秋电气控制与PLC实训教案.docx

1、秋电气控制与PLC实训教案四川信息职业技术学院教 案课程编码： 0432042 课程名称： 机 床 电 气 控 制 与 PLC 课程性质： 必 修 课 总学时/学分： 104/ 4 授课专业： 数 控 设 备 应 用 与 维 护授课教师： 尹存涛 、陈志平、杨金鹏 使用学期： 2010 2011学年第 1学期 教研室审批意见及时间： 课程基本信息教学大纲名称、批准单位及时间机床电气控制与PLC课程教学大纲四川信息职业技术学院机电工程系2009年8月采用教材名称、作者、出版社及版本教材名称：数控机床电气控制与PLC、机床电气控制与PLC实训指导书作 者：杨兴出 版 社：化学工业出版社版 本：20

2、08年9月第一版教学参考资料1 数控机床故障诊断与维护 杨中力 大连理工大学出版社.2 数控设备故障诊断与维修技术 武友德 化学工业出版社3 北京FANUC维修说明书 内部资料4 机床电气控制与PLC 张永飞 大连理工大学出版社教法、学法建议教法：讲授、演示、项目实例分析、任务驱动、分组讨论学法：多做练习、项目实战、小组互评互辩、模仿创新考核大纲、批准单位及时间（考核方式）机床电气控制与PLC课程考核大纲；机电工程系；2009年8月；采用项目测试考核方式，其中识记占20，理解占40，应用占40。本课程考核采用平时考核、集中考核方式。理论考核主要包括课堂考勤与纪律情况、相关项目知识点与平时练习情

3、况抽查，占学期总成绩的 30；集成中考核主要包括项目集中检查、实训总结报告质量等，占学期总成绩的70。班级名称班编号本学期 总学时其 中教、学、做合一数维09-109-1104104备注本课程是数控设备应用与维护专业课程，培养学生的维修兴趣和良好的职业习惯，根据学生实际掌握情况适当调整授课进度和布置作业，讲授内容灵活穿插在各个实训项目中，教、学、做合一，以利于学生消化、巩固所学知识，培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，并让学生多进行分析应用实践。课程授课学时安排表编号周次单元或项目名称计划学时备注115项目一 安全教育-陈44215项目二 数控机床-尹（一）数控机床控制系统的组成42

4、0315（二）数控机床的分类4415（三）标准型数控机床 6515（四）FANUC数控系统 6415项目三 数控装置的结构-杨（一）数控装置的硬件结构616516（二）数控系统的软件结构6616（三）数控系统的抗干扰措施4716项目四 数控机床强电控制电路-陈（一）机床常用低压电器的工作原理与选用主令电器432（一）机床常用低压电器的工作原理与选用执行电器4816（二）机床强电控制系统的基本环节电源回路4（二）机床强电控制系统的基本环节控制回路4917（三）电气控制系统图的绘制规则和常用符号电源回路4（三）电气控制系统图的绘制规则和常用符号控制回路41017（四）数控机床典型强电控制线路分析刀

5、库选刀动作回路4（四）数控机床典型强电控制线路分析数字主轴控制回路41317项目五 可编程控制器及其应用-杨（一）可编程控制器概述6321418（二）可编程控制器的应用61518（三）可编程控制器的组成61618（四）可编程控制器的工作原理61718（五）S7200系列可编程控制器61818复习、项目考核、总结219合计104课 题项目一 安全教育课 型教学做合一教学时数4教学目的理解安全操作在数控机床操作维护维修中的重要性；掌握数控机床安全操作的基本要点重点难点重点：安全操作要点 难点：安全操作要点在实训中的运用采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1

6、、思想动员（30分钟）：行业就业形势课程在专业学习中的重要性课程介绍行业职业标准2、实训管理（20分钟）：用电管理设备使用管理工具管理实训纪律3、安全操作规程讲解（50分钟）：安全守则安全操作注意事项操作演示讲解4、理解记识安全操作要点 （100分钟）：背诵安全操作要点根据理解背诵情况评定项目成绩并记录备 注1、自我介绍2、说明本课程的能力目标和知识目标，所要完成的项目3、说明考核方式，占分比例思考与练习查阅FANUC-0i数控系统相关技术资料参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目一教学后记课 题项目二 数控机床（一）数控机床控制系统的组成课 型教学做合一教学时数4教学目的1、熟悉FANU

7、C 0i和HNC-21F数控系统2、了解数控机床基本组成3、数控机床各部分的功能重点难点数控机床各部分的功能采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、 知识点引入：（100分钟）： 数控系统的概念及组成数控机床的组成原理组成部分的功能FANUC和HNC系统为例来逐个说明数控系统的基本组成。（先讲总体的，然后分别以FANUC和HNC系统为例来进行说明）2、数控机床基本组成（50分钟）：机械部分电气部分数控系统3、数控机床各部分的功能（50分钟）：电气部分数控系统机械部分备 注思考与练习画出FANUC 0iC或HNC-21F数控系统的基本组成图参考数控机床电

8、气控制与PLC实训指导书项目二教学后记课 题项目二 数控机床（二）数控机床的分类课 型教学做合一教学时数4教学目的1、熟悉FANUC 0ic和HNC-21F数控系统2、了解数控机床分类方法3、数控机床各部分的功能重点难点数控机床分类方法采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计数控机床的分类（50分钟）：1、数控机床的分类方法2、数控机床的分类按加工工艺分类普通数控机床、加工中心机床、金属成形类数控机床、多坐标数控机床、数控特种加工机床按机床运动的控制轨迹分类点位控制数控机床、直线控制数控机床、轮廓控制数控机床按伺服系统的控制方式分类开环控制系统的数控机床闭

9、环控制系统的数控机床半闭环控制系统的数控机床按数控系统功能水平分类经济型数控机床，普及型数控机床，高档型数控机床FANUC 0iC数控系统的组成及功能：操练-1：（分组）（50分钟）：1、有几单元组成2、各个组成单元的名称是什么？3、各个组成单元的功能是什么？4、有什么特点？教师示范；学生练习；用组成框图来说明HNC-21F数控系统的组成及功能：操练-2：（分组）（50分钟）：1、有几单元组成2、各个组成单元的名称是什么？3、各个组成单元的功能是什么？4、有什么特点？分组讨论，检查评比，课后复习并完成任务书相关内容（50分钟）：备 注思考与练习画出FANUC 0iC或HNC-21F数控系统的基

10、本组成图参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目二教学后记课 题项目二：数控机床 （三）标准型数控系统课 型教学做合一教学时数6教学目的了解数控机床标准型数控系统功能特点，组成单元及标准配置重点难点重点：标准型数控系统功能特点，组成单元及标准配置难点：标准型数控系统功能特点，组成单元及标准配置采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、 数控机床的标准配置（100分钟）（1）输入输出装置（2）数控装置（3）伺服单元和驱动装置（4）可编程控制器（5）主轴驱动系统（6）测量装置2、FANUC-16/18/21/0iA系统（100分钟）功能特点系统配置系统板的

11、功能及接口信号3 数控机床的组成（50分钟）信息载体数控系统机床本体数控机床的工作原理4、对照数控机床查找华中数控机床的各组成部分技术参数，并记录（50分钟）备 注思考与练习参考教材P19参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目二教学后记 课 题项目二：数控机床 （四）FANUC数控系统课 型教学做合一教学时数6教学目的了解FANUC数控系统功能特点，组成单元及标准配置重点难点重点：FANUC数控系统功能特点，组成单元及标准配置难点：FANUC数控系统功能特点，组成单元及标准配置采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、FANUC-0C/0D系统（50

12、分钟）功能特点系统配置系统板的功能及接口信号2、FANUC-16/18/21/0iA系统（50分钟）功能特点系统配置系统板的功能及接口信号3 FANUC-16i/18i/21i/0Ib/0iC系统（50分钟）功能特点系统配置系统板的功能及接口信号报警及诊断技术4、对照数控实训机床查找FANUC-0i mate MC/TC系统接口技术参数，并记录（150分钟）了解数控系统综合实验台上电顺序，了解HNC-21TF车床数控装置基本操作（可参见世纪星车削数控装置操作说明书，世纪星数控装置连接说明书），进入数控系统，运行演示程序。备 注思考与练习参考教材P19教学后记课 题项目三 数控装置（CNC）的结

13、构（一）数控装置的硬件结构课 型教学做合一教学时数6教学目的理解数控装置的硬件结构，重点难点重点：数控装置的硬件结构难点：数控装置的硬件结构采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、数控装置硬件结构（100分钟）：数控装置的发展过程主微处理器（CPU）主轴控制信号接口进给驱动信号接口I/O接口单微处理器数控系统的结构多微处理器的典型结构举例：FANUC-0i数控系统的硬件结构3、项目实训、巡回指导（200分钟）：将分组（4个）认识数控系统信号接口实训、教师巡回指导，解答疑问（1）指出数控系统综合实验台各个组成部件及其作用。（2）了解数控系统综合实验台各

14、个组成部件之间的连接，认清各个信号线来源和去向。备 注思考与练习大板式结构和模块式结构有什么区别？CNC装置的软件包括哪些内容？各有什么作用？教学后记课 题项目三 数控装置（CNC）的结构（二）数控系统的软件结构课 型教学做合一教学时数6教学目的数控装置的软件结构，重点难点重点：数控装置的软件结构难点：数控装置的软件结构采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、数控装置软件结构（100分钟）：数控系统的工作过程微处理器（CPU）位置控制速度控制插补运算PLC模块多微处理器的典型结构多任务并行处理实时中断处理CNC系统软件的工作过程数控系统的通信接口2、

15、举例：FANUC-0i数控系统的软件结构项目实训、巡回指导分组（4个）（200分钟）：认识数控系统信号接口实训、教师巡回指导，解答疑问认识CNC装置的软件组成教师巡回指导，解答疑问学生对照实训设备电气图纸，完成CNC装置的信号流向绘制分组讨论制定方案，实施步骤，实施过程中疑难问题记录，解决途径，检查评比，课后复习并完成任务书相关内容备 注思考与练习大板式结构和模块式结构有什么区别？CNC装置的软件包括哪些内容？各有什么作用？课 题项目三 数控装置（CNC）的结构（三）数控系统的抗干扰措施课 型教学做合一教学时数4教学目的数控装置的抗干扰措施重点难点重点：数控系统的抗干扰措施难点：数控系统的抗干

16、扰措施采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、数控装置的抗干扰措施（100分钟）：数控装置的抗干扰技术小信号屏蔽技术主轴信号屏蔽技术PLC信号隔离技术2、数控装置的接地方法项目实训、巡回指导分组（4个）（100分钟）：认识数控系统信号接口实训、教师巡回指导，解答疑问认识数控装置接地技术教师巡回指导，解答疑问学生对照实训设备电气图纸，完成强电控制系统和交流伺服驱动放大装置的接地处理绘制分组讨论制定方案，实施步骤，实施过程中疑难问题记录，解决途径，检查评比，课后复习并完成任务书相关内容备 注思考与练习大板式结构和模块式结构有什么区别？CNC装置的软件包括

17、哪些内容？各有什么作用？教学后记课 题项目四 数控机床强电控制电路（一）机床常用低压电器的工作原理与选用主令电器课 型教学做合一教学时数4教学目的理解常用低压电气元器件的标准电气符号、使用方法掌握常用低压电气元器件技术参数、选型方法重点难点重点：常用低压电气元器件的标准电气符号难点：常用低压电气元器件技术参数、选型方法采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、机床常用低压电器的工作原理与选用（50分钟）：主令电器的作用主令电器的标准符号主令电器的技术参数主令电器的选型方法举例：小型断路器、开关、按钮2、示范操作（50分钟）：小型断路器在控制电路中的作用

18、，绘图符号、技术参数开关在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数按钮在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数3、项目实训、巡回指导（100分钟）：将分组（4个）实训、教师巡回指导，解答疑问根据记录找出按钮的常开、常闭触点。备 注思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目三教学后记课 题项目四 （一）机床常用低压电器的工作原理与选用执行电器课 型教学做合一教学时数4教学目的理解常用低压电气元器件的标准电气符号、使用方法掌握常用低压电气元器件技术参数、选型方法重点难点重点：常用低压电气元器件的标准电气符号难点：常用低压电气元器件技术参数、选型方法采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建

19、议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、机床常用低压电器的工作原理与选用（50分钟）：执行电器的作用执行电器的标准符号执行电器的技术参数执行电器的选型方法举例：交流接触器、中间继电器2、示范操作（50分钟）：交流伺服驱动器、交流伺服电机，步进驱动电机、三相交流异步电动机在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数交流接触器在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数中间继电器在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数交流变压器在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数稳压电源在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数剩余电流动作断路器在控制电路中的作用，绘图符号、技术参数3、项目实训、巡回指导（100分钟）：将分组（4

20、个）实训、教师巡回指导，解答疑问备 注思考与练习电气控制系统的基本环节包括哪些？分别起何作用？参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目三教学后记课 题项目四 （二）机床强电控制系统的基本环节电源回路课 型教学做合一教学时数4教学目的理解机床强电控制系统的基本环节中电源回路的绘制、识读方法掌握常用低压电气元器件技术参数、选型方法重点难点重点：机床强电控制系统电源回路的识读难点：机床强电控制系统电源回路的识读采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、机床强电控制系统的基本环节（100分钟）：电源要求数控机床电源技术指标标准电源隔离变压器开关电源CNC专用

21、电源伺服驱动系统专用电源2、项目实训、巡回指导（100分钟）：将分组（4个）实训、教师巡回指导，解答疑问备 注思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目四教学后记课 题项目四 （二）机床强电控制系统的基本环节控制回路课 型教学做合一教学时数4教学目的理解机床强电控制系统的基本环节中控制回路的绘制、识读方法掌握常用低压电气元器件技术参数、选型方法重点难点重点：机床强电控制系统控制回路的识读难点：机床强电控制系统控制回路的识读采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导 学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、机床强电控制系统的基本环节（100分钟）：主轴控制回路（数字控制和模拟控制回路）

22、组成信号流向动作分析进给控制回路（伺服驱动回路和步进驱动回路）组成信号流向动作分析刀架电机控制回路刀架换位与紧锁组成信号流向动作分析润滑系统控制回路组成信号流向动作分析2、项目实训、巡回指导（100分钟）：将分组（4个）实训、教师巡回指导，解答疑问备 注思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目四教学后记课 题项目四 （三）电气控制系统图的绘制规则和常用符号电源回路课 型教学做合一教学时数4教学目的熟悉数控机床电气图识读方法，掌握电气原理图、平面布置图、接线图绘制方法，电气原理图分析方法。重点难点重点：电气原理图、平面布置图、接线图绘制方法 难点：电气原理图分析方法。采用教法启发式教

23、学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、电源回路电气控制系统图的绘制规则和常用符号（30分钟）：1）标准电气符号2）原理图识读方法2、电气图绘制方法（20分钟）：1）电气图绘制原则2）注意事项3）绘制方法3、电气图分析方法（30分钟）：标准电源控制原理图、平面布置图、安装接线图的分析4、对照实物演示讲解（20分钟）：5、分组实训（华中系统3组、FANUC系统3组），巡回指导（100分钟）备 注思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目四教学后记课 题项目四 （三）电气控制系统图的绘制规则和常用符号控制回路课 型教学做合一教学时数4教学目的熟悉数控机床电气图识

24、读方法，掌握电气原理图、平面布置图、接线图绘制方法，电气原理图分析方法。重点难点重点：电气原理图、平面布置图、接线图绘制方法 难点：电气原理图分析方法。采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、电气图分析方法（30分钟）：主轴控制回路（数字控制和模拟控制回路）进给控制回路（伺服驱动回路和步进驱动回路）刀架电机控制回路润滑系统控制回路系统的启动与停止2、 对照实物演示讲解（20分钟）：刀架动作控制回路润滑系统油路分配控制回路主轴控制回路（数字控制和模拟控制回路）进给控制回路（伺服驱动回路和步进驱动回路）3、分组实训（华中系统3组、FANUC系统3组），巡回

25、指导（150分钟）备 注思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目四教学后记课 题项目四 （四）数控机床典型强电控制线路分析刀库选刀动作回路课 型教学做合一教学时数4教学目的了解各元器件工作原理及导线的选型、掌握系统电气逻辑控制基本原理、模拟主轴控制系统、伺服进给控制系统、刀架控制系统电气连接重点难点重点：系统电气逻辑控制基本原理 难点：系统电气逻辑控制基本原理采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计1、数控机床典型强电控制线路分析（30分钟）：一般要求导线和电缆铺设导线的标识2、刀库选刀动作回路（50分钟）：系统的启动与停止主轴的正反转控制刀架

26、换位与紧锁刀库选刀动作回路动作分析PMC控制程序分析4、分组实训FANUC Oi-C系统它包括基本控制单元、伺服放大器、伺服电机等。（只讲模拟主轴）（FANUC系统6组），巡回指导（100分钟）5、填写项目实训记录，进行总结、点评评定项目成绩（20分钟）备 注以FANUC-0i数控系统强电控制电路为载体分析讲解思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目五教学后记课 题项目四 （四）数控机床典型强电控制线路分析数字主轴控制回路课 型教学做合一教学时数4教学目的了解各元器件工作原理及导线的选型、掌握系统电气逻辑控制基本原理、模拟主轴控制系统、伺服进给控制系统、刀架控制系统电气连接重点难点重点：系统电气逻辑控制基本原理 难点：系统电气逻辑控制基本原理采用教法启发式教学，讲解演示，实训指导学法建议讨论、资料查询教 学过 程设 计3、数字主轴控制回路（50分钟）：组成控制原理图平面布置图加工中心主轴控制回路动作分析4、分组实训FANUC Oi-C系统它包括基本控制单元、伺服放大器、伺服电机等。（数字主轴）（FANUC系统6组），巡回指导（130分钟）5、填写项目实训记录，进行总结、点评评定项目成绩（20分钟）备 注以FANUC-0i数控系统强电控制电路为载体分析讲解思考与练习参考数控机床电气控制与PLC实训指导书项目五教学后记