《机床控制系统连接与检查》学习指南.docx

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《机床控制系统连接与检查》学习指南

课程学习指南

一、学什么？

有什么用？

通过前面课程的学习，我们对机床有了一定了解，但主轴是如何实现正反转、机床为什么会出现超程报警，冷却液、指示灯、照明灯等是如何工作的，机床在加工时突然不工作了，我们应该怎么办……，机床电气柜中那些器件到底都是些什么，起什么作用？

回答这些问题，就是我们这们课程这所需要达到的目标。

通过本课程的学习和训练，学习者应掌握机床电气控制系统的结构、组成和工作原理；能阅读电气控制原理图及相关论文著作；具备机床电气控制器件和系统的选型能力，并能构建简单的控制系统；具备机床电气控制系统的性能分析、故障分析和诊断的初步能力。

通过理论学习后进行电气装调实施、检查计划制定、电气故障分析，在真实的机床控制板上完成机床电气装调的全过程，并以装配调试好的电气控制板作为完成自己学习任务完成的标志。

电气控制板的通电调试在老师的指导下实施。

知识目标:

1）掌握机床常用电器的结构、工作原理及用途。

2）掌握机床控制电路的基本环节。

3）掌握通用机控制系统的控制逻辑。

4）解可编程序控制器的基本工作原理、选用原则。

5）握可编程序控制器的基本工作指令系统、编程特点和方法。

6）握数控车床控制系统的控制逻辑。

能力目标:

1）具备正确选用机床常用电器的能力。

2）初步具备对通用机床控制电路改造和设计的能力。

3）初步具备可编程控制器的应用能力。

4）初步具备利用数控机床PLC进行I/O接口分析的能力。

5）初步具备数控机床主轴变频器的连接操作的能力

二、课程学习方法

1）注意掌握机床控制系统基本原理和方法，对最基本、最典型的控制线路和实例要熟悉。

2）学习典型机床控制系统时，着重研究、体会元器件和线路的应用特点，不必过分追求理论的完整和系统。

然而，最重要的是：

下足功夫，勤思、多练、多交流。

三、课程如何考核

单元一至七

1.实训成绩（10分）

单元一至七中项目，各小组成员必须每人轮流担任主操作1次。

2.电子作业成绩（10分）

单元一至七中，根据小组学习安排，各小组成员必须轮流完成1个作业（电子提交）。

3.手工作业成绩（35分）

单元一至七中，根据小组学习安排，每人必须完成所有手工作业，即用作业本形式提交的作业。

4.专业人文素质考核成绩（25分）

本专业人文素质考核内容是学生必须自觉抵制以下九种行为：

一、被动学习、索要答案；

二、不能想出办法克服困难；

三、坚持错误、抄袭、作弊、不守时；

四、道听途说、弄虚作假、会说嘴不干活；

五、懒惰、贪婪、挑刺、好斗、嫉妒；

六、单打独斗、不发言、不沟通、不会合作；

七、工作拖拉，经常出垃圾式成果；

八、自我中心、推卸责任；

九、工作一个人干，几个人旁观。

单元1至七，每学时1分，采用当堂记录方式，存在不当行为每次教学活动扣除1分，课程教学全过程无不当行为发生奖励1至5分。

5.理论考试（20）

期末组织理论考试，卷面成绩折合成20分。

6.单元一至七评分结构

一个学生成绩（100分）=一次主操作实训成绩（10分）+一次电子作业成绩（10分）+手工作业成绩（35分）+专业人文素质考核成绩（25）+理论考试成绩（20分）。

单元八

1.手工作业成绩（30分）

2.指定支路接线成绩（30分）

3.小组控制板制作成绩（20分）

4.专业人文素质考核成绩（20分）

5.单元八评价结构

一个学生成绩（100分）=手工作业成绩（30分）+一次指定支路接线成绩（30分）+小组控制板制作成绩（20分）+专业人文素质考核成绩（20）。

四、课程内容分布

单元一课程导入（2学时）

课程目标、课程单元、成绩评定内容、成绩评定方法、大学人共识、要抵制九种行为。

安全用电、触电危害、人体触电、致命电流、触电保护器、安全电压、触电原因、IT接地、IT系统接地、TN-S系统接地、TN-C系统接地、TN-C-S系统接地、多种接地联合使用、工作接地、保护接地、保护接零、重复接零。

制作导线、夹断钳使用、剥线钳使用、压线钳使用、导线、导线颜色使用、线夹、线号、万用表使用。

单元二全压起动控制连接与检查

主回路电器与导线（2学时）

主回路、低压电器、低压断路器、低压断路器作用、低压断路器图形符号、低压断路器文字符号、低压断路器接线端子标识、低压断路器其它标识。

交流接触器、交流接触器触头系统、交流接触器的灭弧、交流接触器作用、交流接触器图形符号、交流接触器文字符号、交流接触器接线端子标识、交流接触器其它标识。

热继器、热继电器作用、热继电器图形符号、热继器文字符号、热继电器接线端子标识、热继电器其它标识。

熔断器、熔断器作用、熔断器图形符号、熔断器文字符号、熔断器其它标识。

电阻、电阻作用、电阻图形符号、电阻文字符号。

单相变压器、单相变压器作用、单相变压器图形符号、单相变压器文字符号、单相变压器接线端子标识、单相变压器其它标识。

三相变压器、三相变压器作用、三相变压器图形符号、三相变压器文字符号、三相变压器接线端子标识、三相变压器其它标识。

导线种类、导线截面积、导线颜色使用规定。

接线端子、接线端子作用、接线端子图形符号、接线端子文字符号、接线端子并接。

执行与控制回路电器（2学时）

执行电器、三相异步电动机、三相异步电动机图形符号、三相异步电动机文字符号、三相异步电动机接线端子标识、三相异步电动机其它标识。

电磁铁、电磁铁作用、电磁铁图形符号、电磁铁文字符号。

指示灯、指示灯作用、指示灯图形符号、指示灯文字符号、指示灯其它标识。

照明灯、照明灯作用、照明灯图形符号、照明灯文字符号、照明灯其它标识。

控制回路、按钮、常开按钮、常闭按钮、复合按钮、按钮作用、按钮图形符号、按钮文字符号、按钮接线端子标识、按钮其它标识。

隔离开关、隔离开关作用、隔离开关图形符号、隔离开关文字符号、隔离开关接线端子标识、隔离开关其它标识。

转换开关、转换开关作用、转换开关图形符号、转换开关文字符号、转换开关接线端子标识、转换开关其它标识。

行程开关、行程开关作用、行程开关图形符号、行程开关文字符号、行程开关接线端子标识、行程开关其它标识。

时间继电器、时间继电器作用、时间继电器图形符号、时间继电器文字符号、时间继电器接线端子标识、时间继电器其它标识。

速度继电器、速度继电器作用、速度继电器图形符号、速度继电器文字符号、速度继电器接线端子标识、速度继电器其它标识。

中间继电器、中间继电器作用、中间继电器图形符号、中间继电器文字符号、中间继电器接线端子标识、中间继电器其它标识。

桥式整流电流、桥式整流电流作用、桥式整流电路图形符号、桥式整流电流文字符号、桥式整流电路接线端子标识、桥式整流电流其它标识。

全压起动控制线路解析（2学时）

全压起动、点动全压起动主回路、全压起动点动控制回路、按钮按下后、按钮松开后。

连续全压起动主回路、连续全压起动控制回路、自锁、起动按钮按下后、起动按钮松开后、停止按钮按下后、停止按钮松开后。

点动连续双重控制主回路、开关转换式控制回路、分别控制回路、中间继电器控制回路。

单人多点控制实例、单人多点控制回路、多人多点控制实例、多人多点控制回路。

全压起动控制（点动）连接与检查项目（6学时）

原理图解读、电器元件接线端子标识、编制导线号、一根导线的含义、板外电器的判别、板外电器的转接、转接端子安排、转接端子标识、原理图绘制、接线实操、接线规范、不上电自检、上电调试、撰写实训报告。

单元三减压起动控制连接与检查

减压起动控制线路解析（2学时）

减压起动、串电阻减压起动主回路、串电阻减压起动控制回路、起动按钮按下后、停止按钮按下后、串电阻减压起动特点。

星形连接、三角连接、手动换接减压起动主回路、手动换接减压起动控制回路、触头图示状态、支路常断现象、互锁、手动换接的实现。

自动换接减压起动主回路、自动换接减压起动控制回路、自动换接的实现。

延边三角形换接示意图、延边三角形接法、大三角接法、延边三角形减压起动主回路、延边三角形减压起动控制回路、延边三角形换接的实现。

自耦变压器减压起动主回路、自耦变压器减压起动控制回路、自耦变压器减压起动的实现。

星三角手动换接连接与检查项目（4学时）

原理图解读、电器元件接线端子标识、编制导线号、转接端子安排、板外电器的转接、转接端子标识、原理图绘制、接线实操、接线规范、不上电自检、上电调试、撰写实训报告。

单元四正反转控制连接与检查

正反转控制线路解析（2学时）

电动机正转、电动机反转、正停反控制主回路、正停反控制回路、互锁、正转与反转支路互锁、正停反控制的实现。

正反停控制主回路、正反停控制回路、正反停控制的实现、正转与反转支路机械互锁、正转与反转支路电气互锁。

正反自循环控制实例、正反自循环主回路、正反自循环控制回路、正反转自循环控制的实现。

正停反控制连接与检查项目（4学时）

原理图解读、电器元件接线端子标识、编制导线号、转接端子安排、转接端子标识、原理图绘制、接线实操、接线规范、不上电自检、上电调试、撰写实训报告。

单元五制动与调速控制连接与检查

制动与调速控制线路解析（2学时）

制动、能耗制动、能耗制动主回路、能耗制动控制回路、能耗制动的实现。

反接制动、反接制动主回路、反接制动控制回路、反接制动的实现。

电气调速、变极调速、双速电动机、双速电动机变极调速接线、小功率双速电动机变极调速主回路、小功率双速电动机变极调速控制回路、小功率双速电动机变极调速的实现。

大功率双速电动机变极调速主回路、大功率双速电动机变极调速控制回路、大功率双速电动机变极调速的实现。

变差调速、串电阻变差调速、串电阻变差调速主回路、串电阻变差调速控制回路、串电阻变差调速的实现。

变频调速、主轴变频器外围接线图、主轴变频器控制操作。

能耗制动控制连接与检查项目（4学时）

原理图解读、电器元件接线端子标识、编制导线号、转接端子安排、转接端子标识、原理图绘制、接线实操、接线规范、不上电自检、上电调试、撰写实训报告。

单元六通用机床控制系统连接与检查

通用机床电气原理图识读（2学时）

CW6132车床电气原理图、电气原理绘制规则、触头图示状态、文字标识、电器元件图形符号布置、交叉节点的通断、线号标识、电器元件规格标识、分区方法与标识、触头索引代号。

C650车床电气主回路、主电动机支路、冷却泵电动机支路、快移电动机支路、C650车床电气控制回路、照明灯控制支路、控制线路电源接入、主电动机点动支路、主电动机正转支路、主电动机反转支路、主电动机正反控制支路、冷却泵控制支路、快移电动机控制支路。

AutoCADElectrical（ACE）工具使用（6学时）

ACE简介、起动ACE、定制电器元件库、新建一个项目、定制一张A4图纸、将图纸添加到项目中、设置线型和对象的缩放比例、配置图形细节、绘制第一张图、插入多导线、插入断路器、插入电动机、插入接触器主触头、绘制第二张图、插入阶梯、插入接触器线圈、显示接触器主触头元件标识、父与子元件设置、线号交互、插入线号、认识电器符号块、电器符号块属性设置、自制电器元件符号、调用自制电器元件符号。

XA6132铣床控制系统组成及控制逻辑（2学时）

XA6132铣床的控制对象、XA6132铣床主回路、XA6132铣床控制回路、主轴电动机控制、主轴电动机起动、主轴电动机停止与制动、主轴换刀时的制动、主轴变速冲动控制、进给电动机控制、水平工作台进给、水平工作台向前与向下进给、水平工作台向后与向上进给、工作台变速冲动控制、进给方向快移控制、冷却泵电动机控制、照明线路。

CW6132车床控制系统连接与检查项目（6学时）

绘制CW6132车床控制系统原理图、选配电器与导线、绘制屏柜布置图、电源开关连接操作、主轴电气连接操作、冷却泵电气连接操作、控制线路电气连接操作、电源指示线路连接操作、照明线路连接操作、电气连接不上电检查、通电调试操作。

单元七PLC控制系统连接与检查

PLC基础知识（2学时）

PLC定义、PLC组成、中央处理器、存储器、接口、编程器、电源、电动机全压起动PLC控制回路、PLC内部等效电路、PLC控制系统基本构成、常用等效控制元件、电动机全压起动梯形图、PLC顺序循环过程、PLC用户程序扫描过程、PLC控制回路与低压电器控制回路的差异。

S7-300PLC配置及机架组态（2学时）

S7-300PLC系统组成、电源模板、CPU模板、数字量输入模板、机架上模板组成案例、组态、PLC机架组态示例、S7-300数字量输入输出模板编址范围、S7-300模拟量输入输出模板编址范围、直流16点SM321端子接线图、直流16点SM321图形符号绘制。

S7-300PLC基本指令及使用（2学时）

S7-300系列PLC常用位逻辑指令、标准触头指令、三条常开触头指令、二条常闭触头指令、电动机起停控制梯形图、控制触头与编程元件关系、置位与复位、复位优先触发器、置位优先触发器、延时通、延时通简化形式、延时断、延时断简化形式。

STEP7软件梯形图编制及仿真（2学时）

起动STEP7、创建项目、CPU选型、编程语言选择、项目命名、管理器中的项目结构、机架硬件组态、机架硬件组态实例、机架配置模板参数设置、机架硬件组态下载、梯形图生成、程序编辑界面、输入Network1程序行、输入Network2程序行、编程语言切换、生成与编辑符号表、程序仿真调试、调出S7-PLCSIM窗口、向仿真PLC中下载梯形图、创建仿真视图对象、S7-PLCSIM仿真调试、程序块存盘下载。

四工位电动刀架控制系统解析（2学时）

四工位电动刀架机械结构、四工位电动刀架回转与定位的实现、四工位电动刀架霍尔位置传感器等效图、四工位电动刀架接口、四工位电动刀架外围接线、四工位电动刀架PLC、控制逻辑、梯形图、PLC梯形图仿真。

四工位电动刀架PLC控制系统连接与检查项目（4学时）

绘制四工位电动刀架PLC控制系统原理图、屏柜布置图、确定接线端子线号、电源进线连接操作、电动机连接操作、不上电检查、三相电源连接操作、使用STEP7编制梯形图并仿真、向S7-300PLC下载梯形图、控制功能逐项调试、撰写项目实训报告。

单元八数控车控制系统连接与检查（1周）

611U驱动模块作用、611U驱动电源模块、功率和闭环控制插入模块、MM420变频器作用、MM420变频器接口、PP71/48I/0模块作用、PP71/48I/0模块接口、面板控制单元、802DPCU接口、开关电源作用、开关电源接口、FX-50BB-S转接器、idecRU2S-D24型号中间继电器、SIEMENS交流接触器。

CK6132数控车床、电源支路、辅助电机支路、控制变压器负载支路、控制回路、伺服驱动支路、变频器支路、数控系统连接支路、PLC驱动信号输入支路、PLC检测与报警信号输入支路、PLC信号输出支路、屏柜布置图、屏柜接线图。

绘制并识读CK6132数控车电气图、绘制屏柜布置图、考核支路连接操作、其它支路连接操作、不上电连接检查操作、上机通电调试操作、撰写CK6132数控车连接与检查项目实训报告。