机电传动控制教案

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机电传动控制

课程设计

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目 录

第一章：引言…………………………………………… （2）

第二章：控制方案的选择……………………………… （4）

第三章：I/O分配表………………………………………（4）

第四章：PLC硬件接线图及控制面板…………………..（6）

第五章：系统控制梯形图………………………………..（7）

第六章：编程过程……………………………………… （12）

第七章：参考文献………………………………………（13）

2 一 引 言

随着我国社会和经济的高速发展，城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加，未经处理直接排入江河湖海,是导致水域富营养化污染的主要原因。对于工业生产中存在的此类环境问题，我们要给以特别的关注。

在冶金企业中，有大量的工业用水用于冷却，为此每天消耗大量的水资源，由于用过的冷却水含有氧化铁杂质，不宜多次循环使用。为保护环境、节约用水，因而需要对含有氧化铁杂质的污水进行净化处理。

1．常用的污水处理系统的组成如下：

本系统由两台磁滤器、10只电磁阀和连接管道组成的两台机组组成。

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2．通过对系统组成和工艺流程的分析，要求编制出相应的PLC控制程序实现污水的净化处理。

污水净化处理的工艺流程如下所示：

（1） 滤水工艺。打开进水阀和出水阀，污水流经磁滤器时，如果磁滤器的的线圈一直通电，则污水中的氧化铁杂质会附着在磁滤器的磁铁上，使水箱中流出的是净化水。

（2） 反洗工艺。滤水一段时间后，必须清洗附着在磁铁上的氧化铁杂质。这时只要切断

第 1 页 机电传动控制教案

学院、系： 机械电子工程学院机电系

任课教师： 任有志

授课专业：

机械设计制造及其自动化

课程学分：

课程总学时： 60学时

课程周学时：

2019年2月20日

机电传动控制教学进程

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次 章 节 计划学时 教学手段 教学环境 第 2 页 2

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2 §1.1§1.2§1.3§2.1

§2.3§2.4

§3.1§3.2 §3.3

§3.4§3.5§3.6

§5.1§5.2§5.3§5.4

§5.4§5.5§5.7§5.8

§6.1§6.2§6.3 §6.4§6.5

§6.7§7.1§7.2 §7.3

§7.4§7.5 §7.6

电动机原理习题讨论课

§8.1

§8.1

§8.2

实验课 继电器接触器控制实验

习题讨论课：§8.3 §8.4

§9.1

§9.2

实验课：可编程序控制器认识实验

§9.3 §9.3

实验课：可编程序控制2

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2 讲授

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讲授

辅导

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多媒体教室 第 1 页 第 1 次课 2 学时

上次课复习：

机电传动控制教案

一、教学目标

1. 知识与技能：

（1）理解机电传动控制的基本概念；

（2）掌握机电传动控制系统的组成及工作原理；

（3）学会分析机电传动控制系统的性能指标；

（4）能够设计简单的机电传动控制系统。

2. 过程与方法：

（1）通过实例分析，培养学生对机电传动控制系统的认识；

（2）通过实验操作，培养学生对机电传动控制系统的实际操作能力；

（3）通过项目实践，培养学生解决实际问题的能力。

3. 情感态度与价值观：

（1）培养学生对机电传动控制技术的兴趣；

（2）培养学生勇于探索、积极向上的科学精神；

（3）使学生认识到机电传动控制技术在现代社会中的重要性。

二、教学内容

1. 机电传动控制的基本概念

（1）机电传动控制的定义；

（2）机电传动控制系统的组成；

（3）机电传动控制系统的分类。

2. 机电传动控制系统的组成及工作原理

（1）控制器； （2）执行器；

（3）传感器；

（4）传动机构。

3. 机电传动控制系统的性能指标

（1）静态性能指标；

（2）动态性能指标；

（3）稳态性能指标。

4. 机电传动控制系统的分析与设计

（1）机电传动控制系统的分析方法；

（2）机电传动控制系统的优化设计；

（3）机电传动控制系统的可靠性与稳定性。

5. 机电传动控制系统的应用实例

（1）电机控制系统；

（2）机械臂控制系统；

（3）生产线自动化控制系统。

三、教学重点与难点

1. 教学重点：

（1）机电传动控制的基本概念；

（2）机电传动控制系统的组成及工作原理；

（3）机电传动控制系统的性能指标；

（4）机电传动控制系统的应用实例。

2. 教学难点： （1）机电传动控制系统的分析与设计；

（2）机电传动控制系统的优化设计；

（3）机电传动控制系统的可靠性与稳定性。

四、教学方法

1. 讲授法：讲解机电传动控制的基本概念、原理和性能指标；

2. 案例分析法：分析机电传动控制系统的应用实例；

机电传动控制的基础教学与实例应用

ﻭﻭﻭﻭ 教师的任务是“引导",不是一味的“讲”,需要提出问题,然后调动学生的积极性，引导学生自己去探究。学生的任务不在是被动的“听”,是通过个人主动的学习、思考，将自己所学知识应用于解决实际问题，从而获取新知识。教学的过程一般是“导入实例—问题的提出—分析探究-解决问题-结论".该教学方法贴近生产，能够将单调的课堂讲授转变为探究实际问题的解决方法，非常适合《机电传动控制》这类对学生来说，知识点多、难度大的机电专业课。ﻭ 一、从实例入手，提出问题引发学生兴趣ﻭ 教师要围绕控制电路的内容，找出恰当的实例问题作为课程的前导,要调动学生的求知欲。通过提出实例问题引发学生的兴趣，让学生充分利用已学知识点去思考，调动学习的积极性和主动性.对于该节内容,以异步电动机的如何启动为例。首先，授课时通过复习提出异步电动机启动的要求。异步电动机启动的主要性能要求是：一、要有足够大的启动转矩.二、启动电流越小越好.由于电动机启动的瞬间,转子处于静止状态,启动电流可达额定电流的5~7倍,但由于功率因数的存在，启动转矩却不大，这就导致了启动性能与生产机械对电动机的要求相矛盾。

二、结合实例进行分析ﻭ 整个探究活动室围绕问题展开的，也因问题得出结论而结束，问题设计与展示,关系到整个教学能否达到目的。在对异步电动机启动进行分析过程中，由上述的电机启动要求引出问题—-—哪些条件允许的情况下可以直接启动？教师引导学生复习前面的已学知识点:由于启动电流大，那么就要考虑到变压器容量。有变压器供电的情况下，如果生产要求电动机频繁启动,那么要求电机功率小于变压器容量的20%.电动机不经常启动，则电机的功率可小于变压器容量的３0％。在这种情况下，可以直接启动,要求空载或者轻载。接着探究电机启动为什么用接触器启动?电动机能否直接通过刀闸接电源?同学们自己经过思考探究后得出普通刀闸在分断电源时有电弧产生,工作人员在生产中手上经常有汗渍，有安全隐患.另一方面，生产中停电后若生产者没有断开刀闸就离开生产现场，供电恢复后,生产现场无人值守,会引发安全事故。所以生产用电机以接触器启动为佳,通过学生自己分析得出的结论,掌握的知识更牢固。