机床电气控制与PLC1
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本概念、组成和作用。
2. 掌握PLC的基本工作原理、组成和编程方法。
3. 学会分析机床电气控制系统，并进行PLC编程与调试。
4. 能够运用所学知识解决实际工作中的机床电气控制问题。
二、教学内容1. 机床电气控制概述1.1 机床电气控制的基本概念1.2 机床电气控制的组成与作用1.3 机床电气控制系统的分类2. 可编程逻辑控制器（PLC）2.1 PLC的基本工作原理2.2 PLC的组成与结构2.3 PLC的编程与调试方法3. 机床电气控制电路分析3.1 常用低压电器及其功能3.2 机床电气控制电路的读图与分析3.3 典型机床电气控制电路案例分析4. PLC在机床电气控制中的应用4.1 PLC取代传统机床电气控制的优势4.2 PLC在机床电气控制中的应用案例4.3 PLC编程与调试实例5. 机床电气控制与PLC的维护与故障诊断5.1 机床电气控制系统的维护方法5.2 PLC的维护与故障诊断方法5.3 机床电气控制与PLC常见故障分析与处理三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生掌握机床电气控制与PLC的基本知识。
2. 通过案例分析，培养学生分析与解决实际问题的能力。
3. 利用实验室设备，进行机床电气控制与PLC的编程与调试实践操作，提高学生的动手能力。
四、教学条件1. 教室：具备多媒体教学设施，可用于展示课件、案例分析等。
2. 实验室：配备必要的机床电气控制设备、PLC设备及其编程与调试工具。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 实践操作考核：评估学生在实验室进行机床电气控制与PLC编程与调试的实际操作能力。
3. 期末考试：包括书面考试和案例分析，全面测试学生对机床电气控制与PLC 知识的掌握程度及其应用能力。
六、教学进度安排1. 机床电气控制概述（2课时）2. 可编程逻辑控制器（PLC）（3课时）3. 机床电气控制电路分析（4课时）4. PLC在机床电气控制中的应用（3课时）5. 机床电气控制与PLC的维护与故障诊断（2课时）6. 综合练习与案例分析（2课时）七、教学资源1. 教材：机床电气控制与PLC相关教材。
机床电气控制与plc实训总结
一、概述现代工厂生产中，机床是一个非常重要的装备，而机床的电气控制和PLC技术的应用，对于机床性能的提升和智能化生产起着至关重要的作用。
本文将对机床电气控制与PLC实训进行总结，并探讨其中的关键问题和实践经验。
二、机床电气控制的基本原理1. 机床电气控制的基本构成机床电气控制系统一般由电气控制柜、电气元件、接触器、继电器、传感器、执行元件等组成。
这些组件通过合理的布局和连接，实现对机床各个动作、速度、位置等参数的准确控制。
2. 机床电气控制的常用技术在机床电气控制中，常用的技术包括变频调速技术、伺服控制技术、PLC控制技术等。
这些技术的应用，可以使机床的运行更加稳定、精确和效率更高。
三、PLC控制技术在机床中的应用1. PLC控制的基本原理PLC控制是通过编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）来实现对机床运行的控制。
PLC控制以其快速、灵活、可靠的特点，被广泛应用于机床控制系统中。
2. PLC在机床控制中的具体应用PLC在机床控制中常用于自动化生产线的控制、工件加工的精确控制、故障诊断和报警等方面。
通过PLC控制，机床可以实现自动换刀、自动调速、自动送料等功能，大大提高了生产效率和产品质量。
四、实训总结1. 实训内容及过程在机床电气控制与PLC实训中，我们学习了电气控制系统的基本组成和原理、PLC控制的编程方法与技巧，以及在具体机床中的应用案例。
通过实践操作，我们掌握了PLC编程软件的使用技巧，了解了电气控制系统的调试和维护方法，提高了对机床控制技术的理论与实际应用能力。
2. 实训收获和体会通过实训，我们深刻体会到机床电气控制与PLC技术在现代工业生产中的重要性，以及其对生产效率和品质的显著提升作用。
我们也发现了在实际应用中可能遇到的问题和挑战，比如电气元件的老化、PLC 程序的逻辑错误等，这些都需要我们在实践中不断总结经验，增强解决问题的能力。
3. 实训展望和建议未来，我们希望能进一步学习深入掌握机床电气控制与PLC技术的最新发展和应用案例，积极参与实际生产中相关项目，不断提升自身的实际操作能力和解决问题的能力，为我国制造业的发展贡献自己的力量。
机床电气控制与PLC课程设计
机床电气控制与PLC课程设计前言机床电气控制是机械工业领域的重要技术之一，是机床系统中的核心控制技术。
随着计算机技术的发展，PLC已经成为了机床电气控制领域中使用最广泛的控制器。
本课程设计将着重讲解机床电气控制与PLC控制技术，并结合实际案例进行应用分析。
课程设计目标本课程设计旨在帮助学生：•理解机床电气控制的基本概念和原理；•掌握PLC的使用方法和编程技巧；•了解机床电气控制和PLC在实际工程中的应用。
课程设计内容第一章机床电气控制基础本章将介绍以下内容：•机床电气控制的基本原理；•机床电气控制中常用的元器件、电路及其工作原理；•机床电气控制中的安全措施。
第二章 PLC基础本章将介绍以下内容：•PLC的定义和工作原理；•PLC的组成和结构；•PLC的编程语言和程序设计方法。
第三章 PLC实验本章将结合具体案例，进行以下实验：•使用PLC控制门窗开关；•使用PLC控制工业机器人；•使用PLC控制自动化流水线。
第四章机床电气控制与PLC应用实例本章将通过实际案例分析，介绍以下应用：•使用PLC控制机床主轴的启停和转速控制；•使用PLC控制机床夹具的升降和夹持操作；•使用PLC控制机床加工工艺的计算和控制。
设计思路本课程设计将采用理论教学、实验演示和案例分析相结合的方式进行。
通过清晰的讲解、具体的实验和实际案例的分析，让学生对机床电气控制和PLC控制技术有更深刻的理解和了解，掌握其基本原理和应用。
设计要求学生需要：•承担实验设计和实验记录的工作、编写实验报告；•参与案例分析和课堂讨论；•参与课内考核和课程总评成绩。
结语机床电气控制和PLC技术是现代机械工业的核心技术之一，对于相关专业的学生来说，掌握这些技术至关重要。
通过本课程的学习，相信学生们能够深入理解机床电气控制和PLC控制技术的基本原理，掌握其应用方法，为将来的工作和学习打下基础。
机床电气与PLC控制
机床电气与PLC控制引言机床电气与PLC（可编程逻辑控制器）控制是现代制造业中非常重要的一个领域。
机床电气指的是机床系统中的电气部分，包括电机、传感器、电源等组成部分，而PLC控制指的是通过PLC控制系统来管理和控制机床的运行。
本文将介绍机床电气与PLC控制的基本原理和实践应用。
机床电气原理机床电气的原理主要涉及电路原理、电气设备选型和接线原理。
在机床电气中，经常涉及到电机的控制和驱动。
电机是机床系统的核心部件，通过控制电机的运行来实现机床的各种动作。
同时，机床电气还包括传感器的应用，传感器用于感知机床系统的各种参数，如位置、速度、力等，从而实现对机床状态的监测和控制。
在机床电气设计中，需要考虑电气设备的选型。
不同的机床系统对电气设备的要求不同，例如，高速机床需要更高的控制精度和响应速度，因此需要选择更先进的电气设备。
在选型过程中，需要综合考虑性能、价格和可靠性等方面的因素。
机床电气的接线原理是指如何将电气设备连接到机床系统中。
在接线时，需要按照机床电气设计图纸进行布线，并根据电气接线规范进行正确的接线。
接线的正确性直接影响到机床系统的安全和稳定性。
PLC控制原理PLC控制是通过PLC控制器来管理和控制机床系统的运行。
PLC控制器是一种可编程的工业控制设备，它可以通过编程来实现对机床系统的各种控制逻辑。
PLC控制器通常由中央处理器、输入/输出模块和编程器组成。
在PLC控制中，需要先进行编程。
编程是指通过编程器将控制逻辑写入PLC控制器中。
PLC编程语言有多种，常用的有ladder diagram（梯形图）和structured text（结构化文本）。
编程时需要根据控制要求设计合适的控制逻辑，并考虑各种异常情况的处理。
编程完成后，PLC控制器就可以接收输入信号，并根据编程中定义的逻辑来控制输出信号。
输入信号可以是来自传感器的反馈信号，输出信号可以是控制机床动作的信号。
通过这种方式，PLC控制器可以实现对机床系统的高效精确控制。
机床电气控制与PLC培训课件
机床电气控制与PLC培训课件1. 课程简介本课程旨在介绍机床电气控制和PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和应用。
通过学习本课程，学员将了解机床电气控制的基本概念、电气元件的选择和布置，以及PLC编程和应用。
2. 机床电气控制基础2.1 机床电气控制的定义机床电气控制是通过电气元件和电气信号来控制机床运动和加工过程的一种技术。
它包括电气控制的基本原理、电气元件的选择和布置等内容。
2.2 机床电气控制系统的组成机床电气控制系统由电气元件、电气控制设备、电气控制回路和电气信号组成。
其中，电气元件包括电机、开关、传感器等；电气控制设备包括控制柜、开关箱等；电气控制回路包括电路连接、控制逻辑等；电气信号包括传感器信号、控制信号等。
2.3 机床电气控制流程机床电气控制流程包括信号采集、信号处理、控制执行和系统监测等步骤。
信号采集是通过传感器获取机床的状态信号；信号处理是对采集到的信号进行处理和转换；控制执行是根据处理后的信号进行相应的动作或控制；系统监测是对机床的运行状态进行监测和反馈。
3. 电气元件的选择和布置3.1 电机的选择电机是机床电气控制系统的核心组件之一。
在选择电机时，需要考虑机床的工作负载、速度要求和动力需求等因素。
常见的电机类型包括直流电机、交流电机和步进电机。
3.2 开关的选择与布置开关是电气控制系统中常用的元件，用于控制电路的开关或切换。
在选择开关时，需要考虑电流和电压的要求，以及安装环境和使用寿命等因素。
开关的布置需要合理安排在控制回路中的位置，保证控制信号的顺畅传输。
3.3 传感器的选择与应用传感器用于采集机床的状态信号，如温度、压力、位移等。
在选择传感器时，需要考虑测量范围、精度和响应时间等因素。
传感器的应用可以实现对机床运行状态的监测和控制。
4.1 PLC概述PLC是一种专门用于工业控制的计算机设备，它能够对输入信号进行处理和逻辑运算，输出控制信号，实现对机床电气控制系统的自动化控制。
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。
机床电气控制与PLC（第2版_刘祖其）第1-8章习题答案
第1章综合练习题一、判断题（正确打“√”、错误打“×”）（√）1-4，7、8、9，17-24(× )5、6，10-16，二、填空题1. 通电和断电。
2．电压和电流。
3． 10 A，专门 ; 4．灭弧系统、保护装置、操作机构。
5．动、静。
6． 1140 V、 630 A。
7．双金属片、加热元件、动作机构。
8．电感、电子。
9．灭弧栅；磁吹灭弧；纵缝。
10．机械位移电信号。
11． 1 200 V 1 500 V。
12．短路和严重过载。
13．交流和直流。
14. 电磁系统、触头系统、灭弧装置。
15. 延时接通或断开。
三、选择题1. ( B )。
2. (B)。
3. (B )。
4. (B )。
5. (C )。
6. (C)7. (A )8. ( B )9. ( A ) 10. ( B )四、简答题1．答：交流接触器是电力拖动和自动控制系统中用来自动地接通或断开大电流电路的一种低压控制电器，主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，交流接触器具有欠(零)电压保护、低电压释放保护、使用寿命长、工作可靠性高等优点,是一种最重要和最常用的低压控制电器。
2．答：电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是线圈不同。
电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。
电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。
中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。
3．答：热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的过载保护。
当负载电流超过规定电流值并经过一定时间后，发热元件所产生的热量使双金属片受热弯曲，带动动触点与静触点分断，切断电动机的控制回路，使接触器线圈断电释放，断开主电路，实现了对电动机的过载保护。
热继电器不能作短路保护。
4．答：低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，主要用于低压动力线路中。
机床电气控制与PLC
案例二：加工中心的电气控制与PLC应用
加工中心是一种多功能的机床， 具有钻孔、铣削、攻丝等多种加
工能力。
PLC在加工中心的电气控制中同 样发பைடு நூலகம்着关键作用，能够实现多 轴联动、高精度加工和自动化生
产。
PLC通过接收来自操作面板和数 控系统的指令，控制加工中心的 各个轴电机的运动，实现高精度
的加工和自动化生产。
未来发展方向
未来机床电气控制技术将进一步向智能化、网络化、柔性化方向发展，以满足更加多样化 的加工需求。同时，随着物联网、大数据等新技术的应用，机床电气控制将更加智能化和 自适应。
展望
技术进步与创新
未来机床电气控制技术将继续在智能化、高效化、自动化方面取得突破，推动制造业的转型升级。同时，技术的不断 创新将为机床电气控制带来更多的可能性，如新型传感器、执行器、控制算法等的应用将进一步提高机床的性能。
安全。
机床电气控制系统的功能
控制功能
根据输入的程序和指令，控制 机床的各个运动轴按照预定的
轨迹和速度进行加工。
检测功能
通过各种传感器检测机床的运 行状态和加工过程中的各种参 数，如温度、压力、位置等。
诊断功能
对机床的运行状态进行实时监 测，及时发现并处理故障，确 保机床的稳定运行。
维护功能
根据监测数据和运行状态，对 机床进行预防性维护和保养，
VS
意义
随着工业自动化的发展，机床电气控制与 PLC的应用越来越广泛。研究机床电气控 制与PLC对于推动工业自动化技术的发展 、提高生产效率和产品质量、降低能耗和 排放等方面都具有重要的意义。同时，对 于相关企业和机构来说，掌握机床电气控 制与PLC技术也是实现转型升级和可持续 发展的重要手段。
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本概念、组成和作用。
2. 掌握PLC的基本工作原理、结构及编程方法。
3. 学会使用PLC对机床电气控制系统进行改造和维护。
4. 能够分析并解决机床电气控制与PLC实际应用中的问题。
二、教学内容1. 机床电气控制概述1.1 机床电气控制系统的组成1.2 机床电气控制电路的基本环节1.3 机床电气控制电路的分类及应用2. 常用低压电器2.1 开关与保护电器2.2 控制电器2.3 变频器与软启动器3. PLC的基本工作原理3.1 PLC的硬件结构3.2 PLC的软件系统3.3 PLC的工作过程4. PLC编程方法4.1 指令系统4.2 编程软件的使用4.3 编程实例5. PLC在机床电气控制中的应用5.1 PLC控制系统的设计步骤5.2 PLC控制系统的性能评价5.3 PLC控制系统的改造与维护三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生掌握基本概念和原理。
2. 通过案例分析和实际操作，培养学生的实际应用能力。
3. 利用仿真软件和实验设备，进行实时演示和动手实践。
4. 组织课堂讨论，引导学生主动思考和解决问题。
四、教学资源1. 教材：机床电气控制与PLC教材。
2. 实验设备：PLC实验箱、机床模型、低压电器等。
3. 仿真软件：可编程逻辑控制器仿真软件。
4. 教学课件：PowerPoint、Flash等。
五、教学评价1. 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
2. 考试成绩：理论知识考试、实际操作考试、课程设计等。
3. 综合评价：学生的学习态度、团队合作能力、创新思维等方面。
六、教学安排1. 课时：共计40课时，其中理论教学24课时，实验教学16课时。
2. 授课方式：每周4课时，共10周完成。
3. 实验安排：每两周进行一次实验，共4次实验。
七、教学进度计划1. 第1-4周：机床电气控制概述、常用低压电器2. 第5-8周：PLC的基本工作原理、PLC编程方法3. 第9-10周：PLC在机床电气控制中的应用、课程总结与展望八、实验内容与要求1. 实验一：PLC基本接线与编程要求：掌握PLC的基本接线方法，学会使用编程软件进行编程。
《机床电气控制与PLC》第二版 PPT 《机床电气控制与PLC》教学大纲
《机床电气控制与PLC》教学大纲课程名称：《机床电气控制与PLC》课程编码：适用专业：机电一体化、数控技术、电气技术学时：80或64学分：5或4编写者：刘祖其一、课程性质与任务课程性质：《机床电气控制与PLC》课程综合了《电气控制与PLC》、《数控机床电气控制》两门课程的知识。
主要研究低压控制电器、机床强电控制电路、可编程控制器及编程、数控系统、伺服系统。
是机电一体化、数控技术、电气技术、电子技术等专业的职业技术课。
通过本课程的学习，应使学生初步掌握机床电气控制系统的结构组成及工作原理，可编程控制器的结构及工作原理、指令系统及编程方法，数控系统结构与接口，伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的知识。
培养学生初步具有认知、测试及设置机床电气控制系统中控制元件、部件的能力，最终能够掌握普通机床、数控机床电气控制系统的整体结构和工作原理，为今后在工作中操作、调试、维修机床打下较坚实基础。
二、教学目的与基本要求了解数控装置的软件、硬件组成；了解可编程控制器的的结构和工作原理；了解接口信号相互作用，典型数控装置特性、功能，选用方法、系统连接、调试方法。
了解电磁兼容概念，运用电磁兼容采取抗干扰措施。
掌握《机床电气控制与PLC》的基本理论，常用电器的结构、工作原理及用途；掌握普通机床、数控机床电气控制电路的基本分析方法；掌握进给及主轴驱动系统，常用位置检测装置的结构、原理及其应用知识，掌握数控系统I/O接口、信号功能，电气系统的基本测试技术。
重点掌握机床电路的安装调试及检修，可编程控制器的编程方法。
为今后学生能测试、改造、检修机床电气控制系统打下较好的基础。
三、教学主要内容、要点和课时安排目录绪论[学习目标与要求]了解数控机床的产生及发展，了解FMC、FMS、CIMS、适应控制系统的概念，了解数控机床的组成及特点、数控机床伺服驱动系统的基本要求、伺服系统对伺服电机的要求、伺服系统的组成、伺服系统的分类。
第1章常用低压控制电器1.1 概述继电器熔断器主令电器低压电器的产品型号[学习目标与要求]掌握接触器、热继电器等常用低压电器的工作原理与选用；了解电弧的形成与灭弧机理；了解低压电器的基本作用与功能和继电特性与返回系数。
电气控制与PLC课程(1)
电气控制与PLC课程(1)电气控制与PLC课程是一门与现代工业生产息息相关的重要课程，具有很高的实用性和现实意义。
下面我们来谈一谈这门课程的一些重要内容和意义。
一、电气控制电气控制是工业自动化的基础。
它是将适当的电气信号进行处理，以控制工业过程中的各种设备的行为和状态。
常常用于控制发动机、继电器、电机、计量器、传感器、开关等等。
电气控制具有可靠性高、性能好、操作简单、维护方便等优点。
二、PLCPLC，全称可编程逻辑控制器，是现代工业自动化控制系统的核心设备之一。
PLC采用现代计算机技术和微型电子技术相结合的方式，能够快速高效地解决各种工业现场控制问题。
它具有程序可编程、可扩展性高、可重用性强等特点，被广泛应用于各种工业自动化控制场合。
三、电气控制与PLC的结合电气控制与PLC是相互依存、相互制约的关系。
电气控制常常需要用到PLC系统，而PLC也常常需要电气控制技术的支撑。
电气控制器是PLC系统的执行部分，PLC系统的控制任务和工作流程的设计则需要借助电气控制器。
因此，学习电气控制与PLC的结合非常必要，能够更好地适应工业自动化的需要，提高工作的效率和质量。
四、电气控制与PLC课程的重要性电气控制与PLC课程具有很高的实用性和现实意义。
学习该课程能够使学生熟练掌握电气控制和PLC的原理和技术，能够独立完成电气控制系统和PLC系统的方案设计和调试工作，掌握PLC编程的基本方法和技巧，了解各种常见的PLC系统的特点和应用场合。
这些能力将有助于学生更好地适应现代工业化的生产需要，提高他们的综合素质和竞争力。
同时，学习该课程还有助于学生完成实习和毕业设计等工作，提高他们的工程实践能力和创新精神。
总之，电气控制与PLC课程是一门应用性很强的课程，具有很高的实用性和现实意义。
通过学习该课程，学生能够更好地了解现代工业自动化的发展趋势，提高自己的职业素质和竞争力。
机床电气控制与PLC
机床电气与PLC PLC控制系统 第6章 机床电气与PLC控制系统
6.5机床的PLC控制系统设计 6.5机床的PLC控制系统设计 机床的PLC 6.5.2．机床PLC控制系统设计的基本内容 6.5.2．机床PLC控制系统设计的基本内容 PLC (1)选择机床输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传 感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号灯等执行元 件)以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。 (2)PLC的选择。 (3)分配I／O点，绘制PLC的实际接线图。 (4)控制程序设计，包括控制系统流程图、状态转移图、 梯形图、语句表(即指令字程序清单)等设计。 （5)必要时还要设计机床控制台(柜)等。 (6)编制机床PLC控制系统的技术文件。
机床电Байду номын сангаас控制与PLC 机床电气控制与PLC
吴洪兵
机床电气部分
机床电气与PLC PLC控制系统 第6章 机床电气与PLC控制系统
6.1机床电气控制系统设计的基本内容和一般原则 6.1 机床电气控制系统设计的基本内容和一般原则 6.1.1机床电气控制系统设计的基本内容 机床电气控制系统设计的基本内容 拟定机床电气设计的技术条件(任务书)； 选择机床电气传动形式与控制方案； 确定机床传动电动机的容量和选型； 设计机床电气控制原理图； 选择机床电气元器件，制订电机和电气元器件表 画机床电机、电磁铁、控制部件及检测元件布置图； 设计机床电气柜、操作台、电气安装板以及非标准电 器和专用安装零件 绘制机床电控设备装配图和接线图； 编写机床电控系统设计计算和安装使用说明书。
机床电气与PLC PLC控制系统 第6章 机床电气与PLC控制系统
6.5机床的PLC控制系统设计 6.5机床的PLC控制系统设计 机床的PLC 6.5.3．机床PLC PLC控制系统设计的一般步骤 6.5.3．机床PLC控制系统设计的一般步骤 (1)根据生产的工艺过程分析控制要求，了解需要完成的 动作(动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等)、操 作方式(手动、自动；连续、单周期、单步等)； (2)确定PLC的I／O接点数； (3)选择PLC机型及容量； (4)定义输入、输出点名称，分配I／O点，设计PLC的实 际接线图； (5)根据PLC所要完成的任务及应具备的功能进行PLC程序 设计，同时施工。 (6)待控制台及现场完成后，进行联机调试。 (7)编制系统设计说明书和使用维修说明书等技术文件。 (8)经试生产后竣工验收,交付使用。
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案第一章：机床电气控制基础1.1 机床电气控制系统的组成1.2 机床电气控制电路的分类1.3 机床电气控制元件的功能与作用1.4 机床电气控制电路的分析方法第二章：常用低压电器2.1 低压电器的分类与功能2.2 开关电器2.3 保护电器2.4 控制电器第三章：继电器控制电路3.1 继电器控制电路的组成与原理3.2 常用继电器及其符号3.3 继电器控制电路的设计与分析3.4 继电器控制电路实例第四章：可编程逻辑控制器（PLC）基础4.1 PLC的概述4.2 PLC的组成与工作原理4.3 PLC的编程语言4.4 PLC的应用范围第五章：PLC编程与控制系统设计5.1 PLC编程的基本规则与方法5.2 PLC程序的设计与调试5.3 PLC控制系统的应用实例5.4 PLC控制系统的维护与故障分析第六章：常用PLC编程软件的使用6.1 PLC编程软件的概述与功能6.2 西门子Step7编程软件的安装与使用6.3 三菱GX Works2编程软件的安装与使用6.4 PLC编程软件的选择与使用注意事项第七章：典型机床电气控制与PLC控制系统的应用7.1 车床电气控制与PLC控制系统7.2 铣床电气控制与PLC控制系统7.3 镗床电气控制与PLC控制系统7.4 电梯电气控制与PLC控制系统第八章：PLC在工业现场的应用案例分析8.1 PLC在自动化生产线的应用案例8.2 PLC在物料输送系统的应用案例8.3 PLC在水利控制系统中的应用案例8.4 PLC在环保工程中的应用案例第九章：PLC控制系统的设计与优化9.1 PLC控制系统设计的基本步骤9.2 PLC控制系统的硬件选型与配置9.3 PLC控制系统的软件设计与优化9.4 PLC控制系统的性能评价与改进第十章：PLC控制技术的未来发展10.1 PLC技术的发展趋势10.2 PLC技术在智能制造领域的应用10.3 PLC技术在物联网中的应用10.4 PLC技术在我国工业发展中的地位与展望重点和难点解析一、机床电气控制基础：理解机床电气控制系统的组成、分类、元件功能以及分析方法是学习后续内容的基础。
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本原理和组成。
2. 掌握PLC的基本工作原理和编程方法。
3. 学会使用PLC对机床电气控制系统进行改造和维护。
二、教学内容1. 机床电气控制的基本原理和组成电动机的工作原理和分类接触器、继电器等常用控制元件的功能和应用机床电气控制线路的常见故障及维修方法2. PLC的基本工作原理PLC的结构和工作原理PLC的编程语言和指令系统PLC的输入/输出接口和信号扩展3. PLC编程软件的使用PLC编程软件的安装和界面操作程序的编写、调试和4. PLC在机床电气控制中的应用实例PLC控制电动机的启动、停止、正反转和调速PLC控制步进电机和伺服电机的运动轨迹PLC在复杂控制任务中的应用5. PLC系统的安装和维护PLC系统的硬件安装和接线PLC系统的软件设置和参数调整PLC系统的故障诊断和维修方法三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生掌握机床电气控制和PLC的基本知识。
2. 通过案例分析和动手实践，培养学生分析和解决实际问题的能力。
3. 利用仿真软件和实验设备，进行虚拟仿真和实际操作，提高学生的操作技能。
四、教学条件1. 教室环境和实验室设备齐全，具备进行机床电气控制和PLC教学的硬件条件。
2. 配备相应的教学软件和仿真工具，方便学生进行实践操作和实验。
五、教学评价1. 课后作业：布置相关的练习题和案例分析，巩固所学知识。
3. 期末考试：包括理论考试和实际操作考试，全面评估学生的学习成果。
六、教学资源1. 教材：选用权威、实用的机床电气控制与PLC教材，为学生提供系统理论知识。
2. 实验设备：配置机床电气控制实验台和PLC实验装置，为学生提供实践操作机会。
3. 仿真软件：采用国内外流行的PLC仿真软件，如西门子Step7、三菱GX Works等，方便学生进行虚拟仿真。
4. 网络资源：提供相关在线教程、视频教程和案例分析，拓宽学生知识面。
机床电气控制与PLC
机床电气控制与PLC1. 介绍机床电气控制是机床制造中的核心技术之一。
它涉及到机床运动控制、工艺控制、安全控制等方面的内容。
而在现代机床中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制设备，被广泛应用于机床的电气控制系统中。
本文将介绍机床电气控制系统的基本原理、PLC的工作原理以及机床电气控制与PLC的应用。
2. 机床电气控制系统的基本原理机床电气控制系统是由电机、传感器、执行器、控制器等组成的系统。
其基本原理是通过控制器对电机、传感器、执行器等进行控制，从而实现机床的工艺控制、运动控制以及安全控制。
在机床电气控制系统中，电机作为输出装置，负责驱动工作台、主轴等进行运动。
传感器用于检测机床的运动状态、位置以及工件的尺寸等信息，并将其转化为电信号。
执行器则根据控制信号驱动相关的机构运动，如气缸、伺服电机等。
控制器则根据输入的信号进行逻辑运算和控制操作，实现对机床的精确控制。
3. PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的硬件设备。
它的工作原理主要包括输入模块、中央处理器、输出模块等组成。
输入模块负责接收外部信号，如传感器的信号等，并将其转化为与PLC内部相兼容的信号。
中央处理器是PLC的核心部分，它对输入信号进行处理、判断，并根据预设的程序逻辑生成相应的输出信号。
输出模块则将处理后的信号输出到执行器，驱动相关的机构进行运动。
PLC的一个重要特点是可编程性，用户可以通过编程控制器内部的逻辑和功能，实现对机床电气控制系统的灵活调整和优化。
4. 机床电气控制与PLC的应用机床电气控制与PLC的应用广泛存在于各种机床中，如数控机床、自动化生产线等。
在数控机床中，PLC可以完成对机床的运动控制、工艺控制以及安全控制。
通过编写PLC的程序，可以实现对机床运动轨迹的精确控制，使其按照预定的路径进行运动。
同时，PLC还可以对机床的主轴转速、进给速度等进行调节，以满足对工件加工的要求。
此外，PLC还能监视机床的安全状态，当出现异常情况时，如过载、碰撞等，能够及时采取相应的措施保护机床和工作人员的安全。
机床电气控制与PLC1
（的要2）求U，YN表正额示常定工三电作相压；笼:电型动异机步额电定动运机行；时，定子绕组 上应加的额定电源线电压值。 132表示机座中心高为132mm；
转子电流在旋转磁场中受 到电磁力的作用形成转矩，转 子沿旋转磁场的方向异步转动
转子转速 n2<n0
（电动机转速）
旋转磁场转速
（同步转速）
2． 异步电动机的转差率 s
s n0 nN n0
nN
n0 (1 s)
60 f p
(1 s)
n0 旋转磁场转速 nN 转子转速
电动机起动瞬间： nN = 0，s = 1；
③ 断续工作方式 S3 ：电动机的工作与停歇交 替进行，时间都很短。吊车、起重机等。
想一想：
某三相笼型异步电动机的额定电压为220 ／380V，那么在380V的情况下，可否采 用Y-Δ启动？为什么?
电机Y接时,额定电压为380V ;电机△ 接时,额定电压为220V 所以采用Y接能在 380V的交流电网上工作,但不能采用Y-△降 压启动
注意：刀开关安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。如 果倒装，拉闸后手柄可能会因自重下落而引起误合闸，造 成人身及设备安全事故。接线时较为安全的做法是：将电 源线接在刀开关的上端，负载线接在其下端。
（2）铁壳开关-封闭式负荷开关
• 速断刀开关与熔断器 组合在一起 ，主要 由手柄、动静触点、 熔断器和速断弹簧组 成。操作手柄有机械 连锁，盖子打开时手 柄不能合闸；手柄合 闸时盖子不能打开。 用来控制小容量异步 电动机的不频繁起动 和停止。
电气原理图
机床电气与PLC
机床电气与PLC机床电气与PLC机床电气与PLC（可编程逻辑控制器）是机械制造行业中必不可少的两个技术领域。
机床电气是指机床所使用的电气系统，包括驱动电机、传感器、控制器、电源等；而PLC则是一种用于工业自动化控制的电子设备，其主要作用是根据预定的程序和命令来控制机床的运行以及与周边设备进行交互。
本文将从机床电气及PLC的基本原理、应用场景、相关技术及未来发展等方面进行详述。
一、机床电气及PLC的基本原理机床电气主要由四大部分构成：电源、控制器、传感器及执行机构。
其中，电源是机床电器的动力来源，用于驱动各类电机，控制器则是指对电器系统进行控制的元器件，传感器是测量机床各种物理量的设备，如温度、压力、位置、电流、电压等，执行机构则是根据控制器的指令进行动作的设备，如电动机、气缸、伺服电机、步进电机等。
PLC是一种用于工业自动化的微型计算机，其基本原理是将自动化控制系统分为输入、处理、输出三个部分，其中输入由传感器提供，处理由PLC进行，输出则是通过执行机构输出到外部环境中。
PLC还具备程序化设计、模块化结构、可扩展性、可靠性高、操作简便等特点。
在机床电气中，PLC主要负责自动化生产线的控制、物流设备及输送带的控制、加工过程中各类传感器的数据采集和处理等。
二、机床电气及PLC的应用场景机床电气和PLC广泛应用于机械制造行业中各类自动化生产线、流水线、焊接、装配、物流设备、安全监控系统等环节。
例如，在汽车工业中，机床电气和PLC可以用于控制生产线中各类传送带、机器人、搬运设备等动作，以及对整个生产线的监控和管理；在钢铁行业，机床电气和PLC可用于控制钢材涂层、切割、高温耐压等工艺过程，提高生产效率和质量。
同时在食品饮料、医药化工、环保等行业中也得到广泛应用。
例如，机床电气和PLC可用于食品饮料行业的灌装、包装、标签等工艺中，保证产品的一致性和质量；在医药化工行业，机床电气和PLC可用于生产合成药物、口服药物、注射器等设备的加工、包装等工艺；在环保行业，机床电气和PLC可用于废水处理、烟气除尘等设备的控制和监测。
机床电气控制与PLC
三相异步电动机工作原理简图
第1章 机床传动控制中的电动机
转差率
s n0 n n0
n (1 s)n0
第1章 机床传动控制中的电动机
1.1.3 异步电动机的铭牌
商标：XXXX 型号：Y-112M-4 功率：4.0kW 频率：50HZ 工作制：S1 质量：49kg
三相异步电动机
出厂编号：XXXX
绪论
2.机床电气控制系统的发展与分类
⑴逻辑控制系统 按自动化程度的不同又可分为： 手动控制 自动控制 ①继电器-接触器自动控制系统 ②程序控制器 ③数字控制器
绪论
2.机床电气控制系统的发展与分类
小型计算机控制系统→微型计算机数控系统MNC （Microcomputer Numerical Control）MNC。 AC（自适应） 工业机器人 柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System） CAD/CAM 计算机集成生产系统（CIMS）
第1章 机床传动控制中的电动机
1.1.5 异步电动机的一般调速方法
调速方法
磁极对数p 改变定子频率
调节转差率s
调速根据
改变电动机 PWM变频（变f/U） 改变定子输入交流 改变转子串接电阻 改变逆变器逆变角β ，
极对数p
电压值
值
调节转差电压
调速类别 调速范围
有极
25/50/100 （%额定）
无极
100～0 （%额定）
调速范围不大，单象限 运行，对动态性能要求 不高的绕线转子电动机
第1章 机床传动控制中的电动机
n0 n<n0
第1章 机床传动控制中的电动机1.1.2 异步电源自机的工作原理两极旋转磁场的形成
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按钮的触点按不受外力作用时的状态绘制 接触器的触点，按线圈未通电时的状态绘制。
[任务目标]
(1)认识与启动控制相关的几个常用的低 压电器元件——开关、熔断器、热继电器、 自动开关、按钮、接触器、变压器；
(2)学会全电压直接启动的控制方法。
1.2.1 相关电器元件
1．刀开关 2．熔断器 3．热继电器 4．自动开关 5．控制按钮 6．接触器 7．变压器
启动冲击电流的影响
b）保护单台电动机时，熔断器的额定电流： IRN≥（1.5～2.5） IN c)对于多台电动机由一个熔断器保护： IRN≥(1.5～2.5) INmax+∑IN
3．热继电器
利用电流的热效应原理对三相异步电动机 长期过载进行保护的。
（1）热继电器的组成及工作原理
型 号
Байду номын сангаас
JR040 40
（3）热继电器的选择
主要根据电动机的额定电流来确定热
继电器的型号及热元件的额定电流等 级
FR FR
4．自动开关
（1）自动开关的工作原理 （2）自动开关的选用
（1）自动开关的工作原理
L1 L2 L3 1 3 8 7 5 2
4
QF
6
（2）自动开关的选用
DZ1-20、DZ1-50、DZl0、3VE1、3VE3和3VE4 等系列 表：3VE1系列自动开关的主要技术数据
机床电气控制与PLC
机械工业出版社
第1章 三相异步电动机的基本控制
知识目标 技能目标
知识目标
1）了解三相异步电动机及常用低压电
器的类型、型号及选用方法，熟记其 图形符号和文字代号。 2）掌握三相异步电动机的基本控制环 节。 3）掌握电动机控制电路的保护环节。
技能目标
1）能根据不同场合，正确的选用电动机及常 用低压电器。 2）能准确地分析电动机的点动、启动、正反 转及制动等电路。 3）能根据电路图，对电动机的点动、启动、 正反转及制动等电路进行接线、调试及故障排 除等。 4）能根据要求，设计简单的电动机控制线路。
功率
电流 绝缘 等级
7.5 kW
15.3 A B
频率
接法
50 Hz
△
年 月 日
工作 连续 方式 ×××电机厂
（1）型号
（2）电压及接法
（1）表示电动机的类型、用途和技术特征的代 号。如Y132M-4 （2）UN额定电压:电动机额定运行时，定子绕组 上应加的额定电源线电压值。
（3）电流 （4）功率、功率因数、效率
密封管式熔断器
a）RT型有填料式熔断器 b）RMl0型无填料式熔断器 c）密封管式熔断器示意图
（3）熔断器的选用
主要是选择熔断器的类型、额定电压、额 定电流及熔体的额定电流。 冲击电流 没有冲击电流
熔体额定电流的选择
a) 对于照明、电炉等没有冲击电流的电阻性 负载，熔体的额定电流等于或稍大于电路的 对于电动机类负载，应考虑 工作电流，IRN≥I
解：
（1）求极对数p
由于电动机的额定转速略小于旋转磁场的 同步转速n0，因此，可根据 1500r∕min，故得
nN＝1370r/min判断其同步转速n0＝
p＝60f1∕n0＝60×50/1500＝2
（2）求额定转差率sN
sN＝（n0－nN）/ n0×100%＝（1500-
1370）/1500×100%≈8.7% （3）求额定电流IN ∵ P1N＝PN∕η＝UN IN cos ∴ IN＝PN∕UNcos η＝ 30×103∕×380×0.9×0.85≈59.6 A （4）求启动电流Ist Ist＝7.0 IN＝7.0×59.6≈417.2 A
想一想：
某三相笼型异步电动机的额定电压为220 ／380V，那么在380V的情况下，可否采 用Y-Δ启动？为什么?
1.1.2 三相异步电动机的选择
1．功率（即容量）的选择 2．电动机类型的选择 3．电压的选择 4．转速的选择
1．功率（即容量）的选择
电动机功率的选择，由生产机械所需的功 率决定。 对连续运行的电动机，要先算出生产机械 的功率，使所选电动机的额定功率等于或 稍大于生产机械功率即可。 对短时运行的电动机，可根据过载系数λ 来选择功率。电动机的额定功率可以是生 产机械所要求功率的1／λ。
例1-1
某三相异步电动机的技术数据：
额定功率PN＝30 kW，△形连接（额定电压 UN＝380V），额定转速nN＝1370r／min， 额定工作时的效率η＝90％，定子功率因数 cos＝0.85，工频f1＝50Hz，启动电流比 Ist/IN＝7.0。 试求：
（1）极对数p；（2）额定转差率sN； （3）额定电流IN；（4）直接启动电流Ist。
JRS1、JRS4、JRS28、JR0及JRl0
表1-7 JR0-40型热继电器的技术数据
额定 电流 /A 热元件等级 额定电 流/A 0.64 1 1.6 2.5 4 刻度电流调 节范围/A 0.4～0.64 0.63～1 1～1.6 1.6～2.5 2.5～4 额定电 流/A 6.3 10 16 25 40 刻度电流调 节范围/A 4～6.4 6.4～10 10～16 16～25 25～40
SB
SB
SB
SA
6．接触器
用来频繁地接通或分断带有负载的主电路 （1）接触器的结构 （2）接触器的工作原理 （3）接触器的选用
KM
KM
KM
KM
（1）接触器的结构
由电磁机构、触点系统、灭弧装置及其他 部件组成
（2）接触器的工作原理
1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-铁芯 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力弹簧
（2）热继电器的技术数据
（3）热继电器的选择
（1）热继电器的组成及工作原理
热元件、双金属片和触点三部分组成
热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作而使电路瞬间断 开，因此不能作短路保护。同理，在电动机启动或瞬间过载时，热 继电器也不会动作，这样可避免电动机不必要的停车。
（2）热继电器的技术数据
1.1 三相异步电动机
三相异步电动机的铭牌 1.1.2 三相异步电动机的选择
1.1.1
三相异步电动机
YS系列 Y2系列 YEJ系列电磁制动式
JR系列绕线型
YB2隔爆型
MC / MY单相铝壳式
1.1.1 三相异步电动机的铭牌
三相异步电动机
型号
电压 转速
Y132M-4
380 V 1330 r/min
IN额定电流：定子绕组的额定线电流值 PN额定功率:在额定运行状态下，其轴上
输出的机械功率。 电源输入的功率：P1N ＝UN IN cos cos功率因数：定子相电压与相电流相 位差的余弦 电动机的效率 η＝PN /P1N×100%
（ 5）频率 （6）转速 （7）绝缘等级
（ 5） f1 /fN额定频率：定子绕组外加的电源频率。 工频：50Hz。 （6） nN额定转速 ：电动机在额定电压、额定频 率及输出额定功率时的转速。 （7）绝缘等级： 根据电动机绕组所用的绝缘材 料、按使用时的最高允许温度而划分的不同等级
绝缘等级 最高允许温 度（°C）
A 105
E 120
B 130
F 155
H 180
C ＞180
（8）工作方式及防护等级
对电动机在铭牌规定的技术条件下持续运 行时间的限制，以保证电动机的温升不超 过允许值。
① 连续工作方式 S1：在额定状态下可长期连 续工作。机床、水泵、通风机。 ② 短时工作方式S2：在额定情况下，持续运行 时间不允许超过规定的时限。分为10，30，60， 90（分钟）等四种。 ③ 断续工作方式 S3 ：电动机的工作与停歇交 替进行，时间都很短。吊车、起重机等。
1．刀开关
（1）胶盖开关 （2）铁壳开关 （3）刀开关的选用
（1）胶盖开关
单极、双极和三极
刀开关安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。如果倒装， 拉闸后手柄可能会因自重下落而引起误合闸，造成人身及 设备安全事故。接线时较为安全的做法是：将电源线接在 刀开关的上端，负载线接在其下端。
（2）铁壳开关
思考题：
（1）说明电动机型号Y160L-4的意义。 （2）说明某三相异步电动机铭牌的意义： 2.8kW、Y/Δ、220/380V、10.9/6.3A、 1470r/min、50Hz、cos＝0.9。
1.2 三相异步电动机的全电压启动控制 （边学边做）
电气原理图
（1）电气原理图分为主电路和控制电路 （2）各电器元件采用国家统一的图形和文字 代号。各电器元件的导电部件（如KM线圈和 触点），都绘制在它们起作用的地方。 （3）原理图中，各电器元件的触点是没有外 力作用或没有通电时的原始状态。
额定电流∕A 0.16 0.25 0.4 0.63 1 长延时脱扣器电流整定 瞬时脱扣电流整 范围∕A 定值∕A 0.1~0.16 1.9 0.16~0.25 0.25~0.4 0.4~0.63 0.63~1 3 4.8 7.5 12
5．控制按钮
（1）按钮的组成 （2）按钮的分类 （3）按钮的选用
FU
（1）熔断器的组成
熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管 （或熔座）组成 。
（2）熔断器的分类
RL型螺旋式熔断器
RC型插入式熔断器 密封管式熔断器
RT型有填料密封管式熔断器 RMl0型无填料密封管式熔断器