机床电气控制讲义与PLC(电机)
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本概念、组成和作用。
2. 掌握PLC的基本工作原理、组成和编程方法。
3. 学会分析机床电气控制系统，并进行PLC编程与调试。
4. 能够运用所学知识解决实际工作中的机床电气控制问题。
二、教学内容1. 机床电气控制概述1.1 机床电气控制的基本概念1.2 机床电气控制的组成与作用1.3 机床电气控制系统的分类2. 可编程逻辑控制器（PLC）2.1 PLC的基本工作原理2.2 PLC的组成与结构2.3 PLC的编程与调试方法3. 机床电气控制电路分析3.1 常用低压电器及其功能3.2 机床电气控制电路的读图与分析3.3 典型机床电气控制电路案例分析4. PLC在机床电气控制中的应用4.1 PLC取代传统机床电气控制的优势4.2 PLC在机床电气控制中的应用案例4.3 PLC编程与调试实例5. 机床电气控制与PLC的维护与故障诊断5.1 机床电气控制系统的维护方法5.2 PLC的维护与故障诊断方法5.3 机床电气控制与PLC常见故障分析与处理三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生掌握机床电气控制与PLC的基本知识。
2. 通过案例分析，培养学生分析与解决实际问题的能力。
3. 利用实验室设备，进行机床电气控制与PLC的编程与调试实践操作，提高学生的动手能力。
四、教学条件1. 教室：具备多媒体教学设施，可用于展示课件、案例分析等。
2. 实验室：配备必要的机床电气控制设备、PLC设备及其编程与调试工具。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 实践操作考核：评估学生在实验室进行机床电气控制与PLC编程与调试的实际操作能力。
3. 期末考试：包括书面考试和案例分析，全面测试学生对机床电气控制与PLC 知识的掌握程度及其应用能力。
六、教学进度安排1. 机床电气控制概述（2课时）2. 可编程逻辑控制器（PLC）（3课时）3. 机床电气控制电路分析（4课时）4. PLC在机床电气控制中的应用（3课时）5. 机床电气控制与PLC的维护与故障诊断（2课时）6. 综合练习与案例分析（2课时）七、教学资源1. 教材：机床电气控制与PLC相关教材。
机床电气控制与plc实训总结
一、概述现代工厂生产中，机床是一个非常重要的装备，而机床的电气控制和PLC技术的应用，对于机床性能的提升和智能化生产起着至关重要的作用。
本文将对机床电气控制与PLC实训进行总结，并探讨其中的关键问题和实践经验。
二、机床电气控制的基本原理1. 机床电气控制的基本构成机床电气控制系统一般由电气控制柜、电气元件、接触器、继电器、传感器、执行元件等组成。
这些组件通过合理的布局和连接，实现对机床各个动作、速度、位置等参数的准确控制。
2. 机床电气控制的常用技术在机床电气控制中，常用的技术包括变频调速技术、伺服控制技术、PLC控制技术等。
这些技术的应用，可以使机床的运行更加稳定、精确和效率更高。
三、PLC控制技术在机床中的应用1. PLC控制的基本原理PLC控制是通过编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）来实现对机床运行的控制。
PLC控制以其快速、灵活、可靠的特点，被广泛应用于机床控制系统中。
2. PLC在机床控制中的具体应用PLC在机床控制中常用于自动化生产线的控制、工件加工的精确控制、故障诊断和报警等方面。
通过PLC控制，机床可以实现自动换刀、自动调速、自动送料等功能，大大提高了生产效率和产品质量。
四、实训总结1. 实训内容及过程在机床电气控制与PLC实训中，我们学习了电气控制系统的基本组成和原理、PLC控制的编程方法与技巧，以及在具体机床中的应用案例。
通过实践操作，我们掌握了PLC编程软件的使用技巧，了解了电气控制系统的调试和维护方法，提高了对机床控制技术的理论与实际应用能力。
2. 实训收获和体会通过实训，我们深刻体会到机床电气控制与PLC技术在现代工业生产中的重要性，以及其对生产效率和品质的显著提升作用。
我们也发现了在实际应用中可能遇到的问题和挑战，比如电气元件的老化、PLC 程序的逻辑错误等，这些都需要我们在实践中不断总结经验，增强解决问题的能力。
3. 实训展望和建议未来，我们希望能进一步学习深入掌握机床电气控制与PLC技术的最新发展和应用案例，积极参与实际生产中相关项目，不断提升自身的实际操作能力和解决问题的能力，为我国制造业的发展贡献自己的力量。
《机床电气与PLC控制》课程标准
《机床电气与PLC控制》课程标准一、课程说明二、课程性质与任务本课程是为培养数控机床操作员在数控机床操作过程中能够及时发现机床的电气及PLC故障、完成小故障的分析及调整等方面技能而设置的一门专业拓展课程。
课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式．本课程为后续课程《数控机床故障诊断与维修》打下坚实的实践和理论基础.本课程在数控技术应用专业拓展能力培养中具有核心支撑作用。
三、课程设计思路本课程标准是以就业为导向制定。
其课程内容以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。
由实践情境构成的以过程逻辑为中心的行动体系，强调的是获取过程性知识，主要解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题。
课程内容的选择应遵循三个原则：（1）科学性原则（2）情境性原则（3）人本性原则。
课程内容的选取既体现职业性，也体现开放性；既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。
因此本课程标准就以数控车床和数控铣床/加工中心电气部件作为学习平台，选择最常用、最常见、最实用、最有代表性的典型机床为教学内容。
实现能力为本位的培养目标，是《机床电气与PLC 控制》课程内容定位的方向。
四、课程教学目标(一)素质目标通过本课程教学，端正学生的学习态度，可以锻炼学生的思维方法和思维能力，提高学生的职业素质和职业能力。
(二)知识目标1.了解低压电器的定义及分类。
2.熟悉电气控制系统的绘制原则。
3.掌握接触器的工作原理，三相异步电动机的起停控制线路工作原理及控制线路的保护环节，顺序控制和点动控制规律。
4.掌握PLC的基本知识、位逻辑指令及车床的PLC改造。
5.认识互锁规律6.掌握双重互锁的正反转控制线路的PLC改造7.掌握Y-△降压起动控制线路及PLC改造8.了解定子电路串电阻的降压起动控制线路9.了解串自耦变压器降压起动10.掌握自动往复的行程控制线路及其PLC改造11.掌握双速电动机控制线路及其PLC改造12.掌握镗床电路的PLC改造13.了解反接制动和能耗制动原理。
说课-机床电气控制与plc(张月华)
专业课程设置－1
知识模块
基础 知识模块
专业技术 知识模块
专业综合 知识模块
专业 综合 知识 模块
电工电 子技术
金属材 料及 热处理
机械制 造技术
液压与 气压传动
机床电 气控制
数控加 工及 编程操作
专业课程设 置－2
能力模块
通用能力模块
专业基本能力模块
专业综合能力 模块
专业综合 能力模块
车工实训 操作能力
4、综合性作业、小设计 增加作业内容的复盖面，布置涉 及面广，比较综合的大作业或典型 的小设计作业。
八、学情及学习方法指导
学生基本信息：
机电0601、0602班 学生人数87人 学生来源：河北各地市 掌握班级状况： 先修课程掌握情况：《电工电子》成绩 评学成绩
80 60 40 20 0 机电0601 班 机电 0601班 0601 人数 电工电子课程平均分 44 75 机电0602 班 机电 0602班 0602 43 78
4、系统分析法 控制电路应是一个完成给定功能的系统，正确处理整 体与局部的关系，整体与部分间的关系不是简单的组 合，需要衔接、协调、综合，学会处理干涉（扰）、 脱节、重复等矛盾。 5、讨论归纳法 选择一些典型电路让学生讨论分析，然后老师总结归 纳。 6、逆向反求法
本课程的教学目的不只是学会分析控制电路， 更重要的是让学生学会应用和设计电路，引导 他们思考、分析、判断、推理、模仿、创新。
——教育部职业教育与成人教育司推荐教材 ——普通高等专科教育机电类专业规划类教材
完备的实验实训教材：
《电气控制实验指导书》和《电气控制实验 报告》自编 按现有实验条件和教学学时情 况开设3个实验，2人一组，学生在实验教师 的指导下独立完成，教学效果良好。
《机床电气与PLC》课程标准 2
安徽电子信息职业技术学院《机床电气与PLC》实训课程标准机电工程系二O一二年六月一、课程的性质与定位机床电气与PLC实训是《机床电气与PLC》课程教学的重要组成部分。
对于机电一体化专业来说，实训不仅可以使可使学生将课堂所学的理论与实践香结合，还可使学生在掌握相关实践技能之后具备从事工业现场机床电气控制线路故障的检修、设计及PLC程序开发的能力，同时为学生考取中、高级维修电工资格证书做好准备。
二、课程目标（一）总目标通过实训的开展，使学生能够掌握机床电气控制系统的接线、安装、PLC与电气控制系统的调试和基础程序设计的能力。
通过层次性循序渐进的学习过程，使学生较系统地获得必要的维修电工基础知识，熟悉并掌握机床电气控制线路的分析及设计方法，掌握梯形图的各种常用设计方法并能针对现场实际被控对象及控制要求设计对应的程序。
在教学中，让学生通过不同形式的探究活动、自主学习，体验电气控制系统的基本设计、安装、调试的历程，激发学生的求知欲，培养学生敢于克服困难、不断探索的兴趣。
培养学生能够使用电气控制和PLC技术对机床和工业生产设备进行控制，并具备对各种电气控制系统的设计、安装、调试和排除故障的基本能力，同时培养学生的团队协作能力。
学生在完成该课程的所有实训项目后应达到维修电工中级工的职业标准并取得相应的中级技能证书。
（二）能力目标1、掌握各种电器元件的基本原理、技术参数，能够根据需要恰当挑选并正确使用相应的低压电器；2、能够正确使用常用的电工工具完成低压电器元件的安装；3、熟练掌握低压电器元件的文字和图形符号，具备识读电路图能力；4、能够根据给定电气控制原理图进行电气接线；5、能熟练使用万用表进行低压电气控制电路故障排查；6、能实施常用机械设备电气控制电路的故障排查；7、可以根据给定的控制要求，完成简单控制电路的规划与实施；8、对电气控制、PLC中常见的被控对象（如机床、电机等）能够熟练地对其进行操作；9、能根据工艺过程和控制要求正确选用PLC并完成程序设计及调试；10、根据完成的工作进行资料收集、整理和存档等技术资料整理能力；11、通过强化训练，可以考取中级维修电工职业资格证书。
数控机床电气控制与PLC3.顺序控制及多地控制
顺序控制及多地控制
三相异步电动机正、反运行控制
在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作 用是不同的，有时需按一定的顺序起动或停止，这就 是电动机的顺序控制 。 对于较大型的机床而言，因加工需要，为方便加工人 员在机床多个位置均能进行操作，需要具有多地控制 功能。例如数控加工中心的面板急停开关和便携手轮 急停开关两地都能对机床实施急停功能 。
相关电器元件
中间继电器是电磁继电器的一种，在电路中主要 起到信号的传递与转换作用。中间继电器可以实 现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大 容量的触点动作。
常见的中间继电器外形
中间继电器的电气原理图形符号
中间继电器电气原理图形符号
时间继电器
时间继电器也称为延时继电器，是一种用来实现 触点延时接通或断开的控制电器。
热继电器的动作原理
1－推杆；2－主双金属片；3－热元件；4－导板； 5－补偿双金属片；6－静触点（动断）；7－静触点（动合）； 8－复位调节螺钉；9－动触点；10－复位按钮； 1－调节旋钮；12－支撑件；13－弹簧
顺序控制线路
顺序控制线路包括顺序起动同时停车、同时起动顺序 停车、顺序起动顺序停车等几种控制线路。
<再见>
按钮实现 顺序起动、 同时或顺 序停车控 制电路：
按钮实现顺序起动、顺序路 ：
多地控制线路
多地控制的特点是所有起动按钮（常开按钮）全部并 联在自锁触点两端，按下其中任何一个都可以起动电 动机；所有停止按钮（常闭按钮）全部串联在接触器 线圈回路中，按下其中任何一个都可以停止电动机的 工作。
常见的时间继电器外形如下：
空气阻尼时间继电器的动作原理
机床电气控制与PLC顺序控制系统状态转移图SFC
表中的栈操作指令MPS／MRD／MPP在状态内 不能直接与步进接点后的新母线连接，应 接在LD或LDI指令之后，如下图所示。
为了控制电机正反转时避免两个线
圈同时接通短路，在状态内可实现 输出线路互锁，方法如图:
在STL指令的内母线上格LD或LDI指令编程后，对
下图 (a)所示没有触点的线圈Y003将不能编程， 应改成按图 (b)电路才能对Y003编程。
2）步进指令的使用 ①步进接点在状态梯形图中与左母线相连，具有 主控制功能，STL右侧产生的新母线上的接点要 用LD或LDI指令开始。RST指令可以在一系列的 STL指令最后安排返回，也可以在一系列的STL指 令中需要中断返回主程序逻辑时使用。 ②当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑 动作。如果步进接点断开，则后面的电路全部断 开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果， 可用SET和RST指令。 ③可以在步进接点内处理的顺控指令如下表所示。
（3）并行分支与汇合的编程 1)并行分支状态转移图及其特点 当满足某个条件后使多个 流程分支同时执行的分支流程称为并行分支，如图6-23所 示。图中当X000接通时，状态同时转移，使S21、S31和S41 同时置位，二个分支同时运行，只有在S22、S32和S42三个 状态都运行结束后，若X002接通，才能使S30置位，并使 S22、S32和S42同时复位。它有以下两个特点。
3)SFC图中的转移条件不能使用ANB、ORB、 MPS、MRD、MPP指令。应按图 (b)所示 确定转移条件。
4)状态转移图中和流程不 能交叉，应按图处理。
5)若要对某个区间状态进行复位，可用区间复位指令
ZRST按下图 (a)处理；若要使某个状态的输出禁止，可 按下图5(b)所示方法处理，若要使PLC的全部输出继电 [Y]断开，可用特殊辅助继电器M8034接成下图 (c)电路， 当M8034为ON时，PLC继续进行程序运算，但所有输出继 电器[Y]都断开了。
机床电气控制与PLC
案例二：加工中心的电气控制与PLC应用
加工中心是一种多功能的机床， 具有钻孔、铣削、攻丝等多种加
工能力。
PLC在加工中心的电气控制中同 样发பைடு நூலகம்着关键作用，能够实现多 轴联动、高精度加工和自动化生
产。
PLC通过接收来自操作面板和数 控系统的指令，控制加工中心的 各个轴电机的运动，实现高精度
的加工和自动化生产。
未来发展方向
未来机床电气控制技术将进一步向智能化、网络化、柔性化方向发展，以满足更加多样化 的加工需求。同时，随着物联网、大数据等新技术的应用，机床电气控制将更加智能化和 自适应。
展望
技术进步与创新
未来机床电气控制技术将继续在智能化、高效化、自动化方面取得突破，推动制造业的转型升级。同时，技术的不断 创新将为机床电气控制带来更多的可能性，如新型传感器、执行器、控制算法等的应用将进一步提高机床的性能。
安全。
机床电气控制系统的功能
控制功能
根据输入的程序和指令，控制 机床的各个运动轴按照预定的
轨迹和速度进行加工。
检测功能
通过各种传感器检测机床的运 行状态和加工过程中的各种参 数，如温度、压力、位置等。
诊断功能
对机床的运行状态进行实时监 测，及时发现并处理故障，确 保机床的稳定运行。
维护功能
根据监测数据和运行状态，对 机床进行预防性维护和保养，
VS
意义
随着工业自动化的发展，机床电气控制与 PLC的应用越来越广泛。研究机床电气控 制与PLC对于推动工业自动化技术的发展 、提高生产效率和产品质量、降低能耗和 排放等方面都具有重要的意义。同时，对 于相关企业和机构来说，掌握机床电气控 制与PLC技术也是实现转型升级和可持续 发展的重要手段。