一方面企業(yè)有人才、技術(shù)、設(shè)備資源的優(yōu)勢，另一方面參加實(shí)習(xí)的學(xué)生渴望了解企業(yè)、想知道所學(xué)知識如何應(yīng)用到實(shí)際。校外實(shí)習(xí)中兩者如果不能很好銜接，就無法達(dá)到理想的教學(xué)效果?！皣@實(shí)際工程，強(qiáng)化學(xué)生參與”的校外實(shí)習(xí)教學(xué)模式有效解決了這樣的問題。

1.實(shí)習(xí)內(nèi)容的選擇具有針對性

參加校外企業(yè)實(shí)習(xí)的都是高年級的學(xué)生，這些學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握了專業(yè)理論知識，但是缺少對具體應(yīng)用對象的了解和理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力。學(xué)生對專業(yè)相關(guān)性強(qiáng)的實(shí)習(xí)內(nèi)容特別感興趣，想知道學(xué)校課堂所學(xué)知識有什么用、怎么用。因此實(shí)習(xí)內(nèi)容應(yīng)該根據(jù)參加學(xué)生的專業(yè)、知識點(diǎn)進(jìn)行針對性的安排。如電氣工程專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)內(nèi)容可以選擇比如“港口橋式起重機(jī)及電氣控制”。從工作原理、工程要求，到設(shè)計和制造，包含了機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制和可編程控制器、電機(jī)學(xué)、電力傳動、變頻器及傳感器檢測技術(shù)等電氣專業(yè)知識點(diǎn)。通過實(shí)習(xí)使學(xué)生加深對專業(yè)理論知識及其應(yīng)用的理解。

2.“圍繞實(shí)際工程，強(qiáng)化學(xué)生參與”的實(shí)習(xí)教學(xué)方法

現(xiàn)在工科學(xué)生普遍對專業(yè)課程的學(xué)習(xí)缺乏積極性，造成實(shí)踐能力的薄弱。實(shí)習(xí)指導(dǎo)需要考慮兩方面：調(diào)動學(xué)生積極性、挖掘?qū)W生專業(yè)潛能。采取的措施是：

（1）實(shí)習(xí)以企業(yè)實(shí)際工程為主題進(jìn)行展開。學(xué)生對企業(yè)產(chǎn)品和設(shè)備從需求分析，到設(shè)計、制造過程，應(yīng)用的基礎(chǔ)知識了解欲望十分強(qiáng)烈，實(shí)習(xí)如果圍繞企業(yè)實(shí)際工程案例展開，會大大加強(qiáng)學(xué)生投入程度。實(shí)習(xí)時可以選擇企業(yè)具體的產(chǎn)品設(shè)備或工程項目作為主題，通過企業(yè)工程師或?qū)＜业闹v座、實(shí)地參觀體驗、教師講解指導(dǎo)等形式逐步展開，使學(xué)生以類似親身體驗的方式了解企業(yè)實(shí)際工程的運(yùn)作過程。

（2）以小組形式共同承擔(dān)實(shí)習(xí)任務(wù)。讓學(xué)生“有事做”是強(qiáng)化學(xué)生參與的手段。學(xué)生組成小組，指導(dǎo)教師按階段每日下達(dá)實(shí)習(xí)任務(wù)，小組以團(tuán)隊合作方式共同完成。這樣既培養(yǎng)了團(tuán)隊精神，又照顧小組成員的興趣特點(diǎn)和特長，調(diào)動了學(xué)生的工作積極性。

3.考核形式

與校內(nèi)課堂教學(xué)一樣，考核也是校外實(shí)踐教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。而這一點(diǎn)往往被忽視。實(shí)習(xí)的考核的形式可以采取不同的形式，但必須做到及時。好的做法是，指導(dǎo)教師就當(dāng)日實(shí)習(xí)中的相關(guān)問題與學(xué)生面對面進(jìn)行討論，一方面檢測學(xué)生完成當(dāng)日實(shí)習(xí)任務(wù)的情況，另一方面解決學(xué)生遇到的問題。要求每個學(xué)生就相關(guān)議題、實(shí)習(xí)體會進(jìn)行發(fā)言，并且當(dāng)日提交實(shí)習(xí)心得體會。通過這種方式杜絕了學(xué)生“出工不出力”的現(xiàn)象。

三、校外實(shí)習(xí)基地的教學(xué)實(shí)踐

1.實(shí)習(xí)指導(dǎo)和管理

企業(yè)實(shí)習(xí)在振華基地進(jìn)行，通過專家講座、實(shí)地參觀，學(xué)生對振華生產(chǎn)的設(shè)備有所了解并產(chǎn)生了興趣，因此選擇了振華實(shí)際產(chǎn)品資料作為培訓(xùn)的題材。企業(yè)實(shí)習(xí)專業(yè)技能培訓(xùn)圍繞“電氣控制”展開。要求學(xué)生：應(yīng)用CAD軟件繪制電氣圖紙；研讀港口專用變頻器等設(shè)備資料（英文），學(xué)習(xí)如何進(jìn)行電氣設(shè)備的選型、正確使用；結(jié)合講座和設(shè)備資料，分析浮吊電氣控制圖紙；研討浮吊電氣控制系統(tǒng)存在的各種問題；體會電氣工程設(shè)計人員從需求分析、設(shè)備選型、電氣系統(tǒng)設(shè)計到制圖的各方面的工作。

實(shí)習(xí)中，學(xué)生按4-6人組成小組，指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)習(xí)進(jìn)程每日下達(dá)給小組實(shí)習(xí)任務(wù)。每日下午3-5點(diǎn)，指導(dǎo)教師就當(dāng)日實(shí)習(xí)中的相關(guān)問題與學(xué)生面對面進(jìn)行討論，考核小組完成情況。

為期2周的實(shí)習(xí)基地教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生對電氣控制從設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)原理、電氣控制的各個環(huán)節(jié)、電氣元器件的功能和選型，到電氣圖紙的制作都有了充分的了解，認(rèn)識到企業(yè)對電氣工程師的技術(shù)技能有什么要求，明確了學(xué)習(xí)目的性。

2.學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)

企業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生走上工作前的重要環(huán)節(jié)。實(shí)習(xí)期間，實(shí)習(xí)學(xué)生在行為規(guī)范上按照企業(yè)職工來要求：準(zhǔn)時上下班，服裝整潔得體，行為規(guī)范。通過實(shí)習(xí)學(xué)生從振華重工發(fā)展中體會了個性化和創(chuàng)新的企業(yè)精神。

第8篇：電氣控制設(shè)計論文范文

關(guān)鍵詞：技工院校 電力拖動 校本課程 開發(fā)

目前，我國正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)升級換代，企業(yè)對用工提出了更高的要求。擁有高技能、良好的社交能力的高素質(zhì)人才，越來越受到企業(yè)和社會歡迎。技工院校作為培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才的主體，必須以能力為本位，切實(shí)提高學(xué)生的綜合職業(yè)能力。當(dāng)前，相當(dāng)多的技工院校在課程設(shè)置方面，沒有充分體現(xiàn)這一要求，還存在重理論與知識傳授、輕實(shí)踐與綜合能力培養(yǎng)的傾向，制約了學(xué)生的能力培養(yǎng)與發(fā)展。一體化校本課程開發(fā)作為技工院校一體化教學(xué)改革的重要組成部分，越來越受到業(yè)界的重視。筆者就電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練一體化校本課程的開發(fā)，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、開發(fā)思路

電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練作為專業(yè)技能課，在電子電工類各專業(yè)，如電子技術(shù)、自動化電氣安裝與維修等專業(yè)中，是一門十分重要的課程，具有針對性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，開發(fā)該校本課程也是一體化教學(xué)改革的需要。

該一體化課程的開發(fā)以國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以維修電工的綜合職業(yè)能力為培養(yǎng)目標(biāo)，以電力拖動的典型工作任務(wù)為載體，以學(xué)生為中心，并根據(jù)典型工作任務(wù)和工作過程制定一體化課程體系和內(nèi)容。要從對工作崗位的分析出發(fā)，進(jìn)行工作任務(wù)分析，確定工作領(lǐng)域要求，并轉(zhuǎn)化為電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練一體化校本課程的目標(biāo)，再根據(jù)課程目標(biāo)確定課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容及其評價方式。因此，課程的開發(fā)就要以電力拖動的典型工作任務(wù)為載體，對中、高級維修電工的相關(guān)工作領(lǐng)域及工作要求進(jìn)行分析，確定其對知識結(jié)構(gòu)、技能操作水平、工作態(tài)度等方面的要求，整合為課程的目標(biāo)，從而構(gòu)建課程結(jié)構(gòu)，組織課程內(nèi)容，確定課程評價體系。

一體化課程的開發(fā)是一個系統(tǒng)工程，需要各方面通力支持和協(xié)助。學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)主要在辦學(xué)方向、政策、課程開發(fā)的條件等方面提供保證，專業(yè)教師是校本課程開發(fā)的參與者、實(shí)施者。為保證課程的方向，真正做到“理實(shí)融合”“知行合一”，還應(yīng)該搞好校企合作。如筆者所在學(xué)院與上海愛登堡電梯有限公司建立了長期的校企合作關(guān)系，并根據(jù)其崗位需求，定向培養(yǎng)電梯維修工，取得了良好效果。該校本課程的開發(fā)還應(yīng)建立在教師、學(xué)生、圖書資料、實(shí)驗實(shí)訓(xùn)設(shè)備、校企合作等教學(xué)資源的基礎(chǔ)之上。

二、開發(fā)步驟

1.課程目標(biāo)

緊緊圍繞現(xiàn)代企業(yè)對技能人才的崗位要求，結(jié)合電力拖動控制線路一體化課程的專業(yè)概況、職業(yè)能力、培養(yǎng)方案、教學(xué)資源和評價體系的規(guī)范性要求，制定課程目標(biāo)。課程目標(biāo)要在工作崗位分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行轉(zhuǎn)換和整合，使其適應(yīng)崗位需求，符合學(xué)生身心發(fā)展的規(guī)律，考慮學(xué)生職業(yè)發(fā)展的需求。

據(jù)此，電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練校本課程的目標(biāo)可確立為：

（1）知識目標(biāo)：熟悉常用低壓電器的功能、結(jié)構(gòu)及工作原理，了解電氣控制線路電路圖、接線圖、布置圖的特點(diǎn)，掌握繪制、識讀的原則，了解常用生產(chǎn)機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式，熟悉其工作原理，熟悉變頻器基本結(jié)構(gòu)、功能、工作原理以及常用電力電子器件，了解常用電氣設(shè)備的工作原理及使用方法。

（2）技能目標(biāo)：能正確使用、識別和檢測常用低壓電器，會讀識和分析電氣控制線路、接線圖、電路方框圖，掌握實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)的啟動、正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速控制線路、位置往返控制、順序控制、多地控制線路的構(gòu)成工作原理及其安裝、調(diào)試與維修方法，掌握常用生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路的分析方法及其安裝、調(diào)試與維修，熟悉變頻器的選用、安裝方法及常見故障的排除方法，掌握變頻調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法。

（3）情感態(tài)度目標(biāo)：具有良好的工作方法、作風(fēng)和職業(yè)精神與素養(yǎng)，具有安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量意識、良好的團(tuán)隊精神和與人溝通的協(xié)作意識，具有認(rèn)真、踏實(shí)的學(xué)風(fēng)和創(chuàng)新意識。

2.課程內(nèi)容

內(nèi)容的確定是校本課程開發(fā)中十分重要的環(huán)節(jié)。既要符合典型工作任務(wù)的要求，理論與實(shí)踐融合，適應(yīng)學(xué)生綜合能力提高的需求和職業(yè)資格的要求，又要考慮學(xué)生原有的知識背景、技能水平、認(rèn)知特點(diǎn)，以及學(xué)校、社會的教學(xué)資源，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識、鉆研技能的積極性，有利于提高學(xué)習(xí)效率。

因此，該一體化課程的內(nèi)容應(yīng)以符合典型工作任務(wù)、行業(yè)崗位特征的教學(xué)項目的形式出現(xiàn)，并將其拆分為具體的多個任務(wù)，進(jìn)而在任務(wù)中揉入知識探究、方法介紹、技能訓(xùn)練、總結(jié)評價等環(huán)節(jié)，使同學(xué)在做中學(xué)、學(xué)中做，達(dá)到知行合一、態(tài)度養(yǎng)成、綜合職業(yè)能力提高的良好效果。

該課程擬分安全用電、交流電源、低壓電器、電動機(jī)，電氣控制線路原理、安裝、調(diào)試與維修方法，以及變頻器知識及其日常維護(hù)、故障的排除六個項目，內(nèi)容覆蓋電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練的理論知識和基本技能。

3.實(shí)施要求

電力拖動控制線路與技能訓(xùn)練一體化課程，是把企業(yè)崗位的工作過程設(shè)計為學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并且在模擬工作情景中實(shí)施、展開。因此，與傳統(tǒng)學(xué)科式教學(xué)相比，對教師、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方式、方法、評價方式等方面都提出了較高的要求。

在該一體化課程教學(xué)過程中，教師扮演作多種角色，既應(yīng)該是擁有“雙師型”能力的教師，又是生產(chǎn)、學(xué)習(xí)的組織者與管理者。教學(xué)環(huán)境既是學(xué)生學(xué)習(xí)的場所，又是學(xué)生實(shí)踐的場所，教室即實(shí)訓(xùn)車間，書桌即工作臺 ，講臺即演示臺，因此相應(yīng)場所、設(shè)備應(yīng)具備實(shí)訓(xùn)車間的功效。教學(xué)方法在一體化課程中至關(guān)重要，方法得當(dāng)才能效果良好、事半功倍，包含項目設(shè)計、項目實(shí)施、項目評價等環(huán)節(jié)的項目教學(xué)法是被實(shí)踐證明了的切實(shí)可行、效果良好的方法。

作為一體化教學(xué)的一個重要組成部分，該課程評價體系的確定十分重要。它應(yīng)該客觀地反映知識、技能和情感態(tài)度目標(biāo)與教學(xué)方法的創(chuàng)新，既有對學(xué)生學(xué)習(xí)具有甄別、導(dǎo)向、激勵的作用，也要有促進(jìn)其自我學(xué)習(xí)、增強(qiáng)與人溝通、培養(yǎng)團(tuán)隊精神等的功效。因此，教學(xué)中宜采取分組實(shí)施的學(xué)習(xí)方式，項目任務(wù)完成后又通過自評、互評、師評，填寫考核評價表的方式，作為該一體化教學(xué)效果的評價與反饋。

表1 考核評價表

班級 時間 場地

項目：

考核評分 學(xué)生自評 學(xué)生互評 老師評價

知識、技能 熟悉原理（10）

工藝要求（10）

裝接線正確（30）

過程、方法 步驟合理（10）

規(guī)范操作（10）

情感態(tài)度 職業(yè)態(tài)度（10）

與人溝通（10）

團(tuán)隊協(xié)作（10）

總評分

學(xué)生（簽名）： 組別 工位號碼 老師（簽字）：

參考文獻(xiàn)：

第9篇：電氣控制設(shè)計論文范文

論文關(guān)鍵詞：技能大賽；高職；專業(yè)教學(xué)；促進(jìn)作用

職業(yè)教育以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向。為了培養(yǎng)更加符合就業(yè)崗位需求的高技能應(yīng)用型人才，近年來，高職教育教學(xué)改革如火如荼地展開，而技能大賽作為檢閱改革成果的重要手段，更是不斷推動著專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革向縱深發(fā)展。我院是百所國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)單位之一，電氣自動化專業(yè)作為重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)群支撐專業(yè)，在推行“校企共育、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”人才培養(yǎng)模式的過程中，積極組織學(xué)生參加省內(nèi)外各類職業(yè)技能大賽；并以此為借鑒，在課程體系與教學(xué)內(nèi)容重組、教學(xué)方法與手段改革、師資培養(yǎng)和實(shí)訓(xùn)基地建等方面，都融進(jìn)了大賽因素。實(shí)踐證明，職業(yè)技能大賽對人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)的各層面都起到了積極的推動作用。

一、促進(jìn)了課程體系和教學(xué)內(nèi)容的重組

職業(yè)教育的核心價值在于服務(wù)于個體就業(yè)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，而傳統(tǒng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)的是知識的系統(tǒng)性和邏輯性，理論性較強(qiáng)，實(shí)用性和針對性較差，這與職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。因此，沖破學(xué)科體系的束縛，構(gòu)建符合電氣自動化人才培養(yǎng)目標(biāo)的基于工作過程的課程體系，就需要學(xué)校與企業(yè)的充分接觸和交流，才能深入了解職業(yè)領(lǐng)域的典型工作任務(wù)以及完成這些任務(wù)所需要的知識與能力要求，專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊也為此付出了積極的努力。但由于種種原因，企業(yè)在某些方面很難完全配合，職業(yè)技能大賽的舉辦正好彌補(bǔ)了這種缺憾。從2008年開始，全國職業(yè)技能大賽已連續(xù)舉辦了四屆，各層次地方性職業(yè)技能大賽也不斷舉辦。職業(yè)技能競賽的項目都是組委會在充分的企業(yè)調(diào)研和聽取行業(yè)企業(yè)技術(shù)專家對職業(yè)崗位能力要求的基礎(chǔ)上經(jīng)反復(fù)論證擬定的，它體現(xiàn)了高技術(shù)、新工藝的發(fā)展要求，既契合國家要求的最新職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，又與實(shí)際生產(chǎn)貼近，并且適合考量學(xué)生的知識、技能和素質(zhì)水平。如歷屆大賽基本都包含“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”項目，濰坊市的大賽試題“機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試”與它的內(nèi)容和要求基本相同。這類經(jīng)典案例考查的是電氣自動化和機(jī)電一體化專業(yè)的核心技術(shù)，涉及了電氣控制技術(shù)、CAD繪圖、PLC編程、變頻器應(yīng)用技術(shù)、觸摸屏應(yīng)用技術(shù)、機(jī)械設(shè)計等知識，以及儀器儀表的使用、電氣控制線路和氣路的安裝、調(diào)試和變頻器參數(shù)的設(shè)置等技能。這些知識和技能互相聯(lián)系，互相融合，體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合、理實(shí)一體的教改理念，學(xué)生解決問題的過程就是綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的過程。

毋容置疑，職業(yè)技能大賽已成為職業(yè)教育教學(xué)改革與發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)、助推器。因此，電氣自動化專業(yè)抓住參加各類技能大賽的時機(jī)，與企業(yè)進(jìn)行深層次接觸，全面了解市場需求，參照“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”等大賽項目的特點(diǎn)、涉及的知識、能力、素質(zhì)要求，以及競賽規(guī)則和評分標(biāo)準(zhǔn)等，對課程體系進(jìn)行了重構(gòu)；課程內(nèi)容的選擇，摒棄了陳舊的內(nèi)容和艱澀難懂的理論推導(dǎo)，以應(yīng)用為目的，選擇載體，設(shè)計學(xué)習(xí)性工作任務(wù)來整合理論與實(shí)踐知識，并按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與職業(yè)成長規(guī)律對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了序化，突出實(shí)踐性。如《電力電子技術(shù)》理論性強(qiáng)、公式多、計算多、難理解，學(xué)生學(xué)的比較吃力，積極性差；在新的課程體系中取消了這門課程，增加了實(shí)用性強(qiáng)的《變頻器應(yīng)用技術(shù)》，并設(shè)置了支撐課程實(shí)施的理實(shí)一體化環(huán)境，課程實(shí)施工學(xué)結(jié)合，并適時穿插競賽項目，大大提高了學(xué)習(xí)積極性，強(qiáng)化了實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)。又如，我們將原來分散的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，按課程的關(guān)涉程度，整合成系列訓(xùn)練項目，以RXG-1C型電工實(shí)訓(xùn)考核裝置為平臺，將電氣控制、PLC編程、變頻器應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)課程有機(jī)結(jié)合，為學(xué)生的職業(yè)成長搭建了階梯。

二、促進(jìn)了教學(xué)方法和手段的改革

技能大賽的項目設(shè)置、命題方式以及問題解決的過程與圖式都對專業(yè)教學(xué)改革起到了引領(lǐng)、示范作用。無論是“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”，還是“機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試”，大賽試題都是以工作任務(wù)書的形式命題的，這是“項目導(dǎo)向”、“任務(wù)驅(qū)動”職業(yè)教育理念轉(zhuǎn)向教學(xué)實(shí)踐的具體探索。電氣自動化專業(yè)類技能大賽有其特殊性，所涉及的項目一般技術(shù)含量較高，學(xué)生按照任務(wù)書的要求要想很好地解決問題，一是需要他們將專業(yè)理論知識、操作技能與創(chuàng)新能力有機(jī)融合，二是需要團(tuán)隊的有效溝通與通力合作。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法注重系統(tǒng)的知識傳授，老師講、學(xué)生聽，理實(shí)分離，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生在參賽時往往很難快速適應(yīng)，如題意分析和程序設(shè)計正確卻很難有效實(shí)施，功能模塊正確但無法完成整體調(diào)試、故障排除等。因此，電氣自動化專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊在學(xué)習(xí)先進(jìn)職教理論的同時，深受大賽啟發(fā)，專業(yè)課程的開發(fā)用源于企業(yè)、又高于企業(yè)的項目、案例等載體整合理論與實(shí)踐知識；課程實(shí)施則采用了“四、六步教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、現(xiàn)場教學(xué)法、競賽模擬法”等行動導(dǎo)向模式下的各種先進(jìn)教學(xué)方法。如《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》我們共設(shè)計了8個學(xué)習(xí)項目（情境），實(shí)施時利用任務(wù)驅(qū)動模式，將學(xué)生分成小組，教師給出具體的任務(wù)書，學(xué)生獨(dú)立或合作完成本情境的指令學(xué)習(xí)、程序設(shè)計、元器件選擇、控制線路連接及整體調(diào)試檢驗等學(xué)習(xí)性工作任務(wù)。在這個過程中老師只進(jìn)行必要的指導(dǎo)，學(xué)生處于主體地位，人人參與，在完成任務(wù)、解決問題的過程中習(xí)得了背景知識，積累了工作經(jīng)驗，培養(yǎng)了綜合職業(yè)能力，自信心與溝通合作能力得到加強(qiáng)。近兩年，本專業(yè)學(xué)生在全國技能大賽中獲得一等獎2項，三等獎1項，省、市級競賽一等獎3項。

三、促進(jìn)了“雙師”結(jié)構(gòu)教學(xué)隊伍的建設(shè)

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC、變頻器、觸摸屏等一些新技術(shù)、新工藝在企業(yè)大量應(yīng)用，這對教師的知識存量與知識更新提出了新的更高的要求。“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”、“機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試”等大賽項目，既體現(xiàn)了這些前沿新技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，也反映了行業(yè)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)升級過程中對高技能人才的需求。作為職業(yè)院校的教師，能帶領(lǐng)學(xué)生參加省內(nèi)外各類技能大賽并取得優(yōu)異成績絕非易事。這首先需要教師樹立終身學(xué)習(xí)的理念，不斷拓寬知識面，加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝的學(xué)習(xí)，跟上科技發(fā)展的步伐。其次，教師的實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力是業(yè)務(wù)能力提升的重點(diǎn)，新課程實(shí)施要求教師要熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場的先進(jìn)設(shè)備與工藝，懂得生產(chǎn)管理與勞動組織，具備較強(qiáng)的設(shè)備故障查排能力，只有跟上產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)升級的步伐，才能培養(yǎng)出符合現(xiàn)代企業(yè)要求的優(yōu)秀高端人才。為此，學(xué)院在打造“雙師”結(jié)構(gòu)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊的同時，著力提升其理論水平與實(shí)踐創(chuàng)新能力：一方面，通過外派學(xué)習(xí)、專家引領(lǐng)、校本教研、傳幫帶、結(jié)對子等形式，幫助教師理解現(xiàn)代職業(yè)教育的基本理念、方法與內(nèi)涵，提高新背景下職業(yè)教育教學(xué)改革的適應(yīng)能力；另一方面，制定政策，鼓勵教師每三年到企業(yè)掛職鍛煉一年，并為企業(yè)做好技術(shù)服務(wù)等工作，旨在積累現(xiàn)場工作經(jīng)驗，提升實(shí)踐與創(chuàng)新能力；再次，聘請企業(yè)一線技術(shù)能手與實(shí)踐專家參與學(xué)校的教育教學(xué)工作，組建了一支“雙師”結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢互補(bǔ)、專兼結(jié)合的優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊；最后也是最關(guān)鍵的一點(diǎn)，是以技能大賽為抓手、為參照，進(jìn)行專業(yè)教學(xué)改革，倡導(dǎo)教師在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)用大賽的命題方式呈現(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)，用大賽的流程組織教學(xué)活動，用大賽的評判標(biāo)準(zhǔn)作為學(xué)習(xí)質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了以賽促改、以賽促學(xué)的目的。

四、促進(jìn)了實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)