《河南省中等职业教育规划教材·河南省中等职业教育校企合作精品教材:机械设备控制技术》是河南省中等职业教育规划教材之一,是河南省中等职业教育校企合作精品教材。《河南省中等职业教育规划教材·河南省中等职业教育校企合作精品教材:机械设备控制技术》是依据教育部颁布的中等职业学校机电类、机械类专业教学指导方案以及人力资源和社会保障部制定的《维修电工》、《机械设备维修工》国家职业技能标准,结合长期教学改革实践编写的。《河南省中等职业教育规划教材·河南省中等职业教育校企合作精品教材:机械设备控制技术》为项目式教材,采用“项目引领,任务驱动”的编写模式。《河南省中等职业教育规划教材·河南省中等职业教育校企合作精品教材:机械设备控制技术》共分电气控制、PLC控制、液压传动、气压传动四部分,分别以CA6140型普通车床电气控制线路的安装接线与故障检修、X62W型万能铣床电气控制线路的PLC改造、MJ-50型数控车床液压传动系统的装调和数控加工中心气动换刀控制系统的装调四个典型项目为例。
《河南省中等职业教育规划教材·河南省中等职业教育校企合作精品教材:机械设备控制技术》
项目1 CA6140型普通车床电气控制线路
的安装接线与故障检修
项目介绍
项目目标
任务1 认识电气控制
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——继电器
任务小结
思考与练习
任务2 电动机长动电路的装调与
故障排除
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——电动机顺序控制电路
任务小结
思考与练习
任务3 电动机Y-△降压起动电路
装调与故障排除
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——电动机的其他降压起动
电路
任务小结
思考与练习
任务4 CA6140型普通车床电气
控制系统分析与故障排除
任务描述
任务目标
任务实施
任务小结
思考与练习
项目1 复习题
项目2 X62W型万能铣床电气控制
线路的PLC改造
项目介绍
项目目标
任务1 电动机正反转电路装调与
故障排除
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——自动往返循环控制电路
任务小结
思考与练习
任务2 电动机反接制动电路的装调
与故障检修
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——电动机的其他制动方式
任务小结
思考与练习
任务3 X62W型万能铣床电气控制
系统的分析与故障排除
任务描述
任务目标
任务实施
任务小结
思考与练习
任务4 认识PLC控制
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展-S7-200系列PLC的数据存储方式
任务小结
思考与练习
任务5 PLC的常用指令及应用
任务描述
任务目标
任务实施
任务小结
思考与练习
任务6 X62W型万能铣床电路的PLC控制
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展-PLC的其他指令
任务小结
思考与练习
项目2 复习题
项目3 MJ-50型数控车床液压传动
系统的装调
项目介绍
项目目标
任务1 认识液压传动
任务描述
任务目标
任务实施
任务小结
思考与练习
任务2 常见液压回路的装调
任务描述
任务目标
任务实施
任务小结
思考与练习
任务3 MJ-50型数控车床液压
传动系统的装调
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——某专用钻床液压传动
系统的装调
任务小结
思考与练习
项目3 复习题
项目4 数控加工中心气动换刀控制
系统的装调
项目介绍
项目目标
任务1认识气压传动
任务描述
任务目标
任务实施
任务小结
思考与练习
任务2数控加工中心气动换刀
控制系统的装调
任务描述
任务目标
任务实施
任务拓展——工件夹紧气动系统的
附录1 常见电气元器件图形符号、文字符号一览表
附录2 常见液压、气动元件图形符号
附录3 STEP 7-Micro/WIN编程软件
的使用
参考文献
二、理论知识
(一)PLC的产生与特点
1.PLC的产生
20世纪60年代末,全球的汽车制造业竞争激烈,当时的汽车生产流水线控制系统基本上都是由继电-接触器控制装置构成的,汽车的每一次改型都导致继电-接触器控制装置的重新设计和安装,可谓费时、费工、费料,严重影响了汽车的更新周期。
为了改变这一状况,美国通用汽车公司在1968年公开招标,要求采用新的控制装置取代继电-接触器控制装置,并提出了十项招标指标,即:①编程方便,现场可修改程序;②维修方便,采用模块化结构;③可靠性高于继电-接触器控制装置;④体积小于继电-接触器控制装置;⑤数据可直接送人管理计算机;⑥成本可与继电-接触器控制装置竞争;⑦输入电压是交流115V(美国市电电压标准);⑧输出电压为交流115V,输出电流为2A以上,能直接驱动电磁阀等;⑨在扩展时,原系统只需做很小变更;⑩用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。
1969年美国数字设备公司(DEC)根据上述十项要求,研制出世界上第一台可编程控制器,在美国通用汽车自动装配线上试用成功。
这种新型的工业控制装置具有简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,因此很快在美国其他工业领域推广应用。如今,随着计算机技术、工业控制技术的进步,PLC已广泛地应用于工业生产过程的自动控制领域。
国际电工委员会(IEC)1985年对可编程控制器做过如下定义:可编程控制器是一种可以进行数字运算的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算、程序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械生产过程。可编程控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩展功能的原则设计。
2.PLC的特点
(1)可靠性高,抗干扰能力强,运行性能稳定
PLC所有的输入/输出接口电路均采用光电隔离、滤波、屏蔽措施,采用性能优良的开关电源,对采用的器件进行严格的筛选,具有良好的自诊断功能。
(2)输入/输出接口丰富,功能完善,组合灵活,使用和维护方便
PLC有相应的输入/输出接口与工业现场设备相连,针对不同的工业现场信号,大多采用模块化结构,可以在各种工业环境下直接运行。
(3)编程方便易学
PLC编程大多采用类似于继电-接触器控制线路的梯形图形式,易于被一般工程技术人员理解和掌握。
(4)易于实现“机电一体化”
与继电-接触器控制系统相比,PLC体积小、质量轻、能耗低、可靠性高,容易安装在机械设备内部,是实现机电一体化系统的理想控制设备。
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