【正文】 開關(guān) 任務二：可編程控制系統(tǒng)解剖 開關(guān) 任務四 ：機械手控制 任務三：洗車控制 4 模塊二、《 PLC 與電氣控制技術(shù)》電類專業(yè)教學大綱 一、適用專業(yè)和適用學時 適用專業(yè)：電類、機電一體化 教學學時： 7080 學時，教師在教學過程中可根據(jù)專業(yè)和教材等實際情況做適當安排。 了解電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容、一般程序，掌握其基本原則，掌握電氣原理線 路的設(shè)計步驟和方法、電器布置圖和電氣安裝接線圖的設(shè)計原則與設(shè)計方法、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、安裝、調(diào)試能力。 具備 PLC 控制線路的設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護能力。 重點和難點 7 重點：主電路中常用低壓電器的選擇、整定、使用和維護方法等。 熟悉 PLC 輸入 /輸出接口電路的類型、特點 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)計的主要內(nèi)容、一般程序，基本原則，電氣原理線路的設(shè)計步驟和方法、電器布置圖和電氣安裝接線圖的設(shè)計原則與設(shè)計方法、電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法。 重點難點： 重點： 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) 中國機床電器 12 模塊三、《 PLC 與電氣控制技術(shù)》非電類專業(yè)教學大綱 一、適用專業(yè)和適用學時 適用專業(yè)：非電類專業(yè)。 掌握生產(chǎn)機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)機械的電氣控制線路，進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、安裝、調(diào)試和維護能力。 主要內(nèi)容： 本章主要介紹電磁式低壓電器的基礎(chǔ)知識，主電路中常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、作用、應用場合、主要技術(shù)參數(shù)、典型產(chǎn)品、圖形符號和文字符號，主電路中常用低壓電器的選擇、整定、使用和維護方法等。 16 主要內(nèi)容： 本章主要介紹 生產(chǎn)機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、操作對象（或操作數(shù)）范圍、使用方法，以及編程注意事項。 指令的格式（包括梯形圖格式和助記符格式）、功能、作用、操作對象（或操作數(shù)）范圍、使用方法，以及編程注意事項。 主要內(nèi)容： 本章主要介紹 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容、一般程序，基本原則，電氣原理線路的設(shè)計步驟和方法、電器布置圖和電氣安裝接線圖的設(shè)計原則與設(shè)計方法、電氣控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試方法，典型控制系統(tǒng)項目設(shè)計、安裝、維修實訓。 主要內(nèi)容： 洗車控制 、 恒壓供水 、 電梯控制。討論的內(nèi)容可以是課文當中的技術(shù)，也可以是教師補充的新技術(shù)。 目標單一的知識傳授與技能教學方法，如：談話教學法、四階段教學法、六階段教學法。 在教學培訓實踐中，談話教學法常在一學習單元中的特定教學階段采用，用于學生收集、整理信息資料和交流學習工作經(jīng)驗等。教師發(fā)現(xiàn)學生錯誤。適合采用練習式教學。 （二）模擬教學法 模擬教 學就是力圖為學習者創(chuàng)造一個使學習反饋充足的環(huán)境。其任務是建立起項目工作和它所需要的知識、技能間的關(guān)系，讓學生清楚完成任務應該通曉什么知識，應該具備哪些技能等。 在職教實踐中，可通過頭腦風暴法，討論和收集解決實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維修工作手冊繪成一張 25 英尺的思維導圖，使得原來要花一年以上時間才消化的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在只要短短幾周就可以掌握。在這種情景中，為學生將來的職業(yè)崗位設(shè)置了一個近 乎真實的場景，縮短了教學與實踐之間的差距。經(jīng)過多年的教學實踐，筆者有一個深刻的體會，告訴學生學習《 電氣控制與可編程 》課程好比登山，學習第一章好比剛登山，正處于上坡階段，有點吃力，也是最艱辛的，是最容易讓學生放棄的階段。 (2)理解電器的工作原理，取一個 CJl020／ 220V 的接觸器，把接觸器的線圈兩端加上電壓，此時立刻聽到 “啪 ”的一聲，接觸器銜鐵被吸合，帶動觸點動作；一斷開電源，又 “啪 ”的一聲，接觸器觸點很快復位，關(guān)鍵是讓學生仔細觀察剛才接觸器的動作順序，然后用貼切的話描述出接觸器的動作過程，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)輔助觸點克服了點動控制，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，這樣通過實物操作按鈕，觀察到接觸器的動作，電動機的真正轉(zhuǎn)動，教師只要稍加引導就很快掌握了工作原理。第三，利用三相異步電動機反轉(zhuǎn)控制原理，只要改變?nèi)嚯娫粗械娜我鈨上嘞嘈?，電動機即可實現(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。實際操作要跟理論同步教學，并且貫穿于整個教學的始終，只有這樣，才會取得更好的教學效果。 理解：常用控制電器的用途以及圖形和文字符號（重點）。 第三單元 典型設(shè)備電氣控制系統(tǒng) 考核知識點與考核目標 識記： 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）。 應用： 27 掌握電氣控制系統(tǒng)的分析方法， ,對較復雜電氣控制線路有獨立分析能力（重點）。 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)及各部分功能（次重點）。 梯形圖的基本電路（重點）。 可編程控制器應用系統(tǒng)設(shè)計舉例（次重點）。 根據(jù)控制要求能進行實際控制線路的安裝、調(diào)試與維修（重點）。 試題難易程度應合理：易、較易、較難、難比例為 2： 3： 3： 2。 三、實 訓 要求 紀律要求 實驗期間必須穿工作服（或?qū)W生服）、膠底鞋；注意安全、遵守實習紀律，做到有事請假，不得無故不到或隨意離 開；實驗過程中要愛護實驗器材，節(jié)約用料。 培養(yǎng)電氣線路，掌握電器元件安 裝、接線方法。接線時注意接線方法，各接點要牢固、接觸良好，同時，要注意文明 操作，保護好各電器。 33 實訓三 三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)控制 一、實訓目的 掌握三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)的控制方法。 KM1 和 KM2 這兩副動斷輔助觸頭在線路中所起的作用稱為聯(lián)鎖（或互鎖）作用。仔細觀察電器及電動機的動作、運行情況，掌握正確的操作方法 。 三、實訓電路控制原理 限位控制線路 限位控制線路如 實訓 圖 6 所示。按下 SB1， KM1 或 KM2 接觸器斷電釋放，電動機停止轉(zhuǎn)動，工作臺停止。 （二）考核要求 在規(guī)定時間內(nèi)正確安裝線路，且試運轉(zhuǎn)成功，操作方法正確。 五、 實訓報告與考核要求 37 （一）實訓報告 畫出限位控制和工作臺自動循環(huán)控制線路，并分析線路工作原理。 當工作臺向后運動到一定位置時，撞塊又使行程開關(guān) SQ2 動作，斷開 KM2 線圈回路，接通 KM1 線圈回路，電動機又從反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)。 熟悉常見低壓電器。 四、實訓操作內(nèi)容及要求 在電動機控制線路模擬板上練習原理概述中，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 電動機 M 停轉(zhuǎn) KM2 聯(lián)鎖觸頭斷開 SB2 的動斷觸頭斷開 聯(lián)鎖 SB2 的動合觸頭閉合 KM1 線圈得電 電動機 M 正轉(zhuǎn) KM1 自鎖觸頭閉合 SB3 動斷觸頭斷開 KM1 線圈得電 SB3 動合觸頭閉合 KM2 線圈得電 電動機 M 停轉(zhuǎn)、 KM1 自鎖觸頭斷開 電動機 M 反轉(zhuǎn) KM2 自鎖觸頭閉合 35 裝時文明操作，注意接點牢靠、接觸良好。所以當兩個接觸器分別工作時，電動機的旋轉(zhuǎn)方向相反。 安裝工藝達到基本要求， 先頭 長短適當、接觸良好。 線路動作原理如下： 電動機在運行過程中，由于過載或其 他原因，使負載電流超過額定值時，經(jīng)過一定時間，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，電動機 M 停轉(zhuǎn)，達到了過載保護的目的。 31 實訓二 三相異步電動機的直接起動控制 一、實訓目的 掌握三相異步電動機直接起動控制的常見方法。同時通過實驗樹立正確的勞動觀念，發(fā)揚理論聯(lián)系實際、精益求精的科學作風和實事求是的工作態(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，適當突出重點。 應用： 根據(jù)控制要求能進行實際控制線路的設(shè)計（重點）。 第六單元 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計與可編程典型應用考核知識點與考核目標 識記：機床電氣設(shè)計的一般步驟及拖動電機的選擇，機床常用電器的選擇（一般）。 FX2N 系列可編程序控制器梯形圖中的步進順序和功能指令（次重點）。 理解： 編程序控制器的應用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢（一般）。 吊車的電氣控制線路分析（次重點）。 電動機的保護（重點）。 第二單 元 繼電接觸式控制電路 考核知識點與考核目標 本章內(nèi)容是電氣線路分析和設(shè)計的基礎(chǔ)。有了 以上 25 的知識作為鋪墊，學生對故障分析有了感性的認識，再開展常用機床控制線路講解，根本不需費很大的勁，學生更不用去 “死記 ”，讓學生輕松地學會了故障分析，無形之中提升了維修技能。 (1)教會學生閱讀電原理圖的方法。例如三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路，設(shè)計步驟如下：第一，畫出一個正轉(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、靈活的教學方法 根據(jù)教學要求，突出重點，突破難點，運用行動導向教學中的啟發(fā)式、大腦風暴法的教學方法。那么如何使學生更快、更容易、更輕松地學好這門課程，經(jīng)過自己多年的教學摸索，結(jié)合平時的實際技能等級考評的經(jīng)驗，在新的理念指導下，引 入行動導向教學法，使教學效果有了明顯的提高。并在教學過程中，每一個個體都需要貢獻自己的智慧，沒有旁觀者，只有參與者。這種方式在處理復雜的問題時，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 ， 能夠啟發(fā)我們的聯(lián)想力與創(chuàng)造力。 （四）頭腦風暴法 頭 腦風暴是教師引導學生就某一課題自由發(fā)表意見，教師不對其正確性進行任何評價的方法。在職業(yè)教育中，項目是指以生產(chǎn)一樣具體的、具有實際應用價值的產(chǎn)品的工作任務，在技術(shù)領(lǐng)域，很多小產(chǎn)品或一些復雜產(chǎn)品的模型都可以作為項目，如門（木工專業(yè)）、模型汽車（機加工專業(yè)）、報警器（電子專業(yè)）、測量儀器（儀器儀表專業(yè)）以及簡單的工具制作等；在商業(yè)、財會和服務行業(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目，如銷售專業(yè)不同場合的商品展示、產(chǎn)品廣告設(shè)計、應用小軟件開發(fā)等。二是進入角色。 第五階段：記憶與掌握。采用講解、提問或啟發(fā)式教學。在教學活動開始時，教師應當讓學生詳細了解這一學習目標。 十、教學參考資料 張運波主編，《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、應用、實驗》，機械工業(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》，機械工業(yè)出版社， 1996 年 1 月； 方承遠主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機械工業(yè)出版社， 2020 年 10 月； 李仁主編，《工廠電氣控制設(shè)備》，機械工業(yè)出版社， 1980 年 5 月； 劉占慶主編，《機床電氣自動控制》，機械工業(yè)出版社， 1980 年 7 月。 全面、準確地 掌握 工廠電氣控制技術(shù)的基本原理，注重技術(shù)教學，做到學以致用。 （ 4）根據(jù)控制要求能進行可編程控制線路的設(shè)計。 難點：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、地址范圍。 難點： 三相異步電動機定子能耗制動、反接制動，三相異步電動機定子制動控制線路。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)與訓練。 具備控制電路中常用電器元件的 選型 與維修維護能力。 了解電氣圖紙的類型、國家標準及電氣原理圖的繪制原則，會識讀電氣控制原理圖。 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 電力拖動自動控制系統(tǒng)、數(shù)控機床原理及維修。 講授應著重于重點的歸納、難點的剖析以及作業(yè)的講解，防止“一言堂”現(xiàn)象。 (5)根據(jù)控制要求能進行實際控制線路的安裝、調(diào)試與維修（重點）。 手持式編程