spContent=当看到上下自如的电梯,高速切削的机床,日夜不歇的输送带,你可知道这都得益于工业2.0的产物——电动机及由其组成的机电传动设备或系统。继电接触控制是如何实现电机的启动、调速和制动的?可编程序控制器又有着怎样的神奇?如果你想知道这一些,请赶快加入我们的课程,离机电工程师你只有一步之遥!
当看到上下自如的电梯,高速切削的机床,日夜不歇的输送带,你可知道这都得益于工业2.0的产物——电动机及由其组成的机电传动设备或系统。继电接触控制是如何实现电机的启动、调速和制动的?可编程序控制器又有着怎样的神奇?如果你想知道这一些,请赶快加入我们的课程,离机电工程师你只有一步之遥!
—— 课程团队
课程概述
“机电传动控制”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课。它是研究解决与生产机械的电气传动控制有关的问题,介绍常用控制电路以及控制电路设计,以及可编程控制器的原理和编程等。“机电传动控制”课程是电工技术、自动控制技术和可编程控制器技术的有机结合体,是一门实践性很强的课程。
机电传动控制可概括为继电接触控制与可编程序控制器(PLC)控制应用技术两部分内容。继电接触控制突出其控制原理和逻辑控制思路;PLC应用技术以典型机型三菱FX2N为主线,突出PLC程序设计和应用技术的实践。
通过常用控制电器、基本控制线路、典型控制系统线路分析、现代PC可编程控制器控制技术、电气控制系统设计基础等内容的讲述,为后续课程及今后从事电气工程技术工作打下必要的理论基础。使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力,并具有初步的电气控制系统设计和实际调试、系统维护、故障判断等实际动手能力。
主要知识模块:
1.概述
2.机电传动系统的驱动电机
3.机电控制系统中的传感器技术
4.继电接触控制系统的设计
5.可编程控制器原理
授课目标
1)熟悉常用电动机的结构、工作原理; 2)了解机电传动控制的动力学基础知识; 3)掌握常用低压电器的的种类、基本结构及作用; 4)熟悉电气控制系统图的类型及规定画法; 5)掌握三相异步电动机的基本线路控制原理及线路结构; 6)熟悉三菱FX2N系列PLC的基本组成,工作原理;FX2N系列PLC的基本指令。
成绩 要求
总评成绩达到60分及以上的,成绩合格,总成绩在85分以上的为优秀。暂无证书。
课程大纲
概述
课时目标:(1)熟悉机电传动控制的目的和任务;(2)了解机电传动控制系统技术的发展,电气控制系统、液压控制系统和气压控制系统各自的特点;(3)掌握机电传动控制系统的基本要素和功能;(4)熟悉控制系统的基本概念、分类;(5)了解机电传动控制系统的设计方法。
1.1 机电传动控制的目的和任务
1.2 机电传动控制系统的发展
1.3 机电传动控制系统的基本要素和功能
1.4 控制系统的基本概念
1.5 机电传动控制系统的设计方法
机电传动系统的动力学基础
课时目标:(1)熟悉机电传动系统的运行方程式,用它来分析和判别机电传动系统的运行状态;(2)了解几种典型的生产机械的机械特性;(3)熟悉机电传动系统稳定运行的条件,运用其来分析和判断系统的稳定平衡点;
2.1 机电传动系统的运动方程式
2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
2.3 生产机械的机械特性
2.4 机电传动系统稳定运行的条件
机电传动系统的驱动电动机
课时目标:(1)熟悉直流电动机的结构、工作原理及特性;(2)掌握异步电动机的结构、工作原理及特性、熟悉三相异步电动机的运行特性,即三相异步电动机的运行工作时的机械特性;(3)了解伺服电机的结构、工作原理、特性及分类;(4)熟悉步进电机数字控制及开环控制。
3.1 直流电动机
3.2 三相异步电动机
3.3 伺服电机
3.4 步进电机
机电控制系统中的传感器技术
课时目标:(1)掌握传感器的组成及分类;(2)熟悉传感器的表态特性、动态特性;(3)熟悉位移传感器、速度传感器、物位传感器、压力传感器和温度传感器等的工作原理及其应用场合。
4.1 传感器的组成及分类
4.2 传感器的一般特性
4.3 常用传感器及应用
继电接触控制系统设计
课时目标:1)熟悉常用低压电器的基本知识(电器的分类、电磁式电器、电器的触头系统和电弧)。(2)熟悉开关电器、主令电器、保护电器、接触器、继电器及执行电器的用途、结构、类型、主要技术参数和选用依据。(3)熟悉电气控制系统图的类型及规定画法。(4)掌握三相异步电动机的时间原则控制、速度原则控制、电流原则控制、行程原则控制的基本线路控制原理及线路结构,并能灵活运用。
5.1 常用低压电器
5.2 电气控制系统图
5.3 异步电动机的起动控制线路
5.3.1 直接起动控制电路
5.3.2 减压起动控制电路
5.4 异步电动机的正反转控制线路
5.5 异步电动机的调速控制线路
5.6 异步电动机的制动控制线路
5.6.1 异步电动机的机械制动
5.6.2 异步电动机的电气制动
可编程控制器原理
课时目标:(1)熟悉可编程序控制器的产生与发展、用途与特点;(2)掌握可编程控制器的基本构成、工作原理及其编程语言;(3)掌握FX2N系列可编程控制器编程器件及基本指令、步进指令; (4)了解FX2N系列可编程控制器的功能指令;(5)掌握PLC的编程(设计)方法及其注意事项。
6.1 概述
6.2 可编程控制器的基本构成
6.3 可编程控制器的工作原理及其编程语言
6.4 FX2N系列可编程控制器编程器件及基本指令
6.5 FX2N系列步进指令
6.6 FX2N系列功能指令
6.7 PLC控制系统的设计
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预备知识
参考资料
(1)马如宏.机电传动控制.北京:高等教育出版社[M],2015
(2)范国伟. 电气控制与PLC应用技术 [M].北京:人民邮电出版社,2013.
(3)赵永成等.机电传动控制.北京:中国计量出版社[M],2003
(4)张海根.机电传动控制.北京:高等教育出版社[M],2001
(5)郁汉琪.电气控制与可编程控制器应用技术.南京:东南大学出版社[M],2003
(6)方承远.工厂电气控制技术.北京:机械工业出版社[M],2006