电气控制技术课件.ppt

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电气控制技术宁夏大学机械工程学院宁夏大学机械工程学院祝爱萍祝爱萍考核方式考核方式:

闭卷笔试闭卷笔试+作业作业+实验，期末考试实验，期末考试成绩占成绩占60%60%，平时成绩（作业），平时成绩（作业）占占15%15%，实验成绩占，实验成绩占25%25%。

答疑时间：

周三晚上答疑时间：

周三晚上20：

3522：

00答疑地点：

机械学院答疑地点：

机械学院508室室本课程教学安排本课程教学安排第五周开始在物电学院实验中心做实验第五周开始在物电学院实验中心做实验祝爱萍：

祝爱萍：

1351928450213519284502考核方式考核方式:

闭卷笔试闭卷笔试+平时平时+实验实验+读书笔记，读书笔记，期末考试成绩占期末考试成绩占40%40%，平时考核，平时考核成绩占成绩占20%20%，实验成绩占，实验成绩占20%20%，读书笔记占总成绩的读书笔记占总成绩的20%20%。

本课程教学安排本课程教学安排（新华学院新华学院）第五周开始在物电学院实验中心做实验第五周开始在物电学院实验中心做实验联系电话联系电话：

祝爱萍：

祝爱萍1351928450213519284502目目录录第一部分第一部分：

机床电气自动控制机床电气自动控制第一章第一章绪论绪论6第二章第二章普通机床继电器接触器控制线路分析普通机床继电器接触器控制线路分析14第三章第三章机床电气控制线路的设计机床电气控制线路的设计148第四章第四章直流拖动系统直流拖动系统183第五章第五章交流无级调速系统交流无级调速系统251目目录录第二部分第二部分：

可编程序控制器原理及应用可编程序控制器原理及应用第一章第一章概述概述282第二章第二章可编程序控制器的基本原理可编程序控制器的基本原理309第三章第三章可编程序控制器的编程可编程序控制器的编程396第四章第四章可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用569机床电气自动控制第一部分第一部分第一章绪论一、电力拖动在现代机床中的地位：

一、电力拖动在现代机床中的地位：

指在无人参与或仅有少数人参与的情指在无人参与或仅有少数人参与的情况下，利用自控系统使被控对象或生况下，利用自控系统使被控对象或生产过程，自动地按预定的规律去工作产过程，自动地按预定的规律去工作的过程。

的过程。

由工作机构、传动机构、原动机和自由工作机构、传动机构、原动机和自动控制四部分组成。

动控制四部分组成。

现代机床：

自动控制：

有多种多样，如电气控有多种多样，如电气控制、液压控制、机械控制、气动控制等等。

制、液压控制、机械控制、气动控制等等。

由于现代机床均由于现代机床均采用采用交、直流电动机交、直流电动机作为动力源，因而电气控制作为动力源，因而电气控制手段是现代机床的主要控制手段，即使采用其它手段是现代机床的主要控制手段，即使采用其它控制手段，也离不开电气控制的配合，而且现代控制手段，也离不开电气控制的配合，而且现代机床在电气自动控制方面综合应用了许多先进的机床在电气自动控制方面综合应用了许多先进的科学技术成果，如计算机技术、电子技术、传感科学技术成果，如计算机技术、电子技术、传感技术、伺服驱动技术等等。

近年来出现的各种机技术、伺服驱动技术等等。

近年来出现的各种机实现自动控制的手段：

实现自动控制的手段：

电力拖动在现代机床中的地位：

电一体化产品如数控机床、机器人、柔性制造电一体化产品如数控机床、机器人、柔性制造系统等均是电气自动控制现代化的硕果，可见系统等均是电气自动控制现代化的硕果，可见电气自动控制对于现代机床的发展起着极其重电气自动控制对于现代机床的发展起着极其重要的作用，所以要求大家必须要的作用，所以要求大家必须熟练掌握熟练掌握机床机床电电气自动控制气自动控制的理论和方法。

的理论和方法。

二、机床电气自动控制系统的发展简史：

1.电力拖动系统的发展电力拖动系统的发展：

电力拖动：

用电动机带动生产机械运动的拖动方电力拖动：

用电动机带动生产机械运动的拖动方式称为电力拖动。

式称为电力拖动。

机床在人类历史上出现的是很早的，据记载机床在人类历史上出现的是很早的，据记载我国汉朝时就出现了机床，如手动磨床；蒸汽机我国汉朝时就出现了机床，如手动磨床；蒸汽机出现以后，机床工业得到了很大发展，但主要是出现以后，机床工业得到了很大发展，但主要是由一台蒸汽机拖动一组机床，称为由一台蒸汽机拖动一组机床，称为成组拖动成组拖动，自，自19世纪末，电动机用于工业领域，使拖动技术有世纪末，电动机用于工业领域，使拖动技术有了新的发展。

其发展经历大致如下：

了新的发展。

其发展经历大致如下：

以一台电动机同时拖动多台机床，以一台电动机同时拖动多台机床，由于这种拖动方式是采用中间机构实现能量的传由于这种拖动方式是采用中间机构实现能量的传送与分配的，送与分配的，机构复杂，传送路径长，能量损耗机构复杂，传送路径长，能量损耗大，生产灵活性小大，生产灵活性小，不适合于现代化生产的需要。

，不适合于现代化生产的需要。

成组拖动：

以一台电动机拖动一台机床，由于以一台电动机拖动一台机床，由于这种拖动方式减少了中间机构，提高了生产率，这种拖动方式减少了中间机构，提高了生产率，但拖动大型机床时由于机床尺寸比较大，运动部但拖动大型机床时由于机床尺寸比较大，运动部件比较多，必然导致机械装置的复杂与庞大。

件比较多，必然导致机械装置的复杂与庞大。

在一台机床上，安装多台电动机，在一台机床上，安装多台电动机，分别拖动各运动部件。

这样就大大简化了机械分别拖动各运动部件。

这样就大大简化了机械传动装置，特别是可以方便地根据各运动特性与传动装置，特别是可以方便地根据各运动特性与负荷选择电动机，使各个运动部件之间互不干扰，负荷选择电动机，使各个运动部件之间互不干扰，从而大大提高了机床的整体性能，易实现自动化从而大大提高了机床的整体性能，易实现自动化生产。

生产。

单机拖动：

多机拖动：

交直流无级调速系统交直流无级调速系统：

其主要特点是此系统可：

其主要特点是此系统可大大简化或取消电动机与机械运动部件之间的齿大大简化或取消电动机与机械运动部件之间的齿轮变速箱，满足机床各运动的调速要求。

轮变速箱，满足机床各运动的调速要求。

电力拖动系统的目的与任务电力拖动系统的目的与任务：

目的目的：

将：

将电能电能转换为转换为机械能机械能，用于实现生产机械，用于实现生产机械起动、停止及速度调节，满足各种生产工起动、停止及速度调节，满足各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。

艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。

任务任务：

广义上讲是要实现生产机械设备、生产线、：

广义上讲是要实现生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂的自动化，狭义上讲，车间甚至整个工厂的自动化，狭义上讲，则是指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品则是指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加、质量的提高、生产成本的降低、工数量的增加、质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善和能量的合理利用。

人劳动条件的改善和能量的合理利用。

机床电气控制系统的发展：

继电器接触器控制系统：

系统由一些按钮开关、行程开关、继电器、系统由一些按钮开关、行程开关、继电器、接触器等元器件组成。

该系统工作原理和结构均接触器等元器件组成。

该系统工作原理和结构均很简单，易于掌握、维修，价格低廉，多用于自很简单，易于掌握、维修，价格低廉，多用于自动化程度不高的通用机床。

动化程度不高的通用机床。

可编程控制系统：

可编程控制器是一种专用的工业控制器，它可可编程控制器是一种专用的工业控制器，它可以代替继电器接触器控制系统，其逻辑电路和编以代替继电器接触器控制系统，其逻辑电路和编计算机控制系统：

计算机控制系统：

此系统应用的典型例子是数控机床，数控机此系统应用的典型例子是数控机床，数控机床尽管有很多优点，但对于以手工为主的通用机床尽管有很多优点，但对于以手工为主的通用机床和自动化循环比较简单、比较固定的自动化机床和自动化循环比较简单、比较固定的自动化机床，采用计算机控制失之于成本太高，功能不能床，采用计算机控制失之于成本太高，功能不能充分发挥。

充分发挥。

程指令简单，程序编制方法易于掌握，工作程序的程指令简单，程序编制方法易于掌握，工作程序的改变也很方便，价格又远低于电子计算机，因而已改变也很方便，价格又远低于电子计算机，因而已在机床上得到了广泛应用。

在机床上得到了广泛应用。

三、本课程要求掌握的主要内容：

典型机床的继电器接触器控制系统的设计典型机床的继电器接触器控制系统的设计直流拖动系统的原理及应用直流拖动系统的原理及应用交流拖动系统的原理及应用交流拖动系统的原理及应用可编程控制器的基本应用可编程控制器的基本应用第二章普通机床继电器接触器控制线路分析【学习目标学习目标】：

通过本章的学习，学生应：

通过本章的学习，学生应该能够掌握机床电气控制该能够掌握机床电气控制线路的基本环节，并能读线路的基本环节，并能读懂分析一些典型机床的电懂分析一些典型机床的电气控制线路。

气控制线路。

重点和难点：

电气控制线路基本环节的电气控制线路基本环节的应用及实际电气控制线路应用及实际电气控制线路的读图。

的读图。

解决方法解决方法：

将电气控制线路基本环节分开：

将电气控制线路基本环节分开细讲，结合阅读一些典型机床细讲，结合阅读一些典型机床的电气控制线路，适当增加课的电气控制线路，适当增加课堂和课外练习。

堂和课外练习。

课外指导课外指导：

答疑，质疑，实验。

：

答疑，质疑，实验。

教学效果检测方法教学效果检测方法：

课堂提问、批阅作业。

：

课堂提问、批阅作业。

2.12.1机床电气控制线路的基本环节机床电气控制线路的基本环节（本节作业本节作业）2.2CW61632.2CW6163型万能卧式车床电气控制线路型万能卧式车床电气控制线路2.3C6162.3C616型型卧式卧式车床电气控制线路车床电气控制线路2.4C6502.4C650型卧式车床电气控制线路型卧式车床电气控制线路*2.5Z30402.5Z3040型摇臂钻床电气控制线路型摇臂钻床电气控制线路*2.6X622.6X62型万能升降台铣床电气控制线路型万能升降台铣床电气控制线路*2.7T682.7T68型卧式镗床电气控制线路型卧式镗床电气控制线路*2.82.8组合机床电气控制线路组合机床电气控制线路（本章作业本章作业）本章主要内容本章主要内容2.12.1机床电气控制线路的基本环节机床电气控制线路的基本环节一、一、电气控制线路的表示符号及电气原理图的阅电气控制线路的表示符号及电气原理图的阅读方法：

读方法：

电气控制线路的表示符号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，必须使用国家理图时，必须使用国家统一规定统一规定的电气图形符号和的电气图形符号和文字符号，看文字符号，看P173附录附录A。

电气控制线路中电气控制线路中原理原理图的绘制与阅读方法：

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理图应遵循以下原则原则：

主回路用粗线画在左侧，控制回路用细线画在主回路用粗线画在左侧，控制回路用细线画在右侧；右侧；同一电器元件的各导电部件如线圈和触点常常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，但用不画在一起，但用同一文字同一文字标明；标明；电气控制线路图的全部触点都按电气控制线路图的全部触点都按常态常态

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