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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。
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。
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。
第三章机床电器控制系统3.1 M7120平面磨床中为什么采用电磁吸盘来夹持工件？电磁吸盘线圈为何要用直流供电而不能用交流供电？答：电磁吸盘与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速、不损伤工件、工作效率高、能同时吸持多个小工件，在加工过程中工件发热可以自由伸延、加工精度高等优点。
交流电流不能保证电磁的连续性，通常用交流应用于去磁装置。
3.2 M7120型平面磨床电气控制原理图中电磁吸盘为何要设欠电压继电器KV？它在电路中怎样起保护作用？与电磁吸盘并联的RC电路起什么作用？答：为避免当电源电压不足或整流变压器发生故障，吸盘的吸力不足，在加工过程中会使工件高速飞离而造成的事故。
我们在电路中设置了欠电压继电器KV，其线圈并联在电磁吸盘电路中，，常开触点串联在KM1、KM2线圈回路中，当电源电压不足或为零时，KV常开触点断开，使KM1、KM2断电，液压泵电动机M1和砂轮电动机M2停转，确保生产安全。
电磁吸盘并联的RC电路为电磁吸盘线圈的过电压保护电磁吸盘匝数多，电感大，通电工作时储有大量磁场能量。
当线圈断电时，两端将产生高压，若无放电回路，将使线圈绝缘及其它电器设备损坏。
为此在线圈两端接有RC放电回路以吸收断开电源后放出的磁场能量。
3.3 在Z3040摇臂钻床电路中，时间继电器KT与电磁阀YV在什么时候动作，YV动作时间比KT长还是短？YV什么时候不动作？答：当上升按扭闭合，时间继电器KT线圈通电，其瞬时常开触点闭合。
同时，KT断电延时断开，其触点闭合，接通电磁阀YV线圈。
由此看出KT比YV动作时间长。
当主柱箱和立柱夹紧时YV不动作3.4 Z3040摇臂钻床在摇臂升降过程中，液压泵电动机和摇臂升降电动机应如何配合工作？以摇臂上升为例叙述电路工作情况。
答：按上升按钮SB3，时间继电器KT线圈通电，其瞬动常开触点闭合，接触器KM4线圈通电，使M3正转，液压泵供出正向压力油。
同时，KT断电延时断开常开触点闭合，接通电磁阀YV线圈，使压力油进入摇臂松开油腔，推动松开机构，使摇臂松开并压下行程开关SQ2，其常闭触点断开，使接触器KM4线圈断电，M3停止转动。
机床电气控制与PLC教案第一章：机床电气控制基础1.1 机床电气控制系统的组成1.2 机床电气控制电路的分类1.3 机床电气控制元件的功能与作用1.4 机床电气控制电路的分析方法第二章：常用低压电器2.1 低压电器的分类与功能2.2 开关电器2.3 保护电器2.4 控制电器第三章：继电器控制电路3.1 继电器控制电路的组成与原理3.2 常用继电器及其符号3.3 继电器控制电路的设计与分析3.4 继电器控制电路实例第四章：可编程逻辑控制器（PLC）基础4.1 PLC的概述4.2 PLC的组成与工作原理4.3 PLC的编程语言4.4 PLC的应用范围第五章：PLC编程与控制系统设计5.1 PLC编程的基本规则与方法5.2 PLC程序的设计与调试5.3 PLC控制系统的应用实例5.4 PLC控制系统的维护与故障分析第六章：常用PLC编程软件的使用6.1 PLC编程软件的概述与功能6.2 西门子Step7编程软件的安装与使用6.3 三菱GX Works2编程软件的安装与使用6.4 PLC编程软件的选择与使用注意事项第七章：典型机床电气控制与PLC控制系统的应用7.1 车床电气控制与PLC控制系统7.2 铣床电气控制与PLC控制系统7.3 镗床电气控制与PLC控制系统7.4 电梯电气控制与PLC控制系统第八章：PLC在工业现场的应用案例分析8.1 PLC在自动化生产线的应用案例8.2 PLC在物料输送系统的应用案例8.3 PLC在水利控制系统中的应用案例8.4 PLC在环保工程中的应用案例第九章：PLC控制系统的设计与优化9.1 PLC控制系统设计的基本步骤9.2 PLC控制系统的硬件选型与配置9.3 PLC控制系统的软件设计与优化9.4 PLC控制系统的性能评价与改进第十章：PLC控制技术的未来发展10.1 PLC技术的发展趋势10.2 PLC技术在智能制造领域的应用10.3 PLC技术在物联网中的应用10.4 PLC技术在我国工业发展中的地位与展望重点和难点解析一、机床电气控制基础：理解机床电气控制系统的组成、分类、元件功能以及分析方法是学习后续内容的基础。
机床电气控制与PLC1. 介绍机床电气控制是机床制造中的核心技术之一。
它涉及到机床运动控制、工艺控制、安全控制等方面的内容。
而在现代机床中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的控制设备，被广泛应用于机床的电气控制系统中。
本文将介绍机床电气控制系统的基本原理、PLC的工作原理以及机床电气控制与PLC的应用。
2. 机床电气控制系统的基本原理机床电气控制系统是由电机、传感器、执行器、控制器等组成的系统。
其基本原理是通过控制器对电机、传感器、执行器等进行控制，从而实现机床的工艺控制、运动控制以及安全控制。
在机床电气控制系统中，电机作为输出装置，负责驱动工作台、主轴等进行运动。
传感器用于检测机床的运动状态、位置以及工件的尺寸等信息，并将其转化为电信号。
执行器则根据控制信号驱动相关的机构运动，如气缸、伺服电机等。
控制器则根据输入的信号进行逻辑运算和控制操作，实现对机床的精确控制。
3. PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的硬件设备。
它的工作原理主要包括输入模块、中央处理器、输出模块等组成。
输入模块负责接收外部信号，如传感器的信号等，并将其转化为与PLC内部相兼容的信号。
中央处理器是PLC的核心部分，它对输入信号进行处理、判断，并根据预设的程序逻辑生成相应的输出信号。
输出模块则将处理后的信号输出到执行器，驱动相关的机构进行运动。
PLC的一个重要特点是可编程性，用户可以通过编程控制器内部的逻辑和功能，实现对机床电气控制系统的灵活调整和优化。
4. 机床电气控制与PLC的应用机床电气控制与PLC的应用广泛存在于各种机床中，如数控机床、自动化生产线等。
在数控机床中，PLC可以完成对机床的运动控制、工艺控制以及安全控制。
通过编写PLC的程序，可以实现对机床运动轨迹的精确控制，使其按照预定的路径进行运动。
同时，PLC还可以对机床的主轴转速、进给速度等进行调节，以满足对工件加工的要求。
此外，PLC还能监视机床的安全状态，当出现异常情况时，如过载、碰撞等，能够及时采取相应的措施保护机床和工作人员的安全。
