机床电气控制技术 第四章
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。
机械《机床电气控制》教案
机械《机床电气控制》教案第一章：绪论1.1 课程介绍解释机床电气控制课程的目标和重要性。
概述机床电气控制的基本概念和历史。
1.2 机床电气控制系统的组成介绍机床电气控制系统的常见组成部分，例如电源、控制器、执行器等。
解释各部分的功能和相互作用。
1.3 机床电气控制技术的发展趋势探讨机床电气控制技术的发展历程。
介绍当前机床电气控制技术的发展趋势和未来展望。
第二章：电气元件2.1 电源介绍机床电气控制系统中电源的作用和类型。
解释不同电源的特点和应用场景。
2.2 控制器讲解控制器的功能和工作原理。
介绍常见的控制器类型，如继电器控制器、PLC控制器等。
2.3 执行器解释执行器的作用和分类。
探讨不同执行器的工作原理和应用领域。
第三章：电气控制原理3.1 控制逻辑介绍电气控制逻辑的基本概念和常用符号。
解释逻辑运算和逻辑门电路的工作原理。
3.2 控制电路设计讲解控制电路设计的基本原则和方法。
探讨如何根据机床需求设计合适的控制电路。
3.3 控制电路实例分析分析具体的机床控制电路实例。
解释电路的工作原理和功能。
第四章：PLC控制系统4.1 PLC基本原理介绍可编程逻辑控制器（PLC）的定义和工作原理。
解释PLC的主要组成部分和功能。
4.2 PLC编程讲解PLC编程的基本语言和指令系统。
探讨如何使用PLC编程实现机床控制功能。
4.3 PLC控制系统设计讲解PLC控制系统设计的基本步骤和方法。
探讨如何根据机床需求设计合适的PLC控制系统。
第五章：机床电气控制系统的维护与故障诊断5.1 机床电气控制系统的维护讲解机床电气控制系统的日常维护和保养方法。
解释如何检查和解决问题以保持系统正常运行。
5.2 故障诊断与维修介绍故障诊断的基本方法和技巧。
探讨如何诊断和修复机床电气控制系统中常见的故障。
第六章：典型机床电气控制系统的分析6.1 数控机床电气控制系统介绍数控机床电气控制系统的组成及特点。
分析数控机床的主轴驱动、进给驱动和辅助装置的控制原理。
机床电气控制技术.doc
机床电气控制技术目录第一章常用低压电器 1 第一节接触器 1第二节继电器 3第三节熔断器｝ 6第四节开关与主令电器 (11)第五节电磁铁和电磁离合器 (14)第二章继电器-接触器基本控制电路 17 第一节电气控制系统图、文字符号第二节三相电动机单向控制 17实验一，三相异步电动机点动、长动控制 20第三节三相异步电动机可逆旋转控制电路 23 第四节组合机床控制电路的基本环节 26第五节三相异步电动机减压起动控制电路 29第六节三相异步电动机变速控制电路 32实验二三相异步电动机正反转控制电路 35第八节三相异步电动机制动控制电路 38实验三三相异步电动机Y-∆起动控制电路 41第三章机床电气控制 44 第一节卧式车床电气控制 44第二节铣床电气控制 47第三节组合机床电气控制 50第四节磨床电气控制 53第五节摇臂钻床电气控制 56第六节起重机电气控制 59第七节机床电气控制电路的故障及处理 62三速异步电动机控制电路 65顺序控制电路的设计 67期末复习一 69期末复习二 71期末复习三 73第一章常用低压电器第一章常用低压电器FU电路符号13第一章常用低压电器第一章常用低压电器第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第二章继电器-接触器基本控制电路第三章机床电气控制第三章机床电气控制。
电大：数控机床题及答案
电大：数控机床题及答案1-4(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--数控机床》作业（一）附答案第一章数控机床简介一、填空题 1、数控机床由_________、________、_________、_________和_________组成。
2、数控机床采用_________技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。
3、突破传统机床结构的最新一代的数控机床是_______机床。
4、世界上第一台数控机床是由____国制造的。
二、选择题 1、闭环控制系统的位置检测装置装在（）（A）传动丝杠上（B）伺服电动机轴上（C）数控装置上（D）机床移动部件上 2、数控钻、镗床一般常采用（）（A）直线控制系统（B）轮廓控制系统（C）点位控制系统（D）曲面控制系统 3、数控机床中把零件加工程序转换成脉冲信号的组成部份是（）（A）控制介质（B）数控系统（C）机床本体（D）伺服电机 4、适合于加工形状特别复杂（曲面叶轮）、精度要求较高的零件的数控机床是（）（A）加工中心（B）数控铣床（C）数控车床（D）数控线切割机床三、问答题简述数控机床的发展趋势。
简述数控机床各组成部分的作用。
四、判断题 1、开环控制系统用于高精密加工中心。
（） 2、数控机床的联动轴数和可控轴数是两个不同的概念，数控机床的联动轴数一般要大于可控轴数。
（） 3、数控机床适合于生产小批量复杂零件。
（）4、按照数控机床的控制轨迹分类，加工中心属于轮廓控制。
（）《数控机床》作业答案（一）第一章数控机床简介一、填空题 1、控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置 2、数字控制 3、并联4、美国二、单选题 1、D2、C 3、B4、A 三、简答题 1、数控机床的发展趋势：（1）高速度与高精度化（2）多功能化（3）智能化（4）高的可靠性 2、数控机床各组成部分的作用：（1）控制介质：是人与数控机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。
机床电气控制线路的设计
三、热继电器的选用
– 作用：用于电动机的过载保护 – 选用依据：根据电动机的额定电流来确定其
型号与规格 IRT=（0.95~1.05）Ied
– 热继电器的整定电流值是指热元件通过的电
流超过此值的20%时，热继电器应当在 20min内动作。
– 选型：
一般情况下可选用两相结构的热继电器。 在电网严重不平衡条件下工作的电机可选用三相结构 的热继电器。 三角形接线电动机可选用带断相保护装置的热继电器。 – 下列情况 IRT=2 Ied以便保护 1．电动机负载惯性转矩非常大，起动时间长 2．电动机所带动的设备，不允许任意停电 3．电动机拖动的为冲击性负载，如冲床、剪床等 – 常用系列： JR1 JR2 JR0 JR16 JR16B：由JR0改进而来，双金属片式，有温度补偿 和断相运转保护装置。适于长期工作或间歇工作的交 流电动机。
第四章 机床电气控制线路的设计 及电气元件的选择
重点：控制线路的设计过程，元器件参数的确定。 难点：如何正确选择控制环节来满足控制要求。
继电器—接触器控制，也称常规控制或传统控制 机床组成： – 机械 – 电气
§2 机床电气设计的一般内容
一、电气设计的基本原则：
– 1．最大限度满足机床和工艺对电气控制的要求。 – 2．在满足控制要求的前提下，设计方案力求简 – 3．把电气系统的安全性和可靠性放在首位，确
数字程序控制——数控机床 – 特点：生产率高、精度高，可加工复杂零件， 发展前景广阔。
–5．明确有关操作方面的要求：
操纵台的设计、测量显示、故障自诊断、 保护措施等的要求。
– 6．设计时应考虑用户供电电网情况
电网容量、电流种类、电压、频率等。
数控技术第4章计算机数控系统(1)
位臵控制模块
6、可编程控制器（PLC） 代替传统机床的继电器逻辑控制来实现各种开关 量的控制。 分为两类： 一类是“内装型”PLC，为实现机床的顺序控制 而专门设计制造的。 另一类是“独立型”PLC，它是在技术规范、功 能和参数上均可满足数控机床要求的独立部件。
三、多CPU结构 适合多轴控制、高进给速度、高精度的机床。 紧藕合：相同的操作系统 松藕合：多重操作系统
控制各类轴运动的功能，用能控制的轴数和能同时控制 的轴数来衡量。
准备功能：G指令功能，指定机床的运动方式。 插补功能：包括软件粗插补和硬件精插补。 进给功能：F指令功能。
切削进给速度(mm/min) 同步进给速度(mm/r) 快速进给速度 进给倍率
主轴功能: 指令主轴转速 S指令功能，指定主轴转速(r/min, mm/min)。 转速编码，恒切削速度切削，主轴定向准停 辅助功能： M指令功能，指定主轴的起停转向（M03、M04）、冷却 泵的通和断、刀库的起停等。 刀具功能：T指令，选择刀具。 字符和图形显示功能： 显示程序、参数、补偿量，坐标位臵、故障信息等。 自诊断功能： 故障的诊断，查明故障类型及部位。
4、进给速度处理 编程指令给出的刀具移动速度是在各坐标合成方 向上的速度，进给速度处 理要根据合成速度计算 出各坐标方向的分速度。 此外，还要对机床允许的最低速度和最高速度的 限制进行判别处理，以及用软件对进给速度进行 自动加减速处理。
5、插补计算 插补就是通过插补程序在一条已知曲线的起点和 终点之间进行“数据点的密化”工作。
三. CNC系统的工作过程
基本过程： CNC装臵的工作过程是在硬件的支持下，执行软 件的过程。 通过输入设备输入机床加工零件所需的各种数据 信息，经过译码和运算处理（包括刀补、进给速 度处理、插补），将每个坐标轴的移动分量送到 其相应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服 电动机，带动坐标轴运动，同时进行实时位臵反 馈控制，使每个坐标轴都能精确移动到指令所要 求的位臵。
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》学习领域课程标准
《机床电气控制》学习领域课程标准2009-10-14 18:06 | 编稿:4《机床电气控制》学习领域课程标准一、学习领域定位：《机床电气控制》是电气自动化专业的一门核心职业技术技能课程。
课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式，使学生应达到以下基本要求：1、熟悉常用控制电气设备的结构、工作原理、用途、型号、并能正确选用。
2、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。
3、初步具有对电气控制系统进行改造和设计的能力。
4、初步具有对一般继电器-接触器控制线路的故障分析与检查能力。
5、电气控制线板安装的工艺要求。
由于《机床电气控制》课程具有较强的实际应用型，因此本课程在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。
先修课：《电子电气制图》、《电工知识技能》、《电机拖动与控制实践》、《电子电气仪器仪表》。
后续课：《PLC原理及应用》、《工矿电气产品及实践》、《毕业设计》。
二、学习目标：1.专业人才培养定位随着行业结构的调整和优化组合，企业进入了一个新的快速发展阶段。
新工艺、新设备、新技术大量应用，特别是自动化控制系统的引进与广泛应用，电气控制系统的运行维护岗位增加，根据对行业企业的调查，这些技术所对应的岗位群主要分布在各类机床控制系统的安装、调试、运行、维护岗位以及电气元器件及电气设备的销售与技术服务岗位。
因此电气自动化专业培养生产、建设、管理、服务一线需要的德、智、体、美等全面发展的，具有一定专业理论知识，能够从事各类自动化电气设备及系统应用、运行、维护、安装与调试等工作的高等技术应用性专门人才。
2．课程目标《机床电气控制》课程作为机电系的重点建设课程，根据高职教育特点，立足于工学结合，基于工作过程设计课程内容，采取工学交替教学方式，重点突出技能培养，实行“教、学、做”一体化项目教学，具有“工学结合”教学模式的示范作用。
数控机床电气控制试题库及答案
开设系部：数控技术系课程：《数控机床电气控制》一，填空题81第一章1 •按国标规定，“停止”按钮必须是________________ 色，“启动”按钮必须是 _____________ 色。
章节：1.4题型：填空题难度系数：3答案：红色绿色2•当电路正常工作时，熔断器熔体允许长期通过 1.2倍的额定电流而不熔断。
当电路发生______________ 或时，熔体熔断切断电路。
章节：1.3题型：填空题难度系数：3答案：短路严重过载3 •电磁式继电器按照励磁线圈电流的种类可分为________________________ 和_____________________ 。
章节：1.2题型：填空题难度系数：3答案：直流继电器交流继电器4 .电磁铁的种类按电流性质分 _____________ 和__________ 。
章节：1.5题型：填空题难度系数：4答案：直流交流5.选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用_____________ ;控制直流负载则选用 _______________章节：1.1题型：填空题难度系数：3答案：交流接触器直流接触器6•中间继电器的作用是将一个输入信号_________________ 输出信号或将信号 ________________ 。
章节：1.2题型：填空题难度系数：4答案：转换放大7 •电器按动作原理分为_____________________ 禾廿_______________________ 。
章节：1.1题型：填空题难度系数：4答案：手动电器自动电器&接触器选用时，其主触点额定工作电压应_____________ 或____ 负载电路电压。
章节：1.1题型：填空题难度系数：5答案：大于等于9 •接触器主要组成部分有____________ 、 ____________ 、灭弧装置，具有控制和保护作用。
章节：1.1题型：填空题难度系数：4答案：电磁结构触点系统10•空气阻尼式时间继电器主要由____________ 、________ 和触点系统三部分。
维修电工与实训常用机床电气控制操作教案
维修电工与实训-常用机床电气控制操作教案第一章：绪论1.1 课程介绍使学生了解本课程的目的、内容、意义，熟悉课程的安排和学习方法。
1.2 机床电气控制概述介绍机床电气控制系统的组成、作用和分类，使学生了解电气控制技术在机床上的应用。
第二章：常用低压电器2.1 低压配电柜及开关介绍低压配电柜的组成、功能及常见开关的使用方法，使学生掌握低压电器的安装与维护。
2.2 接触器讲解接触器的结构、原理、选用和安装，使学生了解接触器在电气控制中的应用。
2.3 继电器介绍继电器的类型、原理、选用和安装，使学生掌握继电器在电气控制中的应用。
第三章：机床电气控制电路分析3.1 电气控制原理讲解电气控制电路的基本原理和分析方法，使学生掌握电气控制电路的解读能力。
3.2 典型机床电气控制电路分析分析常用机床（如车床、铣床、钻床等）的电气控制电路，使学生能够实际分析机床电气控制电路。
第四章：常用机床电气控制设备的安装与调试4.1 电气设备安装工艺要求讲解电气设备安装的基本工艺要求，使学生掌握电气设备安装的技巧。
4.2 机床电气控制设备的调试与维护介绍机床电气控制设备的调试方法和维护注意事项，使学生能够对机床电气控制设备进行调试和维护。
第五章：机床电气控制设备的故障诊断与维修5.1 故障诊断与维修方法讲解机床电气控制设备故障诊断与维修的基本方法，使学生掌握故障诊断与维修的技巧。
5.2 典型机床电气控制设备故障分析与维修分析常用机床电气控制设备的故障原因，讲解故障排除方法，使学生能够独立解决机床电气控制设备的故障问题。
第六章：CNC机床电气控制与维修6.1 CNC机床电气控制基础介绍CNC机床的组成、工作原理和电气控制系统，使学生了解CNC机床电气控制的基本知识。
6.2 CNC机床电气控制系统的故障诊断与维修讲解CNC机床电气控制系统的故障诊断与维修方法，使学生掌握CNC机床电气控制系统的故障排除技巧。
第七章：PLC在机床电气控制中的应用7.1 PLC基础介绍可编程逻辑控制器（PLC）的组成、工作原理和编程软件，使学生了解PLC 的基本知识。
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
机床电气控制技术
机床动作循环图
（4）液压系统工作原理图及元件动作表
液压系统工作原理图
三面铣液压系统各元件的动作表见表5-2。
表5-2 元件动作表
元 工 步 － ＋ （＋） （＋） （＋） （＋） － （＋） － － － － － ＋ － － ＋ ＋ ＋ － － － － － － － ＋ － － － － ＋ ＋ － － － － － － －/＋ － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － 件 YV1 原位 夹紧 快进 工进 死挡铁停留 快退 松开 YV2 YV3 YV4 YV5 KP1 KP2
3.调速性能与负载特性
4.机械设备传动系统的起动、反向、制动的控制 方案
5.控制方案的选择
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二、电动机选择
1.电动机的容量的选择
（1）分析计算法 1）长期运行方式电动机容量的选择
生产机械所需功率 p 效率
2）短期运行方式电动机容量的选择
3）重复短时运动方式电动机容量的选择 （2）调查统计类比法 1）统计分析法 2）类比法
I M 7 I MN max I M Ni
3）采用减压方法起动的电动机 （2）熔断器的规格选择 （3）熔断器类型的选择
3.接触器选择 （1）种类、类别选择 （2）额定电压与额定电流 额定电压： ≥ 额定电流： ≥
U KMN
U CN
（3）吸引线圈的电流种类及额定电压
3 P 10 MN I I KMN （5）根据使用环境选择有关系列接触器 N KU MN
量
3）设计电气控制系统原理图 4）设计、绘制非标准电器元件和安装零件 5）绘制电器位置图，电气系统互连图 6）设计和选择电气设备元器件。
7）编写电气控制系统工作原理和使用说明
书
第二节
机床电气控制技术
电弧与灭弧
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开 状态的过程中产生的电弧。气体自持放电 形式之一，是一种带电质点的急流。 • 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高 的温度和密度很大的电流。
电弧与灭弧
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开 状态的过程中产生的电弧。气体自持放电 形式之一，是一种带电质点的急流。 • 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高 的温度和密度很大的电流。
电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要 组成部分之一，它将电磁能转换成机械能， 带动触点使之闭合或断开。
• • • • • • •
1)按衔铁的运动方式分类（见图1.1） ①衔铁绕棱角转动 ②衔铁绕轴转动 ③衔铁直线运动 2)按磁系统形状分类 3)按线圈的连接方式分类 4)按吸引线圈电流的种类分类 电磁机构的特性用吸力特性与反力特性表征。 吸力F 可近似地按下式求得
第一讲 常用低压电器的作用、分类 接触器的工作原理与用途
本次课主要讨论低压电器的作用与分
类、低压电器的电磁机构及执行机构、接
触器的基本工作原理与用途。
第1章 常用低压电器
• 电器定义：一种能控制电路的设备。 • 低压电器（Low-voltage Apparatus）通常用于交流1200V、 直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作 用的电器产品。 • 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。
图1.3 交流电磁机构 的吸力特性
综上所述，对于一般U形交流电磁机构，在线圈通
电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流 若衔铁卡住不能吸合或者频繁动作，就可能烧毁线圈。 这就是对于可靠性要求高或者频繁动作的控制系统采
的5～6倍，E 形机构将达到吸合后额定电流的10～15倍。
数控机床电气控制
第二章数控机床低压电器
第一节数控机床低压电器概述 第二节控制继电器 第四节数控机床电气控制设计基本原则和画法规则
第一节数控机床低压电器概述
一、常用低压电器的分类
1按用途或控制对象分类 （1）配电电器：主要用于低压配电系统中。 （2）控制电器：主要用于电气传动系统中。 2按动作方式分类 （1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断 等动作，
5按低压电器型号分类 （1）刀开关H。 （2）熔断器R。 （3）断路器D。 （4）控制器K。 （5）接触器C。 （6）起动器Q。 （7）控制继电器J。 （8）主令电器L。 （9）电阻器Z。 （10）变阻器B。 （11）调整器T。 （12）电磁铁M。 （13）其他A。
二、低压电器的结构 （一）电磁机构
数控技术（Numerical Control Technology）是采用数字控制的 方法对某一工作过程实现自动控制的技术。
数控机床（Numerical Control Machine Tools）是采用数控技 术对机床的加工过程进行控制的机床。
二、数控加工过程
(1)数控加工程序的编制。在零件加工前，首先根据被加工零件图样 进行工艺分析，确定加工的工艺过程、工艺参数、几何参数以及 切削用量等，然后根据机床编程手册规定的代码和程序格式编写 零件加工程序。
第二阶段——软件数控阶段 第四代数控：1970年开始，采用大规模集成电路的小型通用电 子计算机控制系统(CNC)。 第五代数控：1974年开始，采用微型计算机的控制系统(CNC)。 第六代数控：1990年开始，基于PC机的开放式CNC系统。
2数控机床的发展趋势 （ 1）高速度、高精度化 （2）开放式 （3）智能化 （4）复合化 （ 5）高可靠性 （6）多种插补功能 （7）人机界面的友好
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晶体管输出电路
输出 内 部 电 路
LED R1 R3 T1 → →
电
+5V
输出
R2
T2 D FU COM
继电器输出电路
M
输出
例 如
Q FU KM KH
M
3~
继电器控制接线
SB1 SB2 KM KM KH
主电路 相同
PLC控制外部接线 控制外部接线
LD OR AND NOT OUT LD NOT OR NOT AND OUT NOT X0 X1 M4 Y1 X2 X3 M5 Y2
与 或
Y2 Y2 Y3
输出 与
主要编程元件
（1）输入继电器X （2）输出继电器Y （3）辅助继电器M （4）顺序控制存储器S （5）定时器T （6）计数器C
通用定时器
PLC的特点和优点 的特点和优点
1、编程简单易学 2、功能齐全 使用、 3、使用、安装简单 高可靠性、 4、高可靠性、抗干扰能力强 体积小，重量轻， 5、体积小，重量轻，维修方便
PLC的发展 的发展
2. PLC的发展 PLC的发展
早期的PLC（20世纪60年代末~70年代中期） 早期的PLC（20世纪60年代末~70年代中期） PLC 世纪60年代末 年代中期 中期的PLC 20世纪70年代中期 80年代中 后期） PLC（ 世纪70年代中期~ 年代中， 中期的PLC（20世纪70年代中期~80年代中，后期） 近期的PLC 20世纪80年代中 后期至今） PLC（ 世纪80年代中、 近期的PLC（20世纪80年代中、后期至今）
1、PLC的组成及各部分的作用 组成： 中央处理单元 （CPU） 存储器 输入/输出接口 编程器 电源 外部设备
二、PLC的基本工作原理
中央处理单元（CPU， Unit） 中央处理单元（CPU，Central Processing Unit） 存储器（Memory） 存储器（Memory） 输入/输出单元（ Unit） 输入/输出单元（Input/Output Unit） 编程装置 电源
8.2 可编程控制器的组成及工作原理
PLC组成框图
8.1.3 PLC的特点和应用 的特点和应用
高可靠性 丰富的I/O I/O接口模块 丰富的I/O接口模块 采用模块化结构 编程简单易学 安装简单， 安装简单，维修方便 体积小，重量轻， 体积小，重量轻，能耗低
二、PLC的基本工作原理
可编程控制器的基本组成和工作原理
C246 X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006 X007 U D
C250
C251 A B
C255
U表示增计数输入； 表示增计数输入； 表示增计数输入 D表示减计数输入； 表示减计数输入； 表示减计数输入 A表示 相输入； 表示A相输入 表示 相输入； B表示 相输入； 表示B相输入 表示 相输入； R表示复位输入； 表示复位输入； 表示复位输入 S表示启动输入。 表示启动输入。 表示启动输入
C235
C236
C237
C238
1相1计数输入 C239 C240 C241 U/D
C242
C243
C244 U/D R
C245
内置高速计数器 内置高速计数器 高速计数器通过对特定的输入 作中断处理来进行计数， 作中断处理来进行计数，与扫 描周期无关，可以执行数KHz 描周期无关，可以执行数 的计数。 的计数。 根据不同增/减计数切换及控制 根据不同增 减计数切换及控制 计数输入、 的方法，分为1相 计数输入 的方法，分为 相1计数输入、1 计数输入以及2相 计数输入 相2计数输入以及 相2计数输入 计数输入以及 三种类型。 三种类型。
SB2 SB1 KH KM
PLC
控制 继电器控制—— 继电器控制 PLC控制 控制——外部接线 控制 外部接线 控制电路
~ 接线
用助记符表示指令的功能 指令语句是PLC用户程序的基础元素 用户程序的基础元素 指令语句是 多条指令语句的组合构成了语句表 程序
X0 M1 X1 M1 LD OR AND NOT OUT X0 M1 X1 M1
第四章 可编程控制器在机床电气 控制中的应用
可编程控制器的概述
可编程控制器（Programmable Controller）是计算机编程系 列中的一种，是为工业控制应用而设计制造的。早期的 可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，它主要用来代替继电器－ 接触器实现逻辑控制。随着技术的改进，这种装置的功 能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，被称作可编 程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机 （Personal Computer）的简称混淆，所以将可编程控制器 简称PLC。
三、可编程控制器的指令系统
1、梯形图编程语言 、
梯形图是一种以图形符号及图形符号在图中相互关系 表示控制关系的编程语言，它是在继电接触控制系 统原理图的基础上演变而来的，简单直观。 梯形图沿用了继电接触控制图中的继电器触点、线圈 等符号，并增加了许多功能强而又使用灵活的指令 符号。 梯形图使用的是内部继电器，其接线是通过程序实现 的“软连接”，只需改变用户程序，就可以改变控 制功能。
梯形图程序
语句表程序
PLC的工作过程 的工作过程
X0
用 户 输 入 设 备 输 输 入 入 栤
输
M1
Y0
入 读 映 读 像 寄 01000 存 器
写 件 映 读 像 寄 01001 存 器 写
元 输 出 锁 存 器 栤 输 输
用 户 输 出 设 备
I/O刷新 刷新
程
I/O刷新 刷新
各部分说明： 1、输入部分：这部分作用是收集现场被控制设备的输入信息或操 作命令。 2、内部控制部分：对输入信号进行信息处理、运算，判断哪些信 号需要输出等 3、输出部分：将控制部分的运算结果输出到PLC的输出端
32位增 减双向计数器（停电保持用：C200～C219；特殊用：C220～C234） 位增/减双向计数器（停电保持用： 位增 减双向计数器 ～ ；特殊用： ～ ） 32位增 减双向计数器的值有效范围为 位增/减双向计数器的值有效范围为 位增 减双向计数器的值有效范围为-2147483648～+2147483647。 ～ 。
（1）16位增计数器（C0～C199） 共200点，其中C0～ C99为通用型，C100～C199共100点为断电保持型（断电 保持型即断电后能保持当前值待通电后继续计数）。 这类计数器为递加计数，应用前先对其设置一设 定值，当输入信号（上升沿）个数累加到设定值时，计 数器动作，其常开触点闭合、常闭触点断开。计数器的 设定值为1～32767（16位二进制），设定值除了用常数 K设定外，还可间接通过指定数据寄存器设定。
PLC的工作方式：采用循环扫描的方式。 PLC执行程序的过程分为三个阶段， 1、即输入采样阶段，对各个PLC输入端进行扫描，将此状态 存入输入状态寄存器中。 2、程序执行阶段，逐条进行指令执行，结果送输出状态寄 存器 3、输出刷新阶段，所有指令执行完后，将输出状态寄存器 的内容送输出端驱动线圈进行控制
利用计数输入X014驱动 驱动C200线圈，可增计数 线圈， 利用计数输入 驱动 线圈 或减计数。（增减可由特殊辅助继电器设置） 。（增减可由特殊辅助继电器设置 或减计数。（增减可由特殊辅助继电器设置）
在计数器的当前值 当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如 由-6→-5增加时，输 当前值的增减与输出触点的动作无关， 增加时， 增加时 果从2147483647开始增计数，则成为 开始增计数， 果从 开始增计数 则成为出触点置位；在由出触点置位；在由 2147483648，形成循环计数。 ，形成循环计数。 5→-6减少时，输出 减少时， 减少时 如果复位输入X013为ON，则执行 指令， 如果复位输入 为 ，则执行RST指令， 指令 计数器当前值变为0，输出触点也复位。 计数器当前值变为 ，输出触点也复位。 触点复位， 触点复位，如果从 2147483647开始增 开始增 计数，则成为计数，则成为 2147483648，形成 ， 循环计数。 循环计数。
梯形图的绘制规则：
（1）梯形图采用自上而下、自左而右的顺序编写，PLC也是按这 个顺序执行程序的。 （2）梯形图左右两条垂直的线称为母线。母线之间各个触点根据 一定逻辑关系进行连接，最后以继电器线圈输出结束。每一逻辑 行必须从左母线开始，右母线可以省略不画。 （3）梯形图中的触点有常开触点和常闭触点两种。这些触点可以 是外部触点，也可以是内部继电器的状态，每一个触点都有一个 标号，同一标号的触点可以反复使用。 （4）PLC的输入继电器是接收外部的输入信号，由外部信号驱动， 在梯形图中只能使用触点，不能出现其线圈。PLC输出继电器的 线圈代表逻辑输出的结果，在使用中同一继电器的线圈一般只能 出现一次，否则仅最后一次操作有效。 ， （5）梯形图中的触点可以任意串联或并联，一般并联触点多的画 在最左端；而输出线圈只可以并联，不能串联。
2、语句表编程语言 、
语句表是CPU直接执行的语言。语句表的一条指令分为两 个部分，一是助记符，用一个或几个容易记忆的字符来代 表PLC的某种操作功能；另一部分是操作数，操作数由编 程元件及地址组成，指令语句和梯形图有严格的对应关系， 可以相互转换。
使用指令举例
梯形图程序
与 或
Y0 Y1 Y1
语句表程序
X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006 X007
U/D U/D U/D U/D U/D U/D
R U/D R U/D R
U/D R
S S 1相2计数输入 C247 C248 C249 U D R U D R S S U D R U D R 2相2计数输入 C252 C253 C254 A B R A B R S S A B R A B R