位置控制与自动往返控制教案
中职电力拖动教案：位置控制与自动往返控制线路
中等专业学校2023-2024-1教案
环节
教学内容在生产实际中, 有些生产机械(如磨床) 的工作台要求在一定行程内自动往返运动,以便实现对工件的连续加工, 提高生产效率。
这就需要电气控制线路能控制电动机实现自动换接正反转。
（1）合上电源开关QS
(2)按下SB2，KM1线圈得电
KM1动合辅助触头闭合，对KM1自锁
动合主触头闭合
电机正转
KM1动断触头断开
对KM2联锁
（3）挡铁碰SQ1，
SQ1动断触头断开
KM1线圈失电
KM1动合主触头断开，电机停转
KM1动合触头断开
解除对KM1自锁
KM1动断触头闭合
解除对KM2联锁
环节
教学内容(9)按下SB1,
各开关复位
电机停转
【布置作业】课后习题。
画原理图，分析工作原理。
板
书
设
计
教后札记。
位置控制和自动往返控制电路
教案2015 ~2016学年度上学期课程名称：《电力拖动控制线路》授课教师：xxx课程所属系（部）：机电工程系《位置控制与自动往返控制线路》课程教案如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行车向前和向后运行？利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前和向后运动，电路图如下图2所示:：提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果？如何避免出现这一现象？【讲授新课】位置开关：定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件位置或行程的控制电器。
位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行程位置开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制图位置开关在行车的两端终点处各安装一个行程开关SQ1和SQ2，行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行程开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停下来。
想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基础之上动手绘制可以对生产机械的运动部件实现位置控制的电路图。
提示：行程开关SQ1和SQ2的常闭触头应分别接入到接触器联锁正反转控制线路的哪部分？图位置控制线路线路的工作原理：先合上电源开关QS.1.行车向前运动：此时，如果按下SB1，由于SQ1常闭触头已分断，接触器KM1线圈也不会得电，保证了行车不会超过SQ1所在的位置。
2.行车向后运动：停车时只需按下SB3即可。
小组互评：让学生观看和点评他人作品。
教师点评：对存在的共性问题专门强调。
对各组任务的完成情况进行总体评价。
【导入新课】 提出问题：1、若想提高生产效率，实现对工件的连续加工，需要行车在一定行程内能自动往复运动，那么如何满足要求？2、当行车上的挡铁撞击行程开关使其停止向前运行后,这时再按下启动按钮SB1,行车会不会继续前行?为什么?））图自动往返行程控制线路线路的工作原理如下：先合上电源开关QS,停止时，按下SB3 整个控制电路失电 KM1（或KM2）枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。
位置控制与自动往返控制线路实训教案
位置控制与自动往返控制线路实训教案一、实训目的1. 理解位置控制和自动往返控制的工作原理。
2. 学会使用相关元器件进行位置控制与自动往返控制线路的搭建与调试。
3. 培养学生的动手能力、观察能力和问题解决能力。
二、实训原理1. 位置控制：通过位置传感器（如限位开关、编码器等）检测设备或物料的位置，根据预设的位置信号，控制执行元件（如电机、气缸等）的动作，以实现对位置的精确控制。
2. 自动往返控制：利用控制电路和定时器等元器件，实现执行元件在两个指定位置之间的自动往复运动。
三、实训内容1. 学习并理解位置控制与自动往返控制的基本原理。
2. 学习使用限位开关、编码器等位置传感器。
3. 学习使用电机、气缸等执行元件。
4. 学习使用定时器、控制电路等元器件进行自动往返控制。
5. 完成位置控制与自动往返控制线路的搭建与调试。
四、实训步骤1. 学习并理解实训原理，明确实训目标。
2. 学习并掌握相关元器件的功能和接线方法。
3. 根据实训要求，设计并搭建位置控制与自动往返控制线路。
4. 进行线路调试，观察并分析现象，调整参数，直至达到预期效果。
五、实训要求1. 了解并掌握位置控制与自动往返控制的基本原理。
2. 能够正确使用限位开关、编码器等位置传感器。
3. 能够正确使用电机、气缸等执行元件。
4. 能够正确使用定时器、控制电路等元器件进行自动往返控制。
5. 能够独立完成线路的搭建与调试，解决问题。
六、实训安全注意事项1. 确保实训环境安全，穿戴好个人防护装备。
2. 在操作电气设备时，确保断开电源，防止触电。
3. 使用工具时，要小心谨慎，防止受伤。
4. 实训过程中，不得擅自离开工作岗位，确保实训设备的安全运行。
5. 如遇到问题，及时报告教师，不得擅自解决。
七、实训评价1. 评价学生对位置控制与自动往返控制原理的理解程度。
2. 评价学生对相关元器件的功能和接线方法的掌握程度。
3. 评价学生对线路搭建与调试的能力。
4. 评价学生的安全意识和团队协作能力。
位置控制与自动往返控制线路
1、对自动往返控制线路的电路原理进行分析。 2、对于接线方法、接线技巧及工艺进行指导，要求能够正确完成 控制要求。
总结指导：
1、集中学生的接线工艺实际情况进行分类讲评。 2、比较每个人装配的优缺点，分析接线技巧，总结出好的接线经 验。
课后回顾：
课日一：位置控制线路1 课日教学过程： 一、组织教学
编号： 授课日期 授课班级
任课教师：
课题名称：课题四 位置控制与自动往返控制线路 教学目的：1. 正确掌握接位置控制与自动往返控制线路的工作原
理； 2. 正确进行位置控制与自动往返控制线路装配。
德育目标：由学生独立完成线路的装配，发挥学生的创造力，树立
学生的自信心。
教学重点：位置控制与自动往返控制线路的安装、调试。 教学难点：位置控制与自动往返控制线路的工作原理分析。 教学方法：讲授法、演示法、现场实习法 课的类型：实习课 教学过程： 课前准备：1.准备实习设备、材料及教学用具；
二、自动往返控制线路 有些生产机械，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以便 实现对工件的连续加工，提高生产效率。这就要求电气控制线路能对电 动机实现自动转换正反转控制。
图4-2 自动往返控制线路
三、自动往返控制线路装配的要求
（1）在实习教师的指导下，对自动往复循环控制线路进行操 作，了解电自动往返循环控制线路的各种工作状态及操作方法。
课日五：位置控制与自动往返控制线路考试及成绩评定 课日教学过程： 一、组织教学
1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况； 2、调动学生参与教学的积极性；
3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。 二、课题验收考试
1、从本课题所学过的线路中抽出考试题进行考试。 2、考试安排： 说明考试要求、安排考试工位、准备考试材料。（约30分钟） 安排第一组学生进行考试（约60分钟） 按照评分标准对第一组学生进行成绩评定（约30分钟） 安排第二组学生进行考试（约60分钟） 按照评分标准对第二组学生进行成绩评定（约30分钟） 安排第三组学生进行考试（约60分钟） 按照评分标准对第三组学生进行成绩评定（约30分钟） 注：附评分标准
位置控制与自动往返控制【共31张】
制，称为位置控制，又称行程控制或限
位控制。
2、实现这种控制要求所依靠的主要电器 是行程开关。
任务二 设计位置控制线路并分析原理
结合学过的行程开关，设计一电气线路满足以下要求：
1、按下向前的启动按钮后，小车能向前行驶至A点停止；再按 下向后的启动按钮后，小车能向后行驶至B点停止
2、线路具有短路保护、过载保护，失压、欠压保护
状态
3
观察行程开关的常开 触点
拆下面板盖，桥式动触点与静触点处于
状态
4
压下行程开关，观察 触点动作情况
边压边看，常闭触点先
，常开触点后
。
5
松开行程开关，观察 触点动作情况
边松边看，常开触点先
，常闭触点后
。
6 检测常闭触点好坏
用万用表置于
挡。经检测，常态时，常闭触点的
阻值约为
；压下行程开关后，阻值为
，常
KM1
KM1
KM2
QS FU1
FU
L1
2
L2
L3
KH SB3
KM1
在A处，挡铁 碰撞SQ1，其 常闭触头断开， KM1线圈失电， 电机停转，小 车停止向前
UV M 3~
SQ1
行车 A
KM2
SB1 KM1
KH W
SQ1
KM2
SQ2 B
KM1
KM2 SB2
SQ2 KM1
KM2
此时即使按下 SB1，由于 SQ1常闭触头 已经分断， KM1线圈也不 会得电，保证 了行车不会超 过SQ1所在的 位置。
SB1 KM2
SB2 KM1 SQ1
SQ3
KM2
KM2 SB3 SQ2
NO46.课题三-位置控制和自动往返控制线路
2、培养学生的自学能力
教学重点
1、位置控制的意义
2、自动往返控制电路的分析
教学难点
自动往返控制电路的分析
更新、补充、删节内容
课外作业
习题册
教学后记
利用多媒体展示电路组成、电路分析、工作原理，让学生了解并知道学习的要求和学习方法及要掌握的内容。
多练多讲
授课主要内容或板书设计
课题三-位置控制与自动往返控制线路
课堂教学安排
教学过程
主要教学内容及步骤
学生活动
引入
新课
结合
课本
课件
讲解
讲解
讲解
小结
作业
思考
学讲练
学讲练
练习
学讲
练习
应用
练习
认知
了解
应用
共同
总结
应用
课题序号
46
授课班级
机电14（22、31、41）
授课课时
1
授课形式
讲授
授课章节
名称
课题三-位置控制与自动往返控制线路
使用教具实物、课件、多媒体投影 Nhomakorabea教学目的
一、知识目标：1、了解什么是位置控制电路
2、掌握自动往返控制电路的分析及其应用
二、技能目标：1、熟悉位置控制线路和自动往返控制线路构成和工作原理
2、学会正确安装和检修工作台自动往返控制线路
课题三位置控制与自动往返控制分解课件
应用场景的比较
位置控制的应用场景
位置控制在各种工业领域中都有广泛应用，如机械加工、装 配生产线、包装机械等，主要用于精确控制设备的运动位置 。
自动往返控制的应用场景
自动往返控制适用于需要设备按照预定路径自动往复运动的 场景，例如自动化仓库的货架搬运、自动化生产线上的物料 搬运等。
技术发展的趋势与展望
输出信号转换
将数字信号转换为模拟信号，以便于驱动执行机 构。
05
位置控制与自动往返控制的
比较与联系
控制原理的比较
位置控制原理
位置控制是一种基于反馈的控制方法 ，通过比较实际位置与目标位置的差 值，产生控制信号来驱动执行机构， 以减小位置误差。
自动往返控制原理
自动往返控制是在位置控制的基础上 ，增加自动检测和控制的机制，使设 备能够根据设定的路径自动往返运动 ，完成一系列动作。
位置控制技术的发展趋势
随着工业自动化水平的提高，位置控制技术也在不断发展，未来将更加注重高 精度、高速度、智能化和集成化。
自动往返控制技术的发展趋势
自动往返控制技术将朝着更加智能、自主和协同的方向发展，提高设备的自主 导航和路径规划能力，以适应更复杂和动态的工业环境。
06
案例分析
位置控制系统案例
有PID控制、模糊控制等。
执行机构设计
执行机构的作用
01
执行机构是位置控制系统的输出部分，负责将控制器的控制量
转化为实际的位移或动作。
执行机构的类型
02
常见的执行机构类型有电机、气缸、液压缸等，根据不同的应
用场景选择合适的执行机构。
执行机构的驱动方式
03
执行机构的驱动方式有电动、气动、液压等，根据实际需求选
位置控制与自动往返控制线路实训教案
位置控制与自动往返控制线路实训教案一、实训教材：位置控制与自动往返控制线路实训教材。
二、实训内容：1.理论知识讲解：a.位置控制的基本概念和原理；b.自动往返控制的基本概念和原理；c.位置控制和自动往返控制的应用领域。
2.实训设备准备：a.位置控制系统实验组件；b.自动往返控制系统实验组件；c.控制器和传感器。
3.实训步骤：a.熟悉实验设备组件的功能和操作方法；b.连接实验设备和控制器；c.完成位置控制实验，包括控制电机的运动并将其停止到预定位置；d.完成自动往返控制实验，包括控制电机自动进行往返运动；e.分析实验结果并记录。
4.实训总结：a.回顾实验步骤和操作过程；b.总结位置控制和自动往返控制的关键技术和注意事项；c.探讨实验结果和可能存在的问题；d.提出改进方案。
三、实训考核方式：1.实验操作能力考核：根据实训步骤和操作要求进行考核，包括对实验设备的正确连接和操作、对控制器和传感器的使用。
2.实验效果评估：根据实验结果和分析提供的写实评估，包括位置控制和自动往返控制的准确度和稳定性。
3.实训报告撰写：根据实训内容和要求撰写实训报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果和分析等。
四、实训要求：1.理论知识掌握：了解位置控制和自动往返控制的基本概念和原理，以及其应用领域。
2.实验操作技能掌握：熟悉实验设备的组件和操作方法，能够正确连接和操作实验设备、控制器和传感器。
3.分析和解决问题能力：能够分析实验结果和可能存在的问题，并提出改进方案。
4.实训报告撰写能力：能够按照实训要求撰写实训报告，表述清晰、准确。
五、实训教材参考：1.《电气自动化与PLC技术实践指导》六、实训总结：通过本次实训，学习者将了解到位置控制和自动往返控制的基本概念和原理，并通过实验操作掌握其具体应用方法。
同时，通过分析实验结果和解决问题的能力提升，学习者将在实训中不断进步。
实训结束后，学习者将撰写实训报告，对本次实训进行总结和归纳，以便进一步深入理解该知识点和应用。
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设定
知识目标：（1）掌握自动往返控制线路的组成和工作原理，能正确地画出电路图；
（2）掌握欠压保护、失压保护、限位保护和终端超程保护的功能；
技能目标：能熟练地画出控制线路图；
情感目标：充分调动学生学习的积极性，养成勤于思考、善于思考的良好习惯，逐步培养学生思维的灵活性和驾驭知识的能力。
学习任务
描述
（1）掌握自动往返控制线路的组成和工作原理，能正确地画出电路图；
（2）掌握欠压保护、失压保护、限位保护和终端超程保护的功能；
教学情境
创设
根据给出的控制线路图，采用问答及讨论的教学方法，学生自己分析线路工作原理
教学资源
准备
时间资源：课前、课内、课后的设计与安排
材料资源：教案、课本
信息资源：多媒体技术
行车示意图
提示1：控制工作台在指定位置停车，用位置开关的常闭触点可以实现，那
么再反向起动又该如何控制呢？
提示2：每只位置开关都有两对触点,一对常开触点和一对常闭触点。当位
置开关动作时,常闭触点先打开,常开触点后闭合。如何利用它的这种性质，
来实现工作台的自动往返运动？
总结出改进方法：在工作台需限位的两端，各安装一个位置开关SQ1和
工作台自动往返控制示意图
〈一〉自动往返控制线路原理图：
注意：
行程开关在线路中的作用：
⒈SQ1、SQ2：用来自动切换电动机正反转控制电路，实现工作台的自动往返行程控制。
⒉SQ3、SQ4：用来作终端保护，以防止SQ1、SQ2失灵，工作台越过限定位置而造成事故。
课堂小结：
自动往返控制线路的构成与工作原理
1、构成特点：用行程开关控制电动机的自动往返控制线路。
SQ2，将它们的常闭触点分别串接在正转控制电路和反转控制电路中。把它
们的常开触点分别并联在相反方向的起动按钮两端。当位置开关动作后，常
闭触点先分断，工作台停止运动；常开触点后闭合，工作台反向起动运行。
其示意图如下：
想一想:为了防止在位置开关SQ1、SQ2失灵时行车超越极限位置而发生事故，需要采取什么措施？（引入终端超程保护）
启发、引导学生共同参与，重点分析自动往返控制线路的工作原理：FLASH动画自动往返的过程。
归纳总结
即正反转线路+行程开关的复合触头。
2、工作原理（略）
布置作业：
画出自动往返控制线路原理图并写出其工作原理
提问：指定学生讲
述其工作原理，针
对在讲述中出现的
问题，进行分析纠
正，使学生进一步
理解接触器联锁正
反转控制线路的工
作原理。
引导学生复习
以前所学内容
课件演示与讲授相结合
启发学生思考
展示双重联锁控制线路，采用对比教学方法，启发、引导学生模仿复合按钮的应用方式来实现利用行程开关的复合触点达到撞击后能自动接通正转或反转线路的目的。
导入新课
有些生产机械，如万能铣床，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。即要求工作台到达指定位置时，不但要求工作台停止原方向运动，而且还要求它能自动改变方向，向相反的方向运动。
讲授新课
自动往返控制线路
提问：同学们想一想,能否在接触器联锁的正反转控制线路图的基础上,作一些改进来实现这种自动往返控制？
总课时号
53-54
班级
2010(3)
科目
电机拖动
备课时间
2011.12.9
上课时间
2011.12.15
地点
教室
课题名称
自动往返控制线路
课时数
2
背景分析
自动往返控制广泛应用与生产机械自动化系统中，其控制线路具有基础性和代表性，在自动往返控制线路中涵盖了电动机的短路、过载、欠压、失压、联锁及限位、终端超程等多种保护措施，有利于学生知识面的拓宽和对所学知识的巩固加深。
人员资源：师生
设备资源：投影仪
环境资源：多媒体教室
教学反思
教学过程实施Leabharlann 内容方法组织教学
复习巩固
问题一接触器联锁的正反转控制线路原理图
问题二位置开关
1、电气符号：
2、动作特性：
被撞击时其常闭触头先断开，常开触头后闭合；当撞击的挡铁移开后触头均会恢复原位。
问题三什么是位置控制？
答：位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路，达到控制生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。