【正文】 開關(guān) 任務(wù)二：可編程控制系統(tǒng)解剖 開關(guān) 任務(wù)四 ：機(jī)械手控制 任務(wù)三：洗車控制 4 模塊二、《 PLC 與電氣控制技術(shù)》電類專業(yè)教學(xué)大綱 一、適用專業(yè)和適用學(xué)時(shí) 適用專業(yè)：電類、機(jī)電一體化 教學(xué)學(xué)時(shí)： 7080 學(xué)時(shí)，教師在教學(xué)過程中可根據(jù)專業(yè)和教材等實(shí)際情況做適當(dāng)安排。 了解電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、一般程序，掌握其基本原則，掌握電氣原理線 路的設(shè)計(jì)步驟和方法、電器布置圖和電氣安裝接線圖的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法、電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法，具備電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試能力。 具備 PLC 控制線路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)能力。 重點(diǎn)和難點(diǎn) 7 重點(diǎn)：主電路中常用低壓電器的選擇、整定、使用和維護(hù)方法等。 熟悉 PLC 輸入 /輸出接口電路的類型、特點(diǎn) 和主要技術(shù)參數(shù)。 理解指令的執(zhí)行過程。 指令的執(zhí)行過程。 主要內(nèi)容： 本章主要介紹 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、一般程序，基本原則，電氣原理線路的設(shè)計(jì)步驟和方法、電器布置圖和電氣安裝接線圖的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法、電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法。 重點(diǎn)難點(diǎn)： 重點(diǎn)： 洗車控制 、 恒壓供水 、 電梯控制。 文字材料。 中國工控網(wǎng) 三菱工控網(wǎng) 中國機(jī)床電器 12 模塊三、《 PLC 與電氣控制技術(shù)》非電類專業(yè)教學(xué)大綱 一、適用專業(yè)和適用學(xué)時(shí) 適用專業(yè)：非電類專業(yè)。 掌握生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路的讀圖方法，理解掌握車床、鉆床、磨床、銑床等典型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路，進(jìn)一步掌握電氣控制系統(tǒng)的分析方法和維修方法。 具備電氣控制線路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)能力。 主要內(nèi)容： 本章主要介紹電磁式低壓電器的基礎(chǔ)知識(shí)，主電路中常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、作用、應(yīng)用場合、主要技術(shù)參數(shù)、典型產(chǎn)品、圖形符號(hào)和文字符號(hào)，主電路中常用低壓電器的選擇、整定、使用和維護(hù)方法等。 16 主要內(nèi)容： 本章主要介紹 生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路的讀圖方法，磨車床、鉆床、磨床、銑床等典型生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制線路，電氣控制系統(tǒng)的分析方法和分析步驟與維修案例分析 。 PLC 的一般技術(shù)指標(biāo)及其含義。 掌握指令的格式（包括梯形圖格式和助記符格式）、功能、作用、操作對(duì)象（或操作數(shù)）范圍、使用方法，以及編程注意事項(xiàng)。 指令的格式（包括梯形圖格式和助記符格式）、功能、作用、操作對(duì)象（或操作數(shù)）范圍、使用方法，以及編程注意事項(xiàng)。 主要內(nèi)容： 本章主要介紹 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、一般程序，基本原則，電氣原理線路的設(shè)計(jì)步驟和方法、電器布置圖和電氣安裝接線圖的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)方法、電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法，典型控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、安裝、維修實(shí)訓(xùn)。 主要內(nèi)容： 洗車控制 、 恒壓供水 、 電梯控制。討論的內(nèi)容可以是課文當(dāng)中的技術(shù)，也可以是教師補(bǔ)充的新技術(shù)。 目標(biāo)單一的知識(shí)傳授與技能教學(xué)方法，如：談話教學(xué)法、四階段教學(xué)法、六階段教學(xué)法。 在教學(xué)培訓(xùn)實(shí)踐中，談話教學(xué)法常在一學(xué)習(xí)單元中的特定教學(xué)階段采用，用于學(xué)生收集、整理信息資料和交流學(xué)習(xí)工作經(jīng)驗(yàn)等。教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯(cuò)誤。適合采用練習(xí)式教學(xué)。 （二）模擬教學(xué)法 模擬教 學(xué)就是力圖為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造一個(gè)使學(xué)習(xí)反饋充足的環(huán)境。其任務(wù)是建立起項(xiàng)目工作和它所需要的知識(shí)、技能間的關(guān)系，讓學(xué)生清楚完成任務(wù)應(yīng)該通曉什么知識(shí)，應(yīng)該具備哪些技能等。 在職教實(shí)踐中，可通過頭腦風(fēng)暴法，討論和收集解決實(shí)際問題的意見和建議（總稱為建議集合）。波音公司將所有的飛機(jī)維修工作手冊(cè)繪成一張 25 英尺的思維導(dǎo)圖，使得原來要花一年以上時(shí)間才消化的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在只要短短幾周就可以掌握。在這種情景中，為學(xué)生將來的職業(yè)崗位設(shè)置了一個(gè)近 乎真實(shí)的場景，縮短了教學(xué)與實(shí)踐之間的差距。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，筆者有一個(gè)深刻的體會(huì)，告訴學(xué)生學(xué)習(xí)《 電氣控制與可編程 》課程好比登山，學(xué)習(xí)第一章好比剛登山，正處于上坡階段，有點(diǎn)吃力，也是最艱辛的，是最容易讓學(xué)生放棄的階段。 (2)理解電器的工作原理，取一個(gè) CJl020／ 220V 的接觸器，把接觸器的線圈兩端加上電壓，此時(shí)立刻聽到 “啪 ”的一聲，接觸器銜鐵被吸合，帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作；一斷開電源，又 “啪 ”的一聲，接觸器觸點(diǎn)很快復(fù)位，關(guān)鍵是讓學(xué)生仔細(xì)觀察剛才接觸器的動(dòng)作順序，然后用貼切的話描述出接觸器的動(dòng)作過程，工作原理就很自然地寫出來了。所以解決的辦法是在按鈕兩端并聯(lián)輔助觸點(diǎn)克服了點(diǎn)動(dòng)控制，但控制線路又出現(xiàn)了不能停車的現(xiàn)象，因此必須要加入停止按鈕。方法是按圖裝接線路，這樣通過實(shí)物操作按鈕，觀察到接觸器的動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)的真正轉(zhuǎn)動(dòng)，教師只要稍加引導(dǎo)就很快掌握了工作原理。第三，利用三相異步電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)控制原理，只要改變?nèi)嚯娫粗械娜我鈨上嘞嘈?，電?dòng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。第二，分析控制線路，主要具有什么樣的控制功能，如連續(xù)、正反轉(zhuǎn)、兩地等，以及明確接觸器線路的供電回路。實(shí)際操作要跟理論同步教學(xué)，并且貫穿于整個(gè)教學(xué)的始終，只有這樣，才會(huì)取得更好的教學(xué)效果。 理解：常用控制電器的用途以及圖形和文字符號(hào)（重點(diǎn)）。 第三單元 典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng) 考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo) 識(shí)記： 電氣控制系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容和一般規(guī)律，電氣原理圖的分析方法與步驟（次重點(diǎn)）。 應(yīng)用： 27 掌握電氣控制系統(tǒng)的分析方法， ,對(duì)較復(fù)雜電氣控制線路有獨(dú)立分析能力（重點(diǎn)）。 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)及各部分功能（次重點(diǎn)）。 梯形圖的基本電路（重點(diǎn)）。 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例（次重點(diǎn)）。 根據(jù)控制要求能進(jìn)行實(shí)際控制線路的安裝、調(diào)試與維修（重點(diǎn)）。 試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為 2： 3： 3： 2。 三、實(shí) 訓(xùn) 要求 紀(jì)律要求 實(shí)驗(yàn)期間必須穿工作服（或?qū)W生服）、膠底鞋；注意安全、遵守實(shí)習(xí)紀(jì)律，做到有事請(qǐng)假，不得無故不到或隨意離 開；實(shí)驗(yàn)過程中要愛護(hù)實(shí)驗(yàn)器材，節(jié)約用料。 培養(yǎng)電氣線路，掌握電器元件安 裝、接線方法。接線時(shí)注意接線方法，各接點(diǎn)要牢固、接觸良好，同時(shí)，要注意文明 操作，保護(hù)好各電器。 33 實(shí)訓(xùn)三 三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制 一、實(shí)訓(xùn)目的 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的控制方法。 KM1 和 KM2 這兩副動(dòng)斷輔助觸頭在線路中所起的作用稱為聯(lián)鎖（或互鎖）作用。仔細(xì)觀察電器及電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作、運(yùn)行情況，掌握正確的操作方法 。 三、實(shí)訓(xùn)電路控制原理 限位控制線路 限位控制線路如 實(shí)訓(xùn) 圖 6 所示。按下 SB1， KM1 或 KM2 接觸器斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，工作臺(tái)停止。 （二）考核要求 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)正確安裝線路，且試運(yùn)轉(zhuǎn)成功，操作方法正確。 五、 實(shí)訓(xùn)報(bào)告與考核要求 37 （一）實(shí)訓(xùn)報(bào)告 畫出限位控制和工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)控制線路，并分析線路工作原理。 當(dāng)工作臺(tái)向后運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)，撞塊又使行程開關(guān) SQ2 動(dòng)作，斷開 KM2 線圈回路，接通 KM1 線圈回路，電動(dòng)機(jī)又從反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)。 熟悉常見低壓電器。 四、實(shí)訓(xùn)操作內(nèi)容及要求 在電動(dòng)機(jī)控制線路模擬板上練習(xí)原理概述中，三種電路中的任意兩種電路，要求安KM2 自鎖觸頭閉合 KM2 主觸頭閉合 電動(dòng)機(jī) M 停轉(zhuǎn) KM2 聯(lián)鎖觸頭斷開 SB2 的動(dòng)斷觸頭斷開 聯(lián)鎖 SB2 的動(dòng)合觸頭閉合 KM1 線圈得電 電動(dòng)機(jī) M 正轉(zhuǎn) KM1 自鎖觸頭閉合 SB3 動(dòng)斷觸頭斷開 KM1 線圈得電 SB3 動(dòng)合觸頭閉合 KM2 線圈得電 電動(dòng)機(jī) M 停轉(zhuǎn)、 KM1 自鎖觸頭斷開 電動(dòng)機(jī) M 反轉(zhuǎn) KM2 自鎖觸頭閉合 35 裝時(shí)文明操作，注意接點(diǎn)牢靠、接觸良好。所以當(dāng)兩個(gè)接觸器分別工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反。 安裝工藝達(dá)到基本要求， 先頭 長短適當(dāng)、接觸良好。 線路動(dòng)作原理如下： 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，由于過載或其 他原因，使負(fù)載電流超過額定值時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)間，串接在主回路中的熱繼電器的雙金屬片因受熱彎曲，使串接在控制回路中的動(dòng)斷觸頭斷開，切斷控制回路，接觸器 KM 的線圈斷電，主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī) M 停轉(zhuǎn)，達(dá)到了過載保護(hù)的目的。 31 實(shí)訓(xùn)二 三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)控制 一、實(shí)訓(xùn)目的 掌握三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制的常見方法。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)樹立正確的勞動(dòng)觀念，發(fā)揚(yáng)理論聯(lián)系實(shí)際、精益求精的科學(xué)作風(fēng)和實(shí)事求是的工作態(tài)度，為今后從事生產(chǎn)、發(fā)展事業(yè)打下必要的良好的技能基礎(chǔ)。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)。 應(yīng)用： 根據(jù)控制要求能進(jìn)行實(shí)際控制線路的設(shè)計(jì)（重點(diǎn)）。 第六單元 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與可編程典型應(yīng)用考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo) 識(shí)記：機(jī)床電氣設(shè)計(jì)的一般步驟及拖動(dòng)電機(jī)的選擇，機(jī)床常用電器的選擇（一般）。 FX2N 系列可編程序控制器梯形圖中的步進(jìn)順序和功能指令（次重點(diǎn)）。 理解： 編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢(shì)（一般）。 吊車的電氣控制線路分析（次重點(diǎn)）。 電動(dòng)機(jī)的保護(hù)（重點(diǎn)）。 第二單 元 繼電接觸式控制電路 考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo) 本章內(nèi)容是電氣線路分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。有了 以上 25 的知識(shí)作為鋪墊，學(xué)生對(duì)故障分析有了感性的認(rèn)識(shí)，再開展常用機(jī)床控制線路講解，根本不需費(fèi)很大的勁，學(xué)生更不用去 “死記 ”，讓學(xué)生輕松地學(xué)會(huì)了故障分析，無形之中提升了維修技能。 (1)教會(huì)學(xué)生閱讀電原理圖的方法。例如三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路，設(shè)計(jì)步驟如下：第一，畫出一個(gè)正轉(zhuǎn)控制線路。如何解決工作原理分析，突破 “死記硬背 ”。從簡單到復(fù)雜，逐步深入，如分析具有自鎖正轉(zhuǎn)控制線路。 二、靈活的教學(xué)方法 根據(jù)教學(xué)要求，突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)中的啟發(fā)式、大腦風(fēng)暴法的教學(xué)方法。那么如何使學(xué)生更快、更容易、更輕松地學(xué)好這門課程，經(jīng)過自己多年的教學(xué)摸索，結(jié)合平時(shí)的實(shí)際技能等級(jí)考評(píng)的經(jīng)驗(yàn)，在新的理念指導(dǎo)下，引 入行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法，使教學(xué)效果有了明顯的提高。并在教學(xué)過程中，每一個(gè)個(gè)體都需要貢獻(xiàn)自己的智慧，沒有旁觀者，只有參與者。這種方式在處理復(fù)雜的問題時(shí)，一方面能夠顯示出思 維的過程，另一方面可以很容易理清層次，讓你掌握重點(diǎn) ， 能夠啟發(fā)我們的聯(lián)想力與創(chuàng)造力。 （四）頭腦風(fēng)暴法 頭 腦風(fēng)暴是教師引導(dǎo)學(xué)生就某一課題自由發(fā)表意見，教師不對(duì)其正確性進(jìn)行任何評(píng)價(jià)的方法。在職業(yè)教育中，項(xiàng)目是指以生產(chǎn)一樣具體的、具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品的工作任務(wù)，在技術(shù)領(lǐng)域，很多小產(chǎn)品或一些復(fù)雜產(chǎn)品的模型都可以作為項(xiàng)目，如門（木工專業(yè)）、模型汽車（機(jī)加工專業(yè)）、報(bào)警器（電子專業(yè)）、測(cè)量儀器（儀器儀表專業(yè)）以及簡單的工具制作等；在商業(yè)、財(cái)會(huì)和服務(wù)行業(yè)，所有具有整體特性并有可 見成果的工作也都可以作為項(xiàng)目，如銷售專業(yè)不同場合的商品展示、產(chǎn)品廣告設(shè)計(jì)、應(yīng)用小軟件開發(fā)等。二是進(jìn)入角色。 第五階段：記憶與掌握。采用講解、提問或啟發(fā)式教學(xué)。在教學(xué)活動(dòng)開始時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生詳細(xì)了解這一學(xué)習(xí)目標(biāo)。 十、教學(xué)參考資料 張運(yùn)波主編，《工廠電氣控制技術(shù)》，高等教育出版社 2020 年 7 月第 1 19 版； 常斗南主編，《可編程控制器原理、應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)》，機(jī)械工業(yè)出版社第 2版； 孫平主編，《電氣控制與可 編程》，高等教育出版社， 2020 年 12 月； 孫平主編，《可編程控制器原理及應(yīng)用》，高等教育出版社， 2020 年 1 月； 趙明主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 年 1 月； 方承遠(yuǎn)主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 10 月； 李仁主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機(jī)械工業(yè)出版社， 1980 年 5 月； 劉占慶主編，《機(jī)床電氣自動(dòng)控制》，機(jī)械工業(yè)出版社， 1980 年 7 月。 全面、準(zhǔn)確地 掌握 工廠電氣控制技術(shù)的基本原理，注重技術(shù)教學(xué)，做到學(xué)以致用。 （ 4）根據(jù)控制要求能進(jìn)行可編程控制線路的設(shè)計(jì)。 難點(diǎn)：手持式編程器的使用及編程軟件的基本使用方法。 指令的執(zhí)行過程。 理解指令的執(zhí)行過程。 掌握 PLC 的工作原理及各種內(nèi)部元件的功能、作用、代號(hào)、地址范圍。 難點(diǎn)： 三相異步電動(dòng)機(jī)定子能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)，三相異步電動(dòng)機(jī)定子制動(dòng)控制線路。真正掌握課程的核心內(nèi)容，重視有關(guān) 工廠電氣控制技術(shù) 的技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練。 具備控制電路中常用電器元件的 選型 與維修維護(hù)能力。 了解電氣圖紙的類型、國家標(biāo)準(zhǔn)及電氣原理圖的繪制原則，會(huì)識(shí)讀電氣控制原理圖。 11 九、相關(guān)課程的聯(lián)系 本課程的先修課程 電工技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路 等，后續(xù)課程有 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床原理及維修。 講授應(yīng)著重于重點(diǎn)的歸納、難點(diǎn)的剖析以及作業(yè)的講解，防止“一言堂”現(xiàn)象。 (5)根據(jù)控制要求能進(jìn)行實(shí)際控制線路的安裝、調(diào)試與維修（重點(diǎn)）。 手持式編程