机电传动控制与PLC
《机电传动控制与PLC技术》---实验教学大纲
《机电传动控制与PLC技术》课程实验教学大纲课程名称 机电传动控制与PLC技术课程学时 40课程学分 2.5课程属性 专业选修课适用专业 自动化、电气工程及其自动化专业课程性质 非独立设置的实验课程先修课程电机学、电机与拖动、工厂供电等一、课程简介本课程主要介绍常用控制电器的结构、原理、用途及型号 电气控制的基本线路 典型生产设备电气控制系统 PLC的基本原理 三菱PLC的基本指令及顺序控制指令、功能指令 PLC的通信与联网技术 PLC正确选用及PLC控制系统的简单设计。
二、课程实验目的1、进行实验基本技能的训练2、巩固、加深并扩大所学的基本理论知识 培养解决实际问题的能力3、培养实事求是、严肃认真细致踏实的科学作风和良好的实验习惯 为将来从事生产和科学实验打下必要的基础。
三、实验方式及基本要求电气控制实验要求3-4人一组 按要求完成规定的实验项目 PLC实验要求单人单机实验 按要求完成规定的实验项目。
要求能独立完成规定的实验项目 学会继电接触器控制线路的分析和设计方法 会观察实验现象 会设计简单的控制险路 有解决简单控制线路故障的能力 掌握编程器、编程软件的使用 能阅读和分析实际PLC程序与梯形图 能进行简单的程序设计 运行、调试、维护可编程序控制器系统。
四、实验报告要求实验报告是实验工作的全面总结 要用简明的形式将实验结果完整和真实的表达出来 报告要求简明扼要 字迹工整 分析合理。
图表整齐清楚 线路图要用铅笔及绘图仪器绘制 不应徒手描画。
报告包括以下几项内容1、实验名称、专业、班级、姓名、同组者名称、实验台号、实验日期、交报告日期。
2、实验目的3、实验线路图4、实验设备5、根据实验指导书要求 完成程序设计 并上机调试 整理实验内容。
6、对实验结果进行分析讨论并回答试验指导书所提出的问题。
五、考试考核方法与规定实验实行单人单机逐人考核 现场完成程序设计、输入、调试运行 并回答问题。
考核成绩占实验成绩的50% 实验出勤占实验成绩的30% 实验报告占实验成绩的40% 由每一次实验签到、实验报告成绩构成 缺少此项不得分。
《机电控制与PLC》课件
机电控制系统的设计原则
安全性原则
确保系统在各种工况下的安全 运行，预防事故发生。
可靠性原则
系统应具有高的可靠性，保证 连续、稳定运行。
经济性原则
在满足功能和性能要求的前提 下，力求降低成本。
可维护性原则
系统应便于维护和检修，降低 维护成本。
机电控制系统的设计流程
方案设计
根据需求分析，制定系统设计 方案，包括硬件和软件的配置 。
；编程设备用于编写、调试、监控用户程序。
plc的工作原理
总结词
plc的工作流程
VS
详细描述
PLC的工作原理可以概括为输入采样、程 序执行和输出刷新三个阶段。在输入采样 阶段，PLC读取所有输入端子的状态；在 程序执行阶段，PLC按照用户程序的顺序 执行指令，并刷新相关的内部寄存器；在 输出刷新阶段，PLC将内部寄存器的状态 输出到所有输出端子，驱动外部设备。
机器人感知与决策
PLC可以与机器人的传感 器和控制器进行数据交互 ，根据感知到的环境信息 进行决策和控制。
机器人协作与安全
PLC可以保证机器人与其 他设备或人员的协作安全 ，避免碰撞和伤害事故的 发生。
05
机电控制与plc的未来 发展
机电控制技术的发展趋势
智能化
柔性化
随着人工智能和物联网技术的快速发 展，机电控制技术将更加智能化，能 够实现自主决策和自适应调整。
机电控制系统的组成
总结词：系统构成
详细描述：机电控制系统主要由传感器、控制器、执行器和被控对象等部分组成。传感器负责检测被 控对象的参数变化，控制器根据传感器的信号计算出控制量，执行器根据控制器的指令执行相应的动 作，以实现对被控对象的精确控制。
机电控制技术的发展历程
机电控制与PLC应用课程设计总结
机电控制与PLC应用课程设计总结1. 项目背景随着现代工业生产自动化程度的不断提高，可编程逻辑控制器（PLC）在机电控制领域的应用日益广泛。
本课程设计旨在使学生掌握PLC的基本原理、编程方法及其在机电控制系统中的应用，提高学生的实际操作能力和创新能力。
2. 项目目标通过本课程设计，学生应达到以下目标：1. 理解PLC的基本工作原理和结构；2. 熟悉PLC编程软件的使用；3. 掌握PLC程序的设计方法和技巧；4. 学会将PLC应用于实际的机电控制系统设计中；5. 提高解决实际问题的能力和团队协作能力。
3. 项目内容本项目包含以下几个主要内容：1. PLC基础知识研究：了解PLC的历史、发展、基本工作原理和结构；2. PLC编程软件研究：熟悉编程软件的安装、使用和编程操作；3. PLC编程实践：通过典型实例研究PLC程序的设计方法；4. 机电控制系统设计：根据实际需求，设计一个用PLC控制的机电系统；5. 系统调试与优化：对设计好的系统进行调试，发现问题并进行优化。
4. 项目实施4.1 阶段一：PLC基础知识研究1.1 研究PLC的基本工作原理和结构，包括CPU、存储器、输入/输出模块、电源模块等；1.2 了解PLC的分类、性能指标和选用原则；1.3 研究PLC的编程语言，包括指令、数据类型、程序结构等。
4.2 阶段二：PLC编程软件研究2.1 安装并熟悉编程软件的使用，如三菱GX Works2、西门子Step7等；2.3 研究编程软件中的指令库、功能模块和仿真调试工具。
4.3 阶段三：PLC编程实践3.1 分析典型实例的需求，明确输入输出信号、控制逻辑等；3.2 根据需求编写PLC程序，包括逻辑运算、功能模块调用等；3.3 利用编程软件进行仿真调试，验证程序的正确性。
4.4 阶段四：机电控制系统设计4.1 根据实际需求，明确机电控制系统的功能、输入输出信号等；4.2 选择合适的PLC型号和输入输出模块；4.3 设计PLC控制程序，实现对机电控制系统的控制；4.4 完成控制系统的外观设计和布线。
机电控制中PLC技术的应用
机电控制中PLC技术的应用PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种集数字电子技术、计算机技术和通信技术于一体的控制系统。
PLC技术在机电控制中具有广泛的应用，其主要特点是灵活性高、可靠性强、扩展性好、易于操作等。
PLC技术的应用包括以下几个方面：1. 自动化生产线控制：PLC可以用来控制自动化生产线中的各个设备和机械，实现生产线的自动化操作。
通过PLC编程，可以实现按顺序启动或停止设备、控制设备的速度和方向、监测设备的运行状态等功能，大大提高了生产线的效率和稳定性。
2. 工业机器人控制：PLC可用于控制工业机器人的动作和功能。
通过与传感器和执行器的配合，PLC可以实现工业机器人的精确定位、抓取、放置等动作，完成各种复杂的操作任务。
3. 供水、供电系统控制：PLC可用于控制供水和供电系统中的设备和装置。
PLC可以控制给水泵的启停、调节泵的流量和压力、监测管道的水位和温度等，实现供水系统的智能化管理。
4. 温度、湿度控制：PLC可用于控制温度、湿度等参数。
通过与温度传感器、湿度传感器的连接，PLC可以实时监测和控制环境的温湿度，自动调节加热设备、制冷设备的工作状态，保持室内的舒适度。
5. 输送带控制：PLC可用于控制输送带的运行和停止。
通过监测传感器和PLC的配合，可以实现自动检测物体的到达和离开，自动控制输送带的启停和速度，提高物料输送的效率和准确性。
6. 灯光控制：PLC可用于控制灯光的开关和亮度。
通过与光敏传感器和灯具的连接，PLC可以实现根据环境亮度的变化自动调节灯光的亮度，提高能源利用效率。
7. 安防系统控制：PLC可用于控制安防系统中的摄像头、报警器等设备。
通过与传感器和执行器的连接，PLC可以实现监控设备的自动旋转、报警器的自动启停等功能，提高安防系统的稳定性和可靠性。
PLC技术在机电控制中的应用非常广泛，几乎涵盖了各种工业自动化和智能化的控制需求。
机电传动控制与PLC技术(新)
一、多选(共计25分,每题2.5分,每题答案完全一样得满分,少选、多选、错选均不得分。
)1、步进指令有（）。
A. STLB. RETC. LDD. END错误:【A;B】2、加法指令ADD D10 D12 D14执行的两个相加的数是（）。
A. D14B. D10C. D13D. D12错误:【B;D】3、功能指令中的操作数是指操作数( )或操作数( )。
A. 地址B. 本身C. 编号D. 符号错误:【A;B】4、PLC中控制器的基本功能就是从内存中( )指令和（）指令。
A. 指令B. 数据C. 读取D. 执行错误:【C;D】5、中断指令有( )。
A. EIB. SRETC. DID. IRET错误:【A;C;D】6、PLS指令仅在驱动输入为ON后的一个扫描周期内，对软元件（）动作A. YB. SC. CD. M错误:【A;D】7、向上面的状态转移则称为（）或（）。
A. 循环B. 重复C. 转移D. 跳转错误:【A;B】8、位组件右移SFTR X000 M0 K16 K4执行时，移入的位有( )。
A. X003B. X002C. X001D. X000错误:【A;B;C;D】9、要使数据寄存器( )和变址寄存器（）的内容清零，可以用RST指令。
A. DB. CC. X、YD. V、Z错误:【A;D】10、PLC扫描的三个阶段是( )A. 中断B. 输入采样C. 程序执行D. 输出刷新错误:【B;C;D】二、判断(共计25分,每题2.5分)11、中断返回指令是SRET。
A. 正确B. 错误错误:【B】12、随机存储器RAM掉电后，存储的数据不会丢失。
A. 正确B. 错误错误:【B】13、模拟量输入模块FX2N-4AD只能接收电压输入信号。
A. 正确错误:【B】14、执行指令FROM K2 K10 D10 K6之后，获得的数据存放在D10为首元件的数据寄存器中。
A. 正确B. 错误错误:【A】15、梯形图中的继电器与物理继电器是一样的概念。
《机电传动与控制》PLC顺序控制梯形图的编程实验
《机电传动与控制》PLC顺序控制梯形图的编程实验
一、实验目的和要求
1.掌握顺序控制设计法
2.熟悉SFC设计、转换及仿真调试操作
二、实验内容和原理
1.分析控制要求、设计SFC及梯形图程序
2.程序下载及调试
三、主要仪器设备
编程计算机、S7-1200PLC、下载线（网线）
四、操作方法与实验步骤
1.按照实验要求设计程序
2.输入程序并完成调试
基本控制要求：设计启动机械手工件转运控制系统
按下启动按钮，机械手手爪下移-吸盘工作吸附工件-机械手手爪上移-机械手右转-机械手手臂伸出-机械手手爪下移-吸盘释放工件-机械手手爪上移-机械手手臂缩回-机械手左转，完成一个工作周。
如没有按过停止按钮，系统继续进行下一周期的操作。
按下停止按钮，当前工作周期的操作结束后，才停止操作，返回并停留在初始状态。
拓展控制要求：奇数个工件放到机械手正前方；偶数个工件放到侧方。
请按控制要求绘制PLC接线图，设计SFC、PLC程序并完成下载调试。
五、实验数据记录和处理
1.IO分配表
2.PLC接线图
3.SFC
4.PLC梯形图程序
六、实验结果与分析
七、讨论和心得
解决实际问题实际上也是按照课本上的方法。
先列出I/O分配表、再画顺序功能图、最后转化成梯形图。
通过这次实验，使我将书本和实验结合起来，让我更深切的体会到工业设计的过程，步骤。
同时也更加理解为什么要理论联系实际。
机电控制中PLC技术的应用
机电控制中PLC技术的应用
PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字化的电子智能控制系统，它经常应用于机电控制领域。
PLC技术具有可靠性高、可编程性强、控制灵活等优点，可以大幅提高机械和设备的控制效率和安全性。
以下是PLC技术在机电控制中的应用。
一、机械设备的自动化控制
PLC技术可以通过编程实现机械设备的自动化控制。
例如，自动升降机的开关控制，可通过PLC编程实现自动控制，使得设备的操作更加灵活、安全。
另外，PLC技术还可以实现各类输送带、包装机、排序机等机械设备的自动化控制，提高生产效率，降低生产成本。
二、安全保护控制
安全保护是现代机械设备的重要组成部分，PLC技术可以实现对机械设备的安全保护控制。
例如，当机械设备发生故障，PLC技术可以自动发出警报、停止设备运行，以保障操作人员的安全。
此外，PLC技术还可以实现各类安全保护装置的自动控制，如安全门、安全绳、光幕等，确保操作人员的生命安全和财产安全。
三、温度、湿度、压力等参数的自动化控制
PLC技术可以实现对各种参数，如温度、湿度、压力等的自动化控制。
例如，PLC可以通过智能温控仪实现对加热设备的温度控制，或者采集各种环境参数，并通过处理反馈控制信号，然后通过控制设备的工作状态，以达到对机械设备的自动化控制。
四、机器人和自动化生产线控制
总结来说，PLC技术在机电控制中具有非常广泛的应用，它可以大幅提高机械和设备的控制效率和安全性，推动机电控制技术的发展，同时也对产品质量、生产效率和企业竞争力的提高有着极其重要的作用。
机电控制中PLC技术的应用
机电控制中PLC技术的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于机电控制领域的自动化控制技术。
它采用可编程的控制器硬件以及适用于程序编写和修改的操作软件，可以控制和监控各种机器和设备的运行状态。
以下是PLC技术在机电控制中的应用。
1. 自动生产线控制：PLC可以用于控制自动化生产线中的各个工作位置，如装配、包装、输送等。
通过编写适当的程序，PLC可以协调不同工作位置之间的协作工作，实现生产线的高效运行。
2. 机床控制：PLC可以用于控制各种机床的运行，如铣床、车床、钻床等。
PLC可以实现对机床各个轴的定位控制、运动速度控制以及刀具的自动换刀等功能。
3. 自动化装置控制：PLC可以用于控制各种自动化装置的运行，如自动化输送带、自动包装机、自动存储系统等。
通过PLC的编程，可以实现自动化装置的运行周期控制、传感器信号的处理以及异常报警等功能。
4. 机器人控制：PLC可以用于控制工业机器人的运动轨迹、动作序列以及传感器的反馈信号。
通过PLC的编程，可以实现机器人的自动化操作，提高生产效率和生产质量。
5. 温度、湿度控制：PLC可以用于控制温度、湿度等参数的变化，通过输入各种传感器的信号，PLC可以实现对温度、湿度等参数的实时监测和控制，保证生产环境的稳定性和产品的质量。
6. 能源管理：PLC可以用于能源管理系统的控制，通过实时监测能源的使用情况，PLC可以对能源的供应进行优化调度，提高能源利用效率，降低能源成本。
7. 安全控制：PLC可以用于控制机器和设备的安全运行，通过监测各种安全传感器的信号，PLC可以实现对机器和设备的自动停机、报警、紧急停机等功能，确保人身安全和设备的正常运行。
8. 数据采集和监控：PLC可以通过与各种传感器、执行器和控制器的连接，实现对机器和设备状态的实时监测和数据采集。
通过PLC的编程，可以对数据进行处理和分析，实现对生产过程的质量监控和生产效率的评估。
PLC技术在机电控制中具有广泛的应用，可以实现对各种机器和设备的自动控制、数据采集和监控。
机电控制与PLC11
PLC可用于实现运动控制功能，如电机驱动、定 位控制等。通过配置相应的运动控制模块和编写 相应的控制程序，可以实现多轴联动、高精度定 位等功能。
过程控制
PLC可用于实现模拟量控制功能，如温度、压力 、流量等参数的控制。通过配置相应的模拟量输 入输出模块和编写相应的控制程序，可以实现闭 环控制和优化控制等功能。
系统硬件设计
控制器选型
根据系统需求和性能指标，选择合适 的控制器类型，如PLC、DCS、工业 PC等。
传感器与执行器选型
电气设计
设计系统的电气原理图、接线图等， 确保系统安全可靠运行。
根据被控对象特性和控制需求，选择 合适的传感器和执行器类型及规格。
系统软件设计
控制程序设计
根据控制策略和选定的控制器类型，编写相应的 控制程序，实现系统的控制功能。
网络化和通信能力
PLC的通信接口越来越丰富，支 持多种通信协议，实现远程监 控和管理。
高可靠性和安全性
PLC在恶劣环境下也能稳定运行 ，保障生产安全。
面临挑战
随着工业4.0的到来，PLC需要 与云计算、大数据等新兴技术
融合，提高其智能化水平。
未来展望与新兴技术融合
云计算与大数据
通过云计算和大数据技术，实现机电 控制系统的远程监控、数据分析和优 化。
PLC基本结构
包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入输出接口、电源等部分。其中，CPU是PLC的核心，负责执行用户程 序、系统程序和中断服务程序；存储器用于存储系统程序、用户程序和数据；输入输出接口用于连接现场设备和 外部设备，实现数据交换。
PLC编程语言及开发环境
PLC编程语言
主要有梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC） 和结构化文本（ST）五种编程语言。其中，梯形图是最常用的一种编程语言，因 为它直观易懂，类似于继电器控制线路的图形表示方法。
机电设备控制与PLC课程研究报告
机电设备控制与PLC课程研究报告1. 引言随着我国经济的快速发展，机电设备控制技术在各个领域得到了广泛的应用。
可编程逻辑控制器（PLC）作为机电设备控制系统中的核心部分，其技术水平和应用能力直接影响到整个控制系统的效率和稳定性。
本报告旨在对机电设备控制与PLC技术进行深入研究，分析其发展趋势和应用前景，为我国机电设备控制领域的发展提供参考。
2. 机电设备控制与PLC技术概述2.1 机电设备控制技术机电设备控制技术是指利用各种控制理论和方法，通过对机电设备的工作过程进行分析和建模，设计出合理的控制策略和方案，实现对设备运行状态和性能的优化。
机电设备控制技术主要包括模拟控制、数字控制、计算机控制和智能控制等多个方面。
2.2 PLC技术PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的数字运算控制器。
它通过编程实现对各种输入信号的逻辑处理，并输出相应的控制信号，以实现对各类机电设备的自动控制。
PLC技术具有可靠性高、抗干扰能力强、易于扩展和维护等优点，已成为现代工业控制领域的主流技术。
3. 机电设备控制与PLC技术的发展趋势3.1 机电设备控制技术发展趋势1. 集成化：随着微电子技术和计算机技术的不断发展，机电设备控制系统将更加集成化，实现控制、驱动、检测等功能的一体化。
2. 智能化：通过引入人工智能技术，机电设备控制系统将具备自主学习、自适应调节等功能，提高系统的智能水平。
3. 网络化：随着物联网技术的发展，机电设备控制系统将实现远程监控和故障诊断，提高系统的运行效率和可靠性。
4. 绿色化：环保意识的不断提高，机电设备控制系统将更加注重节能、降耗、减排等方面的技术研发。
3.2 PLC技术发展趋势1. 模块化：PLC产品将朝着模块化、定制化方向发展，以满足不同行业和领域的应用需求。
2. 高速度：随着工业自动化程度的提高，对PLC的响应速度要求越来越高，高速PLC将成为发展趋势。
机电控制中PLC技术的应用
机电控制中PLC技术的应用【摘要】本文主要介绍了机电控制中PLC技术的应用。
介绍了在工业自动化中，PLC技术如何实现对生产流程的自动化控制，提高生产效率和质量。
在机电一体化中，PLC技术可以实现各种设备之间的无缝协作，提高设备的整体性能。
然后，探讨了在智能制造中，PLC技术如何应用于智能设备和生产线的控制，实现智能化生产。
指出了在物流领域，PLC技术可以优化物流操作，提高物流效率和准确性。
讨论了在能源管理中，PLC技术可以实现对能源消耗的监控和调节，实现能源的合理利用。
机电控制中PLC技术的应用对提升生产效率、质量和节能减排起到了重要作用。
【关键词】机电控制，PLC技术，工业自动化，机电一体化，智能制造，物流领域，能源管理1. 引言1.1 机电控制中PLC技术的应用在工业自动化中，PLC技术可以实现对生产线的自动控制和监测，提高生产效率和质量，减少人为错误和生产成本，实现智能化制造。
在机电一体化中，PLC技术可以实现对机械设备的智能控制和故障诊断，提高设备的运行稳定性和可靠性，降低维护成本和安全风险。
在智能制造中，PLC技术可以实现对整个生产过程的自动化管理和优化调控，提高生产效率和灵活性，满足个性化定制需求，推动工业升级和转型。
PLC技术在物流领域和能源管理中的应用也日益重要，可以实现对物流运输和能源消耗的实时监测和控制，提高物流效率和节能减排效果。
机电控制中PLC技术的应用不断拓展和深化，已经成为推动工业智能化发展和提升竞争力的重要手段。
随着科技的不断进步和工业需求的不断增长，相信PLC技术在未来会有更广阔的应用空间和更重要的作用，为工业创新和发展注入新的动力。
2. 正文2.1 工业自动化中PLC技术的应用PLC技术在工业自动化中实现了生产线的自动化控制。
通过编程PLC控制器，工程师可以实现对生产设备的精确控制，包括启动、停止、加工时间控制等。
这有效提高了生产效率，降低了生产成本。
PLC技术在工业自动化中实现了数据采集和监控。
第7章 机电传动系统plc控制1
第 可编程控制器概述
7.1.1 可编程控制器的定义
❖ 什么是PLC？
➢ 是一种工业控制装置
➢ 是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的， 并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、 计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
❖ 通用叫法
➢ 为满足各种控制系统的要求，不断开发出许多功能模 块，如高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块、 通信和人机接口模块等。
❖ 向人机交互方便化发展
❖ 向高可靠性方向发展
❖ 向开放性和标准化方向发展
❖ 向通信网络化发展
❖ 软PLC的发展
河南工业大学 .机电工程学院
第7章 机电传动系统的 PLC控制
➢ 在存储容量方面，有的PLC最高可达几十兆字节。为 了扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬 盘。
❖ 向编程语言的多样化和高级化方向发展
河南工业大学 .机电工程学院
第7章 机电传动系统的 PLC控制
机电传动与控制
7.1 可编程控制器概述
7.1.6 可编程控制器的发展趋势
❖ 向智能化方向发展
➢ 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；
➢ 通用性强，扩展方便;
➢ 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。
河南工业大学 .机电工程学院
第7章 机电传动系统的 PLC控制
机电传动与控制
7.1.2 可编程控制器的产生
❖ 1969年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器 PDP—14，并应用于工业现场。 PLC是计算机技术与传统的继电器-接触器控制技术相结
整体式PLC组成： 3. I/O单元
输入模块和输出模块通常称为I/O模块或I/O单元。
机电传动控制PLC控制
十、 恒转矩型机械特性
位能转矩：由物体的的重 力和弹性体的压缩、拉伸 与扭转等作用而产生的负
不中的有载··方转时难；，转作向矩为理位反矩用无大正，解能抗方关小，其，转向转，恒有特不在即矩矩定时点变在运TT不为LL为某，的的动变负：一与；符符方。方运号号程向动式则正
降速度的一种运行状态。 制动与自然停车的区别？？？
几个基本的概念
2．制动与自然停车
电动机有两种停止运转方式：
1）自然停车：电动机脱离电网，靠很小的摩擦 阻转矩消耗机械能使转速慢慢下降直到转速为 零而停车。这种停车过程需时较长，不能满足 生产机械快速、准确停车的要求；
2）制动：外加阻力转矩，使电动机迅速停车。 为了提高生产效率，保证产品质量，需要加快 停车过程，实现准确停车等，要求电动机运行 在制动状态，常简称为电动机的制动。
• 调速技术的发展（交流、大范围、高精度） • 控制理论与技术 的发展（现代控制理论、非线 性控制、模糊智能控制、神经网络）
• 制造自动化技术的发展（分布式控制、现场总线 、FMS/CIMS）
传动技术的发展
• 动力源：蒸汽机，内燃机，电动机 • 机电传动方式： ✓成组拖动：一台电机拖动多台设备，老方式，传动机构复杂，效率低。 ✓单电机拖动：一台电机拖动一台设备，比成组方式进步。 ✓多电机拖动：多台电机拖动一台设备，现代的传动方法。
他励电动机的制动
制动： •为了快速、准确停车或限制 重物下放速度，电动机提供 与电动机旋转方向相反的转矩以 快速停车，限制重物下放速度 速度是否变化是其根本区别！！ 三种方式： •反馈制动 •反接制动 •能耗制动
机电传动与PLC控制
日 立： E、EC、EM、EMII、H、EH-150、MICRO-EH系列
东 芝： 富 士： EX20 EX40系列 NB、NJ、NS、SPB系列
松 下： FP0、FP1、FP2、FP2SH、FP3、FPM、FPC、FP5、
FP10、FP10S、 FP10SH系列 欧姆龙： CPM1A、CPM2A、C200H、CQM1、CQM1A、
指令。 3.计数控制
PLC具有计数控制功能。它为用户提供若干个计数器并设置了记数指令。
三、PLC控制技术概述
4. A/D、D/A转换
大多数可编程序控制器还具有摸/数（A/D）和数/摸（D/A）转换功能， 能完成对模拟量的检测与控制。
5. 定位控制
6. 通信与联网
7. 数据处理功能
三、PLC控制技术概述
5、掌握PLC编程指令及PLC控制的系统设计方法
• 目标：学完本课程达到懂原理、会分析、能维护、会简单设计的目标
二、机电传动概况
定义：机电传动（又称电力传动或电力拖动）是指以电动机为原动机 驱动生产机械的系统之总称，它的目的是将电能转变为机械能，实现 生产机械的启动、停止、速度调节，完成各种生产工艺过程的要求。 内容：包括拖动生产机械的电动机及控制电动机的一整套控制系统两
三、PLC控制技术概述
三、主要功能 1.逻辑控制 PLC具有逻辑运算功能，它设置有“与”、“或“、“非”等逻辑运 算指令，能够描述继电器触点的串联、并联、串并联、并串联等各种连接。 因此它可以代替继电器进行组合逻辑和顺序逻辑控制。 2. 定时控制
PLC具有定时控制功能。它为用户提供若干个定时器并设置了定时
二、机电传动概况
新工科背景下“机电传动与PLC控制”卓越课程改革
新工科背景下“机电传动与PLC控制”卓越课程改革随着工业技术的飞速发展和工业化程度的不断提升，机电传动与PLC控制技术作为现代制造业中不可或缺的重要一环，对于培养高素质的工程技术人才具有重要意义。
在新工科的背景下，针对“机电传动与PLC控制”课程进行卓越改革已成为当务之急。
本文将探讨新工科背景下“机电传动与PLC控制”课程改革的重要性，以及如何进行改革，以适应现代工业的需求。
让我们来了解一下什么是新工科。
新工科是指以人工智能、大数据、云计算、物联网等新兴科技为驱动力，以发展为导向，以问题为中心，以工程教育为基础，以设计和创新为核心，强调跨学科融合和综合实践的工科教育理念。
在新工科的理念下，工科教育必须站在时代前沿，充分融合科技创新的理念和方法，培养具备现代工程实践能力的高素质人才。
“机电传动与PLC控制”作为工程技术的一门基础课程，对于培养学生的实际动手能力、工程设计能力和实践能力具有至关重要的作用。
在传统教学模式下，“机电传动与PLC控制”课程往往过于注重理论知识的灌输，而缺乏对工程实践的引导和培养，学生很难在课堂上真正掌握实际应用技能。
在新工科背景下，传统课程教学模式已经无法满足现代工程实践的需求，必须进行卓越课程改革，以适应时代的发展和工业化的要求。
那么，“机电传动与PLC控制”课程应该如何进行卓越课程改革呢？课程设置要更贴近实际工程应用。
传统的课程设置往往将理论知识和实际应用技能划分得很清晰，导致学生在学习理论知识时很难将其与实际应用联系起来。
在课程改革中，应该将实际工程案例融入到课程中，让学生在学习理论知识的就能够感受到这些知识对于实际工程的重要性和应用价值。
应该增加实验环节，让学生通过实际操作来掌握机电传动与PLC控制的技能，从而培养其实际动手能力和工程设计能力。
教学方法要更加灵活多样。
在课程改革中，应该引入项目驱动的教学方法，让学生通过解决实际工程问题的方式来学习机电传动与PLC控制的知识和技能。
机电设备控制与PLC课程研究报告
机电设备控制与PLC课程研究报告1. 研究背景机电设备控制与PLC（可编程逻辑控制器）课程是针对机电设备控制原理和PLC的应用进行研究和研究的课程。
机电设备控制是指通过控制器对机电设备的运行进行监控和调控的技术，而PLC是一种常用的控制器设备，可通过编程实现对机电设备的自动控制。
该课程旨在培养学生在机电设备控制领域的理论和实践能力。
2. 研究目的本研究报告旨在通过对机电设备控制与PLC课程的研究，探讨以下几个方面：1. 了解机电设备控制的基本原理和方法；2. 研究PLC的基本结构和功能，以及其在机电设备控制中的应用；3. 分析机电设备控制与PLC课程的教学内容和教学方法；4. 探讨机电设备控制与PLC课程对学生的培养目标和能力要求。
3. 研究内容3.1 机电设备控制基本原理和方法在这一部分，我们将介绍机电设备控制的基本原理，包括传感器与执行器的应用、信号处理和控制策略等。
同时，我们还将研究机电设备控制中常用的方法，如PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
3.2 PLC的基本结构和功能PLC作为一种常用的控制器设备，具有多种功能和模块。
在这一部分，我们将介绍PLC的基本结构和功能，包括输入输出模块、中央处理器和通信接口等。
同时，我们还将研究PLC在机电设备控制中的具体应用，如逻辑控制、定时控制和位置控制等。
3.3 机电设备控制与PLC课程的教学内容和教学方法在这一部分，我们将分析机电设备控制与PLC课程的教学内容和教学方法。
教学内容包括理论知识和实践操作，涵盖机电设备控制和PLC的相关原理和技术。
教学方法包括课堂教学、实验实践和案例分析等，旨在培养学生的综合能力和实践能力。
3.4 机电设备控制与PLC课程的培养目标和能力要求在这一部分，我们将探讨机电设备控制与PLC课程对学生的培养目标和能力要求。
培养目标包括学生对机电设备控制和PLC技术的理解和应用能力，以及解决实际问题的能力。
能力要求包括工程实践能力、团队合作能力和创新能力等，旨在培养学生的综合素质。
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台州学院 2019-2020 学年第 1 学期17 级 机械设计 专业《机电传动控制与PLC 》期中试卷 （A 卷）班级 姓名 学号一、填空题（每空1分，共20分）1. FX1N 系列PLC 编程元件的编号分为二个部分，第一部分是代表功能的字母。
用X 表示 继电器，用Y 表示 继电器，用M 表示 继电器，用T 表示 ，用C 表示 ，用S 表示状态器。
第二部分为表示该类器件的序号。
2. PLC 输入器件大部分是 器件，如常开按钮、限位开关、主令控制器等。
有源器件比如接近开关、光电开关、霍尔开关等的使用也越来越多，有源器件本身所需的电源一般采用PLC 输入端内部所提供的直流 V 电源。
3. 可编程程序控制器扫描工作过程分为 阶段、 阶段和 阶段等三个阶段。
4. 在程序执行阶段，可编程控制器按从 到 ，从 到 的顺序扫描执行梯形图程序。
5. 不论PLC 是何种类型的输出形式，如果某一输出映像寄存器中为“1”状态，则经过上述处理后将使对应的输出端子和COM 端子之间 ，从而驱动外部负载进行工作。
6. PLC 开关量输出接口按PLC 机内使用的器件可以分为继电器型、 型和 晶闸管 型。
7. 采用FX1N系列PLC 实现定时25s 的控制功能，如果选用定时器T2，其定时时间常数值应该设定为K 。
8. PLC 编程元件的触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈被选中（得电）时， 触点闭合， 触点断开。
9. FX1N 系列PLC 的输入接口电路一般采用 隔离方式。
二、判断题（10分，每题1分，正确填√，错误填×）1. 交流接触器的主要结构包括：电磁系统、触头系统、和灭弧装置三大部份。
( )2. 所谓主令电器是指控制回路的开关电器，包括控制按钮、转换开关、行程开关以及凸轮主令控制器等。
( )3. 正在运行的三相异步电动机突然一相断路，电动机会停下来。
（）4. 电动机正反转控制电路为了保证起动和运行的安全性，要采取电气上的互锁控制。
（）5. 对于一个串联电路，由于各电器元件或触点位置互换并不影响其工作原理，所以设计时可以随意互换。
( )6. 在电气控制线路中的动作过程中，意外接通的电路叫寄生电路。
( )7. 在可以用“失电优先型”基本逻辑式表达的逻辑关系图中，终止信号的同名信号可以在运算元件的工作区间内。
( )8. 在可以用“失电优先型”基本逻辑式表达的逻辑关系图中，起始信号的同名信号可以在终止信号持续区间内。
( )9. 在可以用“失电优先型”基本逻辑式表达的逻辑关系图中，起始信号的同名信号任何时候都不可以工作区间之外。
( )10. PLC采用循环扫描方式会导致输入对输出时间上的滞后。
（）三、单项选择题（20分，每题1分）1.低压电器一般是指交流额定电压( )及以下的电器。
A、36VB、220VC、380VD、1200V2.热继电器属于( )电器。
A、主令B、开关C、保护D、控制3.选用电磁铁时，衔铁的额定吸力必须（）机械装置所需的启动吸力。
A、大于B、等于C、小于D、都可以4. 对于无冲击电流的电路，如能正确选用低压熔断器熔体的额定电流，则熔断器具有( )保护功能。
A、短路B、过载C、短路及过载D、失压5.电气原理图中（）A、不反映元件的大小B、反映元件的大小C、反映元件的实际位置D、以上都不对6. 某些生产机械在安装或维修时，常常需要试车或调整，此时就需要（）。
A、启动控制B、点动控制C、可逆控制D、顺序控制7.三相异步电动机反接制动的优点是（）。
A、制动平稳B、能耗较小C、制动迅速D、定位准确8. 下列电器中不能实现短路保护的是（）。
A、熔断器B、热继电器C、过电流继电器D、空气开关9. 三相异步电动机要想实现正反转（）。
A、调整三线中的两线B、三线都调整C、接成星形D、接成角形10. 欲使接触器KM1断电返回后接触器KM2才能断电返回，需要（）。
A、在KM1的停止按钮两端并联KM2的常开触点B、在KM1的停止按钮两端并联KM2的常闭触点C、在KM2的停止按钮两端并联KM1的常开触点D、在KM2的停止按钮两端并联KM1的常闭触点11. 欲使接触器KM1和接触器KM2实现互锁控制，需要。
（）A、在KM1的线圈回路中串入KM2的常开触点B、在KM1的线圈回路中串入KM2的常闭触点C、在两接触器的线圈回路中互相串入对方的常开触点D、在两接触器的线圈回路中互相串入对方的常闭触点12. 三相笼形电动机采用星-三角降压起动，适用于正常工作时（）接法的电动机。
A、三角形B、星型C、两个都行D、两个都不行13. 三相笼型电动机采用自耦变压器降压起动，适用于正常工作时（）接法的电动机。
A、三角形B、星型C、两个都行D、两个都不行14.不能够引起元件状态改变，也不能使工步发生切换的信号称为。
（）A、有效信号B、瞬时信号C、持续信号D、非控信号15._____是PLC系统的眼、耳、手，是CPU和外部现场联系的桥梁。
（）A、存储器B、电源C、编程器D、输入输出电路16.FX系列PLC的输入继电器采用编码：（）A、二进制B、十进制C、八进制D、十六进制17. FX系列PLC定时器T63是定时器。
（）A、 1sB、100msC、10msD、1min18. 当负荷电流达到熔断器熔体的额定电流时，熔体将 ( )。
A、立即熔断B、长延时后熔断C、短延时后熔断D、不会熔断19. 11kW以上的笼型电机，进行起动时应采取（）。
A、全压起动B、降压起动C、刀开关直接起动D、接触器直接起动20 .将可编程控制器分为小型PLC、中型PLC、大型PLC是按照什么分类。
（）A、按结构型式分类B、按I/O点数和存储器容量分类C、按功能分类D、按输入输出分类四、分析题（26分）1. 如图所示的梯形图程序，X005对应按钮开关SB1,X006对应按钮SB2。
Y001对应红灯，Y002对应绿灯。
（12分）1）计时器T20对应的定时时间是多少秒？（+2分）2）计时器T202对应的定时时间是多少秒？（+2分）3）程序一开始按钮均未按下，Y001和Y002对应的红灯和绿灯的亮灭情况？（+2分）4）按下按钮SB1，分列出2秒，5秒，20秒和30秒时的红绿灯的亮灭情况。
（+4分）5）再按下按钮SB2，红绿灯的亮灭情况（+2分）。
2. 如图所示的梯形图程序，X000对应按钮开关SB1。
Y000对应红灯，Y001对应绿灯，Y002对应黄灯。
（14分）1）C2和C102这两个计数器的最主要区别是什么？（+3分）2）程序开始运行，按钮均未按下，Y000、Y001和Y002对应红灯、绿灯和黄灯的亮灭情况？（+3分）3）从一开始运行的情况，分别按几下SB1, Y000、Y001和Y002对应的灯状态会改变（每种情况都是从头开始算起，不干扰）。
（+3分）4）从一开始运行的情况，按动SB1按钮3下，突然断电，重新接上电源后，按4下SB1, Y000、Y001和Y002对应的灯亮灭情况分别是什么（+3分）。
5）计数器重置的指令是什么，写出重置C102的指令（+2分）五、设计题（24分）1. 某液压控制系统的控制要求如图所示，三个电磁阀控制三个活塞杆做进、退活动，一共要执行六个工步，其启动按钮为SB1，设有紧急复位按钮SB2。
工步顺序如图所示，按下按钮SB1后YA1得电，活塞杆A往右前进，压到行程开关SQ1，YA3得电、活塞杆C往右前进，压到行程开关SQ2，YA1失电、活塞杆A往左后退，压到行程开关SQ3，YA2得电、活塞杆B 往右前进，压到行程开关SQ4，YA2失电、活塞杆往左后退，压到行程开关SQ5，YA3失电、活塞杆C往左后退，ABC均退到原位停止。
任意时刻如果按下急停按钮SB2，三个电磁阀均失电。
（24分）1）根据控制要求写出动作状态图（+7分）2）画出逻辑关系图(+7分)3）根据逻辑图写出各元件的逻辑式（+5分）4）画出电气控制图（+5分）台州学院 2019-2020 学年第 1 学期17 级 机械设计 专业《机电传动控制与PLC 》期中答题纸 （A 卷）班级 姓名 学号一、填空题（每空1分，共20分）1. 、 、 、 、 。
2. 、 。
3. 、 、 。
4. 、 、 、 。
5. 。
6. 。
7. 。
8.、 。
9. 。
二、判断题（10分）四、分析题（26分）1. （12分）2. （14分）五、设计题（24分）17级机械设计专业《机电传动控制与PLC》期中试卷答案（A卷）班级姓名学号一、填空题（每空1分，共20分）1. 输入、输出、辅助、定时器、计数器。
2. 无源、24V。
3. 输入处理、程序执行、输出处理。
4. 上、下、左、右。
5. 接通。
6. 晶体管。
7. 250。
8. 常开、常闭。
9. 光电耦合。
二、判断题（10分）四、分析题（26分）1. 如图1的所示的梯形图程序，X005对应按钮开关SB1,X006对应按钮SB2。
Y001对应红灯，Y002对应绿灯。
（12分）图11）20秒？（+2分）2）3秒（+2分）3）Y001灭和Y002亮（+2分）4）2秒：Y001灭和Y002亮；5秒：Y001灭和Y002灭；20秒：Y001亮和Y002灭；30秒：Y001亮和Y002灭；（+4分）5）Y001灭和Y002亮（+2分）。
2. 如图2的所示的梯形图程序，X000对应按钮开关SB1。
Y000对应红灯，Y001对应绿灯，Y002对应黄灯。
（14分）图21）C2 断电重置，C102断电不重置（+3分）2）Y000 灭、Y001 亮、Y002灭？（+3分）3）Y000 5下、Y001 4下、Y002 4下。
（+3分）4）Y000 亮、Y001 灭、Y002 灭（+3分）。
5）RST，RST C102（+2分）五、设计题（24分）1. 某液压控制系统的控制要求如图所示，三个电磁阀控制三个活塞杆做进、退活动，一共要执行六个工步，其启动按钮为SB1，设有紧急复位按钮SB2。
（24分）1） 根据控制要求写出动作状态图（+7分）2） 画出逻辑关系图(+7分)按下SB1YA1得电，活塞杆A 前进压下SQ1 压下SQ3YA3得电，活塞杆C 前进压下SQ2压下SQ3压下SQ4YA1失电，活塞杆A 后退YA2得电，活塞杆B 前进 压下SQ5YA2失电，活塞杆B 后退压下SQ5YA3失电，活塞杆C 后退 ABC 均退到原位停止3） 根据逻辑图写出各元件的逻辑式（+5分）332211)25)(31(25)31(34)213(22)111KA YA KA YA KA YA KA SQ KA SQ KA SQ KA SQ KA SQ KA KA SQ KA SQ KA SB KA ===++=∙+=+∙=+=（ 4） 画出电气控制图（+5分）。