机床电气控制技术第1章机床继电器控制线路的基本环节
数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
习题答案第一章机床控制线路的基本环节1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。
它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
因此继电器触点容量较小（不大于5A）。
在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。
最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。
长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。
绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。
机床电气控制技术第一章-(2)
动分： 延时断开的动分触点
记忆方法：
f
f
假想：作用力从弧顶指向弧心，其最终效果是使触头闭合还是 使触头断开，再在其前面加上“延时”二字。而动分还是动合， 由触头的画法（张开还是闭合）决定。
小结
▲电气传动自动化；▲仪表自动化 速度调节（调速）
1.电气传动（拖动） ★的基本要求
1、 掌握电气自动控制的基本原理； 2、 能读懂一般机床电气控制电路图； 3、 掌握晶闸管直流电气传动的基本原理； 4、 懂得PLC的工作原理，具有一定的实际使用能力。
常用低压电器
一．开关电器和熔断器
1． 三级开关（三级断路器）：通-断两态
＊三级（高压）隔离开关 ＊三级（高压）负荷开关
▲继电器、接触器控制：有触点控制。 ▲顺序控制器：继电器和半导体元件综合应用的控制装置 ▲可编程序控制器（PLC:Programmable Logic Controller:可编程序
逻辑控制器）： ▲ 数控机床：高效率、高精度、高柔性。是当前机床自动化
的理想形式 ▲ CAD,CAM CAQ（计算机辅助质量检测）CIMS （计算机集成
动作： 线圈通电，吸合： （常开）触头闭合（动合），断开的电路被接通； （常闭）触头断开（动断），接通的电路被分断。 线圈电压：50Hz, 220V; 50Hz, 380V.
三．按钮、行程开关
主令电器：发出指令去控制接触器或其它电器电磁机构的线圈 使电路通、断
1．按钮 特点：自动复位
动合 动分 先断后合
优点： 缺点： ★ 交流传动（调速）
优点： 缺点： 主要技术：交流变频调速技术（变频器）； 矢量控制技术。
SCR 晶闸管（可控硅）； GTR 功率晶体管； SPWM正弦脉冲宽度调制； DSP 数字信号处理器 IGBT 绝缘门极晶体管（绝缘栅双极性晶体管） IPM 智能化功率模块
数控机床电气控制课件
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刀开关分单极、双极和三极。刀开关在电气原理图中的图形及文字符号如图所示。
数控机床电气控制课件
（1）其额定电流要大于电动机额定电流的三倍。 （2）根据电源种类、电压等级、所需级数及使用场合。
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四、接触器
接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路(如电动机)的自动控制电器。 接触器种类分为直流、交流两种，机床上应用最多的是交流接触器。目前我国常用的交流接触器主要有：CJ20、CJX1、CJX2、CJ12和CJ10等系列，引进德国BBC公司制造技术生产的B系列，德国SIEMENS公司的3TB系列等。
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电动机回路中作短路保护时，对于单台直接起动电动机，应按下式计算： Ifu=（1.5～2.5）IN IIN —— 电动机的额定电流。 对于多台直接起动电动机，应按下式计算： Ifu=（1.5～2.5）Inmax+∑IN INmax—— 功率最大的一台电动机额定电流。 ∑IN —— 其余电动机额定电流之和。
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(1) 塑料外壳式断路器
机床常用的DZl0、DZl5、DZ5－20、DZ5－50等系列塑料外壳式断路器（以下简称断路器），适用于交流电压500V以下和直流电压220V以下的电路，作不频繁地接通和断开电路用。
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(2) 小型断路器
小型断路器主要用于照明配电系统和控制回路。机床常用DZ30－32、DZ47－60等系列的小型断路器。 其主要用于交流50Hz/60Hz，单极230V，二、三、四极400V线路的过载、短路保护，同时也可以在正常情况下不频繁地通断电器装置和照明线路。
南昌大学机床电气控制技术及PLC课后题答案_1
第一章常用低压电器1-1开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？通常哪些灭弧措施？答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。
为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法。
（１）吹弧（２）拉弧（３）长弧割短弧（４）多断口灭弧（５）利用介质灭弧（６）改善触头表面材料1-2 写出下列电器的作用、图形符号和文字符号：答：（１）熔断器作用：严重过载和短路保护图形符号：文字符号：FU（２）组合开关作用：用于机床上作电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路。
图形符号：文字符号：SA（３）按钮开关作用：在控制电路发出手动控制信号图形符号：文字符号：SB（４）自动空气开关KM KM KM KM 线圈主触点常开辅助触点助触点常闭辅 线圈 主触点 常开 常闭 辅助触点 辅助触点(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f ）断点延时断开动合（常开）触点 （g ）断点延时闭合动断（常闭）触点（h ）瞬动触点作用：在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用 ，并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路。
图形符号：文字符号:QF（５）交流接触器作用：远距离频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。
图形符号：文字符号：KM （６）热继电器作用：主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护， 图形符号：热元件 常闭触点 文字符号：FR （７）时间继电器作用：按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路 图形符号：文字符号：KT（８）速度继电器作用：以旋转的速度信号的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动。
第一章-王振臣主编-机床电气控制技术第5版完整课件
表1-4 电磁式控制继电器的整定参数
电流种类
可调参数
调整范围
直流 交流
动作电压 动作电压
吸合电压 30～50%Ue 释放电压 7～20%Ue 105~120%Ue
直流
交流 直流
动作电流 动作电流
吸合电流 30～65%Ie 释放电流 10～20%Ie 110～350%Ie 70～300%Ie
电磁机构：将电磁能转换 成机械能，产生电磁吸力 带动触点动作.
电磁接触器结构示意图
灭弧罩 主触点
常闭辅 助触点
常开辅 助触点 弹簧
动铁心 线圈 静铁心
接触器根据电磁原理工作：
当电磁线圈通电后，线圈电 流产生磁场，使静铁心产生电磁 吸力吸引衔铁，并带动触点动作， 使常闭触点断开，常开触点闭合， 两者是联动的。当线圈断电时， 电磁力消失，衔铁在释放弹簧的 作用下释放，使触点复原，即常 开触点断开，常闭触点闭合。
掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础
电器元件的分类：
按工作电压等级分类：
▪ 高压电器： AC1200V、DC1500V及以上电路中的电 ▪ 低压电器： 器AC。1200V、DC1500V以下电路中的电器。 ➢按动作原理分类： ▪ 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 ▪ 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。 ➢按用途分类 ：（表1-1、表1-2） ▪ 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。 ▪ 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。 ▪ 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 ▪ 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。 ▪ 执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器 线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。
电气控制线路的基本环节
Rd为绕组直流电阻，R为铁损等效电阻，L为等效电感，R、L值与转子 电流频率有关。
变压器降压启动；
按下SB2
KT延时断开的常闭触头断开 KM1线圈断电
切除自耦变压器；
KT线圈得电延时
KT延时闭合常开触头闭合 KM2线圈得电 KM2
主触头闭合 M加全电压(diànyā)运行。
2．停止
按下SB1 KT和KM2线圈断电释放 M断电停止。
特点:在获取同样启动转矩情况下，从电网获取电流相对电阻降压启 动要小得多，对电网冲击小，功率损耗小。但自耦变压器价格高， 主要用于容量较大、正常运行为星形接法的电动机启动.
1 电气控制线路的绘制 表达电气控制系统的结构、原理，便于进行电器元件的安装、调整、使用和维修。 使用统一规定的电气图形符号和文字符号。 1．1 常用(chánɡ yònɡ)电气图形、文字符号 规定从1990年1月1日起，电气控制线路中的图形和文字符号必须采用新标准。 GB4728—1984《电气图用图形符号》 GB6988—1987《电气制图》 GB7159—1987《电气技术中的文字符号制定通则》
电气控制线路(xiànlù)的基本环节
电气控制线路：将各种有触点的继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件， 按一定方式连接起来组成的控制线路。
作用：实现对电力拖动系统的启动、反向、制动和调速控制，实现对拖动系统的 保护，满足生产工艺要求，实现生产加工自动化。
本章内容：主要介绍组成电气控制线路的基本环节，电气控制线路的分析阅读方 法。
第三页，共55页。
电气控制线路的基本(jīběn)环节
竖排时，上面用奇数，下面用偶数。直流控制电路中，电源 正极按奇数标号(biāohào)，负极按偶数标号(biāohào)。
数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
精品文档习题答案机床控制线路的基本环节第一章1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。
它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
因此继电器触点容量较小（不大于5A）。
在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。
最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。
长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。
绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。
02207 电气传动与可编程控制器(PLC)
02207 电气传动与可编程控制器（PLC）扬州大学编（高纲号0635）一、课程内容与考核目标第一篇机床电气控制技术（第一章、第二章、第三章、第四章、第五章）第一章机床控制线路的基本环节（一）学习目的与要求熟悉常用控制电器的用途；熟练掌握电气控制的基本线路，具有对简单电气控制线路的独立分析、设计能力。
（二）考核知识点与考核目标本章内容是电气线路分析和设计的基础。
1、识记：电气控制系统图的画法及阅读方法（一般）2、理解：常用控制电器的用途以及图形和文字符号（重点）三相笼型异步电动机全压起动控制线路（重点）三相笼型异步电动机降压起动控制线路（重点）三相异步电动机的正反转控制线路（重点）三相异步电动机的制动控制线路（重点）控制线路的其他基本环节（重点）电动机的保护（重点）3、应用：运用电气控制的基本线路，对基本电气控制线路有独立分析和设计能力。
（重点）第二章机床电气控制线路的分析（一）学习目的与要求掌握电气控制系统的分析方法，熟悉典型生产设备电气控制系统，掌握控制线路的组成，典型环节的应用及分析控制线路的方法。
（二）考核知识点与考核目标1、识记：电气控制系统分析的基本内容和一般规律，电气原理图的分析方法与步骤。
（次重点）卧式车床的电气控制线路分析（次重点）摇臂钻床的电气控制线路分析（次重点）铣床电气控制线路分析（次重点）镗床的电气控制线路分析（次重点）2、理解：掌握电气控制系统的分析方法（次重点）3、应用：掌握电气控制系统的分析方法，，对较复杂电气控制线路有独立分析能力。
（重点）第三章机床电气控制线路的设计及电气元件的选择（一）学习目的与要求熟悉常用控制电器的用途并能正确使用，掌握简单机床电器控制线路的设计。
（二）考核知识点与考核目标1、识记：机床电气设计的一般步骤及拖动电机的选择，机床常用电器的选择（一般）2、理解：机床电气控制线路设计举例（次重点）3、应用：根据控制要求能进行简单机床电器控制线路的设计（重点）能正确使用常用控制电器（重点）第四五章交流直流调速系统（一）学习目的与要求熟悉交流直流调速系统的基本概念。
机床电气控制题库
机床电气控制习题库第一章绪论一填空题★1.电气传动是指电动机驱动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。
★2.用电动机驱动工作机械来实现生产工艺过程中的各种控制要求的系统称为电气传动系统。
★3.电气传动系统主要由电动机、传动机构、控制设备和电源四个基本环节组成。
★4.电动机是生产机械的原动机，其作用是将电能转换成机械能。
★5.传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置。
★6.控制设备是用来控制供给电动机电能的形式与时间，使其适应生产机械需要的设备。
★7.电源是电动机和控制设备的能源，分为交流电源和直流电源。
★8.电气传动系统按照驱动电动机的不同，分为直流驱动系统和交流驱动系统两大类。
★9. 电气传动系统按照有无反馈装置，分为闭环电气传动系统与开环电气传动系统。
★10.直流电动机具有良好的启动和控制性能，尤其是它的调速性能良好，可以方便地在很宽的范围内平滑调速。
二选择题★1.下列作为能作为传动机构的是（Ｂ）A 电动机B 传送带C 主电动机★2. 在一个电气传动系统中，除了一台主电动机外，还有一些（Ａ）A 辅助电动机和控制电动机B 控制环节C 信号灯★3. （Ａ）电动机在频繁启动、制动及调速要求较高的场合占据主要地位。
Ａ直流Ｂ交流Ｃ以上都不对三判断★１.车床、钻床、铣床、镗床都采用电气传动系统。
（√）★２.减速箱不属于传动机构。
（╳）★３.控制设备由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。
（√）★４.为使控制系统具有良好的静态与动态特性，常采用反馈控制系统。
（√）★５.晶闸管不能作为连续控制系统的元器件。
（╳）６.最初自动控制是用数量不多的继电器、接触器等组成。
（√）四简答★１.什么叫电气传动？电气传动有哪几部分组成？各部分的作用是什么？答：电气传动是指电动机驱动生产机械的工作机构使之运转的一种方法。
电气传动系统主要由电动机、传动机构、控制设备和电源四个基本环节组成。
电动机是生产机械的原动机，其作用是将电能转成机械能；传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置；控制设备用来控制给给电动机电能的形式与时间，使其适应生产机械需要的设备；电源是电动机和控制设备的能源。
数控机床电气控制原理图 PPT
2.2.5 电气原理图识图
1、必须熟悉图中各器件的符号和作用。 2、识主电路 3、识控制电路 4、对于机电液配合比较紧密的生产机械，深入了解 机械传动和液压传动。 5、识读照明、信号指示、检测、保护等部分。 即：从机到电、先主后控、化整为零、连成系统
例1：
例1：
数控车床电气控制原理图分析
机床电气
机起 串动 KT得电 计时
KM2得电 电动机全压运行
停止
图中电动机由降压起动转为
全压运行后KM1和KT均断电，
起动
只有KM2得电。
按下SB1，电动机停
2 Y -△降压起动
⑴ 原理：起动时，定子绕组接成星形，每相绕组所承 受的电压为电源的相电压（220V），待转速上升到接 近额定转速时，再将定子绕组的接线换接成三角形， 每相绕组所承受的电压为电源的线电压（380V），电 动机进入全电压正常运行状态。 ⑵应用：用于正常运行时定子绕组为△联结的电动机。
二、能耗制动控制 原理： 电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组 加直流电源，以产生起阻止旋转作用的静止磁场， 达到制动的目的。
二、能耗制动控制 1.单向能耗制动控制
工作原理：
按SB2
KM1通电
电动机起动
KM1断电 能耗 按SB1 KM2通电 制动
KT通电 延时
KM2断电（制动 结束）
桥式整流电路
的启动、运行（调速）、制动等继电器接触器控 制基本线路识图、绘图、设计等；
2.2.1 电气原理图图形符号和文字符号
1、文字符号 用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、
状态和特征的字符代码。例如， FR表示热继电器。 2、图形符号
用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。 例如，“～”表示交流，R表示电阻等。
机床电气控制技术第2版(教材)
﹤70%额定 电压可靠释 放（煤矿用
产品为 65%），又 不低于10%
的裕量
120 600 120
30 300 30 30 120 30
3TB40~58系列交流接触器主要技术数据见表1-4。
表1-4 3TB40~58系列交流接触器主要技术数据
吸引
型 号
普通中等专业教育机电类规划教材 机械工业出版社精品教材
机床电气控制技术
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 实验
常用低压电器 继电器-接触器基本控制电路 机床电气控制 可编程序控制器（PLC）原理与应用 电气控制电路设计
退出 EXIT
第一章 常用低压电器
电器就是接通、断开电路或调节、控制 和保护电路与设备的电工器具和装置 1.按工作电压等级分类 2.按动作原理分类 3.按用途分类 4.按工作原理分类
/V
660
额定 工作 电流
/A
220 380 660
220 380 660
220 380 660
220 380 660
额定 发热 电流
/A 55
80
125
220
断续周期 工作制下 的额定工 作电流/A
55 40 25
63 63 40
100 100 63
160 160 100
AC3类 工作制下 的控制功
率/kW
80 132 190
115 200 200
175 300 350
85 400
在额定负载下额定 操作频率/（次/h）
AC2 AC3 AC4
（续） 吸引线圈动作性
吸合电压
释放电压
300 600 300
机床电气控制线路基本环节
机床电气控制线路基本环节概述机床电气控制线路是机床系统中的重要组成部分，它负责控制机床的各个运动部分，以实现各种加工操作。
本文将介绍机床电气控制线路的基本环节，包括电源输入、电气元件、控制器和传感器等内容。
电源输入机床电气控制线路的第一个环节是电源输入。
机床通常使用三相交流电作为电源。
三相电源具有稳定的电压和较低的失真，能够提供足够的电能以满足机床的工作需求。
在机床电气控制线路中，通常采用三相电源输入方式，以保证机床系统的稳定性和可靠性。
在机床电气控制线路中，常见的电气元件包括接触器、继电器、断路器、变压器和开关等。
这些电气元件用于控制机床的开关动作和电路的连接与断开，保证机床系统的正常运行。
接触器接触器是一种电磁开关，广泛应用于机床电气控制线路中。
接触器能够实现远距离的控制，具有较高的容量和可靠性。
在机床电气控制线路中，接触器常用于控制机床的电动机启停和正反转等动作。
继电器继电器是一种电气装置，用于在电路中实现信号的接通和断开。
继电器能够将小电流信号转化为大电流信号，以控制机床系统的各个动作部分。
在机床电气控制线路中，继电器常用于控制机床的多路切换和信号转换等操作。
断路器是一种保护设备，它能够在电路中检测到过载电流和短路故障时自动断开电源。
断路器能够有效保护机床电气控制线路和设备免受电流过载和短路故障的损害，并提供重要的安全保护。
变压器变压器是一种电气设备，它能够将交流电能转换为不同电压级别的电能。
在机床电气控制线路中，变压器常用于调整电路中的电压和电流，以满足不同电器设备的工作要求。
开关开关是机床电气控制线路中最基本的元件之一，用于控制电路的通断。
开关的种类繁多，常见的有单档开关、双档开关、限位开关和按钮开关等。
开关能够实现机床系统的手动和自动控制，是机床电气控制线路中的核心组件之一。
控制器是机床电气控制线路中负责控制和调节机床工作状态的重要组成部分。
控制器通常由微处理器、存储器、输入输出接口和控制算法等部分组成。
02207 电气传动与可编程控制器(PLC)
高纲1477江苏省高等教育自学考试大纲02207 电气传动与可编程控制器（PLC）扬州大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ课程性质与课程目标一、课程性质和特点电气传动与可编程控制器（PLC）是一门实践性很强的机电一体化专业基础课程，对考生电工学、电子学、微型计算机原理、数控技术、液压控制及机械制造技术等课程基础知识有较高要求。
本课程的任务是让考生掌握机电设备电气控制回路分析与设计的理论与方法，包括继电器、接触器控制、可编程控制器PLC控制，同时掌握交、直流电机调速方法及其相关理论知识。
二、课程目标课程电气传动与可编程控制器（PLC）设置的目标是鼓励考生：1.了解机电设备工作过程的特点，对工作过程的现象能够用本课程知识加以解释，分析机电设备工作过程的自动控制方法，能拟定合理的电气控制方案。
2.掌握继电器、接触器控制方法的基本原理，能分析机电设备继电器、接触器控制电路的工作原理，工作实践中能够检修控制电路并能对控制电路加以优化改进，对功能较简单的控制要求，能够用继电器、接触器控制方法实现电气控制回路的设计、调试，满足控制要求。
3. 掌握可编程控制器PLC的工作原理，掌握常用编程方法、编程指令，分析较复杂的机电设备控制过程特点，可用可编程控制方法实现其控制功能。
4. 熟悉交、直流电机调速原理、方法，掌握相关理论知识，实践中能够根据工作特点，选用合理的调速控制方案。
5．通过本课程的学习，能够掌握常用机电控制回路分析与设计的基础理论与方法，选用合理的电气控制方案，解决工作实践中的相关控制问题。
三、与相关课程的联系与区别本课程是一门实践性及实用性均很强的机电一体化专业基础课程，考生须具有电工学、电子学、微型计算机原理、数控技术、液压控制及机械制造技术等课程基础知识，本课程与数控技术的控制目标不同，但用本课程控制方法可进行数控机床辅助运动的自动控制，本课程与微机（单片机）控制有一定的相同之处，但微机控制主要用于开关量、模拟量的“实时”控制，本课程控制方法主要用于机电设备及生产自动线的动作控制（通常为开关量控制，高档PLC也可实现模拟量控制），本课程控制能实现的速度、容量与微机控制相比，相对较低，但本课程控制理论与控制方法在机电工程中有更广泛的应用。
《数控机床电气控制》理论教学大纲
《数控机床电气控制》理论教学大纲
一、课程基本信息
课程序号：18 课程类型：专业课授课对象：级数控技术专业
开课学期：第4学期理论学时：60 考核方式：考试
二、课程与其他课程的关系
本课程为数控技术专业的一门实践性很强的技术应用型课程。
前期课程：《计算机应用基础》、《电工电子相关基础课程》、《如电工技术》、《模拟与数字电子技术》、《电工及电气测量技术》等。
后续课程：根据不同专业教学计划，可以是：《数控机床故障诊断与维修》、《电机调速控制技术》、《电梯应用技术》、《机电传动与控制技术》及学生毕业设计等。
三、教学目的和要求
通过本课程教学，除了要求学生学习电气控制和可编程控制器应用技术基本原理外，本课程以提高学生的全面素质和培养学生的各项能力为核心组织教学。
其中包括：1、熟悉常用低压电器的结构、工作原理、特性及应用2、掌握继电接触器控制系统基本分析和设计能力，特别是掌握典型电气控制电路的分析和设计能力。
3、掌握可编程控制器的工作原理及结构特点4、熟练掌握基本逻辑指令的应用5、熟练掌握步进顺控指令编程方法及应用6、掌握功能指令基本规则，重点掌握常用功能指令的应用（少学时课程可视情况作出要求）7、了解PLC网络及通讯基本知识（少学时不作要求）
五、教材及参考资料
1、本课教材可选用《数控机床电气控制》，由夏燕兰主编，机械工业出版社，2006年2月。
2、或《数控机床电气控制》，由张永飞主编，大连理式大学出版社，2011年8月。
执笔：
审定：
编制时间：。
《机床电气控制》教案
《机床电气控制》教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本概念、原理和组成。
2. 掌握机床电气控制线路的常见故障分析与维修方法。
3. 熟悉典型机床（如车床、铣床、磨床等）的电气控制系统。
4. 能够根据实际需求设计简单的机床电气控制线路。
二、教学内容1. 机床电气控制的基本概念1.1 机床电气控制系统的定义1.2 机床电气控制系统的组成2. 机床电气控制原理2.1 机床电气控制电路的基本环节2.2 机床电气控制电路的逻辑关系3. 机床电气控制线路的常见故障与维修3.1 故障诊断与维修方法3.2 常见故障案例分析4. 典型机床电气控制系统4.1 车床电气控制系统4.2 铣床电气控制系统4.3 磨床电气控制系统5. 机床电气控制线路的设计与调试5.1 设计原则与方法5.2 调试与验收三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、原理、故障分析与维修方法。
2. 案例分析：分析典型机床电气控制线路案例，引导学生学会分析与解决问题。
3. 实验操作：安排实验室实践，让学生动手操作，提高实际操作能力。
4. 小组讨论：分组讨论设计任务，培养学生的团队协作能力。
四、教学资源1. 教材：《机床电气控制》2. 实验室设备：机床电气控制实验台、故障模拟装置等。
3. 网络资源：相关论文、案例、设计软件等。
五、教学评价1. 课堂参与度：考察学生课堂提问、讨论、实验操作等情况。
2. 课后作业：布置相关题目，检验学生对知识的掌握程度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能与问题解决能力。
4. 课程设计：评价学生对机床电气控制线路设计与调试的能力。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括理论讲授16课时，实验操作10课时，小组讨论4课时，课程设计2课时。
2. 教学计划：第1-8课时：讲解机床电气控制的基本概念、原理和组成。
第9-16课时：学习机床电气控制原理，分析典型机床的电气控制系统。
第17-20课时：学习机床电气控制线路的常见故障与维修方法。
02207电气传动与可编程控制器(PLC)10大纲
02207电气传动与可编程控制器(PLC)10大纲.txt让人想念而死，是谋杀的至高境界，就连法医也鉴定不出死因。
一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质与特点本课程是一门实践性很强，并对考生电工学、电子学及计算机原理等课程基础知识要求较高的专业课程，课程任务是让考生掌握机电控制电路分析与设计的基础理论与方法，学习时应注意理论联系实际，活学活用，知识点达到融会贯通，能运用所学知识与技能分析、解决机电控制实际问题。
（二）本课程的基本要求掌握继电器、接触器控制电路分析方法，能设计一般复杂程度的机床电气控制回路；理解交、直流调速的基本原理、方法；掌握可编程控制器PLC的基本工作原理、常用指令及实际应用编程方法。
（三）本课程与相关课程的联系本课程为一门综合性课程，先修课程包括：电工学电子学、微机原理、液压传动、机械制造设备与工艺等。
二、课程内容与考核目标第一部分机床电气控制技术第一章机床控制线路的基本环节（一）课程内容：电气原理图、交流电动机启动、正反转、制动、保护及高低速转换控制方法、电液控制回路、继电器接触器控制基本环节电路。
（二）学习要求了解各种常用电器元件结构与工作原理，电气原理图与接线图、安装图的区别；理解机床电气控制线路的基本环节功能；掌握电动机常用控制方案及电气原理图的分析方法。
（三）考核知识点与考核要求：1、领会：电气控制线路基本控制环节的特点及应用；2、掌握：机床电气控制线路的各个基本环节功能；3、熟练掌握：电气控制基本环节工作原理与设计方法。
第二章机床电气控制线路的分析与设计（一）课程内容：常用卧式车床的电气控制线路分析，电气控制回路设计的内容、方法，常用电器元件的选择原则。
（二）学习要求：了解各种常用电器的选择原则，电气控制回路设计的内容、方法；理解卧式车床的电气控制线路工作原理；掌握电器原理图的分析方法与一般复杂程度继电器、接触器控制回路设计方法。
（三）考核知识点与考核要求：1、领会：电气控制回路设计的内容、方法；2、掌握：卧式车床的电气控制线路，常用电器的选择原则；3、熟练掌握：电气控制原理图的工作原理分析；给定控制功能要求，能设计出满足要求的电气控制线路原理图。
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第一章 机床继电器控制线路的基本环节
一、电气控制线路的表示符号及电气原理图的阅 读方法：
⒈ 电气控制线路的表示符号 在电力拖动电气控制系统中，包括各种元件
如：继电器、接触器、各种开关和电动机等，为了 设计分析及安装维修时的阅读方便，在绘制电气原 理图时，必须使用国家统一规定的电气图形符号和 文字符号，看P207附录A。
控制线路：如下页。
SB5
SB6
SB1 SB2 SB3 SB4
SB7
图⑴多地起停：几个常开按钮并联，常闭按钮串联。
特点：SB1～SB4任何一个按钮都可停车，
SB8
SB5～SB8任何一个按钮都可起动电动图机⑴。
KM2
图⑵几个常开按钮串联：为保护操 作安全，要求几个操作者都发出主 令信号，设备才能工作。
工作过程如下：
按SB2 →
KM1 ON KM3 ON
Y起动
KT ON （延时） →
KM3 OFF KM2 ON KM1 ON
△运行
其中：① KM2与KM3的动断触点是保证接触器 KM2与KM3不会同时通电，以防电源 短路。
② KM2的动断触点同时也使时间继电器 KT断电（起动后不需要KT得电）。
KM2
KM2 （a）
KM2
（b）
SB1
SB2
SB3
KR
KM1
KM2
KR M
KM1 KM2
KM1
KM2
（c）
图（a）分析：无保护（互锁）环节。 按下SB2：正向KM1得电动作，主触点闭合，电动
机正转； 按下SB1 ：电动机停止； 按下SB3，反向KM2得电动作，主触点闭合，电
动机定子绕组与正转时相比相序反了， 则电动机反转。 从主回路看：如果按了SB2后又按SB3，即使KM1、
三、正、反转自动循环控制线路
u vw
Q
SB1 SB2
SB3
ST2 ST4
KR KM1
KM2
FU KM1
R
M 3～
KM1
KM2
SB3
SB2
ST1 ST3
KM2
KM1
KM2
前进
工作台
KR
后退
M
ST4 ST2
ST1 ST3
行程开关控制的正、反转自动循环线路
工作过程如下：
按SB2→KM1 on→电动机正转使工作台前进→至行 程开关ST2处压断ST2→ KM1 off KM2 on→电动机 反转使工作台后退→至行程开关ST1处压断 ST1 → KM2 off KM1 on
N
×n I F
S
N
·n I F S
S
·n I F N
S
×n I F
N
说明：① 图（a)、（b）分别用复合按钮与时间 继电器实现能耗制动的控制线路。
② KM2为制动用接触器。
工作过程如下：
图（a）：手动控制的简单能耗制动线路，停车时
按下SB1按钮，到制动结束放开按钮。 图（b）：实现自动控制，简化操作，具体操作为：
工作过程如下： 按SB2 → KM1 on →电动机起动，呈星形联结。
KT on（延时）→ KM2 on →电动机 处于工作状态，呈三角形联结。
② 定子电路串电阻降压起动控制线路
电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使 定子绕组电压降低，起动后再将电阻短接，使电 动机仍在正常电压下工作。此种起动方式不受电 动机接线形式的限制，设备简单，因而适用于中 小型机床中。 a) 图工作过程如下： 按SB2 → KM1 on →电动机串电阻降压起动
图（c）分析：可不停机换向。 使用双连按钮：按下SB2时，只有KM1可得电动
作，同时KM2回路被切断。 同理：按下SB3时，只有KM2得电，同时KM1回
路被切断。 所以：当电动机正在正转或反转时，不必先停下
电动机再换向，可直接按正转或反转起动 按钮就能实现电动机转向的改变。 联锁：接触器辅助点之间相互制约，组成顺序 起停关系的环节称为联锁。
其中：① SB3为工作台后退方向的起动按钮，在 任何时候，工作台前进与后退方向可直 接切意转换。
② SB1为停车按钮。
③ 行程开关ST3和ST4起限位保护作用。当由于某
种故障，工作台到达ST1或ST2位置时，未能切 断KM2或KM3，工作台将继续移动到达极限位 置，压下ST3和ST4，最终把控制回路断开，使 电动机停止，避免工作台由于越出允许位置所 导致的事故。
六、控制线路的其它基本环节：
⒈ 电动机的点动控制
电动机在正常工作时多数需要连续不断地工作，即所谓 长动。而点动指的是，按住按钮时电动机转动工作，手放开 按钮时，电动机即停止工作。点动常用于生产设备的调整， 如机床的刀架、横梁、立柱的快速移动，机床的调整对刀等。 下图为点动控制线路。
六、控制线路的其它基本环节：
合触点闭合。 按SB1→ KM1 OFF→KM2 ON（开始制动） →
直到n0→BV复位→KM2 off（制动结束）
图(a)存在的问题：在停车期间调整工件时，当用手正转 机床主轴时，速度继电器的转子也将随着转动，其动合触 点BV闭合，使KM2得电动作产生反向制动作用，不利于 调整工作。
图（b）分析：
SB1 SB2 SB3
SB4
SB5 SB6
KM1
KM2
KM2 KM1
图⑵
KM2
⒊ 电动机的联锁
在机床控制线路中，经常要求电动机有顺序的起动，如某些机床主轴必须在 液压泵工作后才能工作；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有足够的润滑 油；铣床的主轴旋转后，工作台方可移动等，这些都要求有联锁关系。
联锁控制线路
KT on（延时）→ KM2 on →电动机 处于正常工作状态，电阻被短接
u vw
KR
KR
Q
SB1 SB2
KM1
SB1 SB2
KT KM2
FU
KM1
KM2
KM1
KM2 KM1
KM1 R
KM2
KT KT
KT
KM2
KR
a)
3M～
KM2
b)
电动机定子电路串电阻降压起动控制线路
线路图a)存在的问题：在电动机起动后，接触器 KM1与时间继电器KT始终处于通电状态，这是 不必要的。 b) 图工作过程如下：
⒉ 电动机的能耗制动：
uvw
u FU
KM1 RP KM2
SB2
KR
SB1
v
KM1 KM2
KM2
T
KM1
KM1
KM2
（a）
SB2
KR
SB1
KM1
KM2
3
KR
KM1 KT
KM1 KM2
KM2
KT
M
3
（b）
右手定则：闭合导体切割磁力线时会产生电 流I，方向用右手定则判断。
左手定则：带电导体在磁场中运动时会受到 磁场力F的作用，方向用左手定 则判断。
二、鼠笼型三相异步电动机的起动控制线路
⒈ 直接起动控制线路：
适用于中小容量的电动机。 KR是热继电器，用于电机过载控制。
u vw
Q FU
M 3～
用开关直接起动
u v w 自锁：用接触器本身的触点使 线圈保持通电的环节称为自锁 环节。
Q
FU1
FU2
SB1 SB2 KM
KR
KM
KR
KM
M
3～ 用接触器直接起动
星—三角降压起动控制线路⑵：
u vw
KM1
u
SB1 SB2 KM2 KT
v
KM1
KR
M
KM2
3～
KM2
KM1 KT
KT
KM2 KM1
KM2
此图是用两个接触器和一个时间继电器进行 Y–△转换的降压起动控制线路。 电动机连成Y或△都是由接触器KM2完成的。 KM2断电时电动机绕组由其动断触点连接成Y； KM2通电时电动机绕组由其动合触点连接成△。 适用于小容量的电动机。
第一章 机床继电器控制线路的基本环节
⒊ 其它电路图简介：
① 电气设备安装图：表示各种电气设备在机械设备和电气 控制柜中的实际安装位置。
② 电气设备接线图：表示各电气设备之间的实际接线情况， 要求电器元件的各部件必须画在一起，文字符号、元件连 接顺序、线路号码的编制都必须与电气原理图相一致，主 要用于安装接线、检查维修和施工之时使用。
⒋ 动力头行程自动循环控制：
四、电动机制动控制线路
机床电气中常用的是反接制动和能耗制动。
⒈反接制动控制线路：实质改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序， 产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。其控制线路如下：
uv w
SB2
KR
SB1
KM1
KM2
KM1
KM2
KM1 BV
KM1
KM2
（a）
SB2
KR
SB1
KM1
KM2
3
KR
第一章 机床继电器控制线路的基本环节
⒉ 电气控制线路中原理图的绘制与阅读方法：
电气控制原理图只表示控制线路的工作原理及各电气元件 的作用和相互关系，不考虑电路中各元件的实际安装位置和 连线情况，绘制阅读电气控制原理图应遵循以下原则：
① 主回路用粗线画在左侧，控制回路用细线画在右侧； ② 同一电器元件的各导电部件如线圈和触点常常不画在一起， 但用同一文字标明； ③ 电气控制线路图的全部触点都按常态绘制，即触点、开关 均按未通电、未受力的状态绘制。
控制线路中停止铵钮使用了复合按钮SB，并在其动合触点上 并联了KM2动合触点，使KM2能自锁。这样在用手转动主轴 时，虽然BV的动合触点闭合，但只要不按下SB1，KM2不会 得电，电动机也就不会反接于电源，只有操作停止按钮SB1 时，KM2才能得电，制动线路才能接通。