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机床电气控制设计篇一
【摘要】本文介绍了数控机床电气控制与驱动系统的可靠性分析方法，分析了故障树分析方法以及3f分析方法的特点，并阐述了元件质量、制造工艺水平、虚接虚焊、电源问题以及机械噪声等因素对数控机床电气控制与驱动系统的可靠性影响，指出了对电气控制与驱动系统采用分立模块结构，可以有效的提升系统的运行可靠性。
【关键词】电气论文
1前言
随着科技快速的发展，制造技术也得到了进一步的改进以及创新，而数控机床则是制造技术最为重要的载体，数控机床的发展以及可靠运行对于制造业的发展有着至关重要的影响。所以，人们也越来越关注数控机床的发展，而数控机床的可靠性更是评价数控机床先进性与否的关键性指标。在数控机床之中，电气控制与驱动系统是极为重要的一个子系统，同时也是数控机床中最易发生故障的系统。所以，要想确保数控机床的运行具有更高的可靠性，必须要确保电气控制与驱动系统具有非常好的可靠性。在对数控机床的电气控制与驱动系统进行可靠性分析时，故障树分析的方法极为重要的一种可靠性分析方法。由于故障树分析方法具有非常强的系统性，所以，故障树分析方法也被应用在很多的领域之中。不过，现阶段数控机床技术不断的革新与发展，数控机床的结构也更加的趋于复杂化，数控机床的故障发生也逐渐的突显出了动态失效的特点。所以，故障树分析方法已经无法满足对复杂数控机床结构的动态失效问题分析的要求，也逐渐的出现了基于动态失效的故障分析方法。近年来，3f技术开始出现并得到了迅速的发展，其在分析系统可靠性工作中发挥着越来越重要的作用，逐渐的被应用于各个领域之中，被用来分析不同系统的运行可靠性。
2数控机床电气控制与驱动系统的可靠性分析方法
2。1数控机床电气控制与驱动系统的故障树分析方法
在数控机床的运行过程中，对于运行的可靠性有着极为重要影响的便是电气控制与驱动系统。在数控机床之中，位于机床内部不同部位之中的一些电气元件和相应的连结线路便属于数控机床的电气控制与驱动系统，其也是数控机床中极为关键的一个子系统。而且在数控机床之中，该子系统发生故障的概率是最高的，同时也是对于数控机床可靠性影响最大的一个子系统。在对数控机床进行可靠性分析的过程中，应用的最为多的一种方法便是故障树分析方法，该分析方法已经在很多的领域之中得以应用。通过故障树分析方法，能够找出系统中所发生的一些基本的故障、故障产生的具体原因以及故障事件出现的概率大小等。所以，采用故障树分析方法进行可靠性的分析是极为必要的。故障树分析方法最早是在上世纪的60年代初由美国学者watson所提出的，其主要是用来对结构相对复杂的一些系统进行安全性以及可靠性的相关评价工作。并且，在之后也逐渐的`对故障树分析方法进行了一定的完善与改进，使得该分析方法在可靠性分析中的应用更为广泛，故障树分析方法的具体流程如图1所示。在采用故障树分析方法时，若想防止形成一个不正确的故障树模型，要对构建故障树的一些边界条件加以严格的确定，并且也应当对一些事件进行严格的定义。同时，在构建故障树的过程中，也不能出现有所遗漏的问题，应当自上向下对故障树进行逐级的构建。
2。2数控机床电气控制与驱动系统的3f分析方法
3f分析方法是经过长期的实践总结而得到的，其能够有效的使系统中的故障得以减少或者彻底的消除，可以最大限度的确保系统的运行具有可靠性。通过利用3f分析技术，能够对系统中的故障模式、危害进行分析，还可以进行故障树分析，同时也能够进行故障的分析以及纠错处理，是确保系统可靠运行的一种有效以及实用的分析方法。
3数控机床电气控制与驱动系统的可靠性的主要影响因素
3。1元件的质量
在对以往对数控机床的维修经验来看，导致数控机床运行故障的原因，很多情况下是因为元件的质量出现问题而导致的。（1）对于数控机床的一些外围电气元件来说，会使用到一些接触式的机械元件，例如，继电器以及接触器等元件。若是这些元件的质量较差，极易的导致数控机床中电气控制与驱动系统发生不稳定的问题。在这些接触式的机械元件之中，所存在的一些质量问题主要是触点位置处的簧片不具有良好的弹性，在使用过程中极易发生疲劳问题，在动静的触点位置，接触过程中所形成的电阻较大。同时，受到外界环境温度升高以及元件的骨架发生一定的形变等因素影响，极易的导致这些接触式的机械元件出现失灵问题。（2）电容器元件出现失效问题同样也将出现一些噪声，尤其是电容器的形状为管状时，在引出线和内部的电极发生接触的过程中，要是出现接触不良的问题时，极易的产生较强的噪声，如果问题较为严重时，极有可能使得电解液发生并流问题，并流至电极以及引线的中间位置处，从而引发漏油现象，使得两者的接触电阻急剧增加，几乎的等同于将两者切断。并且，电容器的内部绝缘层易发生老化以及破坏问题，导致电容器的内部出现一定的放电现象，同样会导致非常大的浪涌冲击问题产生。
3。2制造工艺水平
（1）虚接虚焊。进行电气控制与驱动系统的安装作业时，对于导线端子应当充分的压紧，避免出现松动问题，要不然极易导致一些接触问题以及腐蚀问题的发生，使得在接触位置处的发热量急剧增加，接触位置的电阻值会急剧的增大。若在这一时期内有干扰电流的出现，那么接触位置便会形成非常大的电压降。而若是电压属于放大器装置的输入电压，那么会导致放大器在进行电压输出的过程中，存在极大的噪声电压。而对于一些焊接元件，若是发生虚焊问题。那么，在管脚的位置处易出现元件的锈蚀问题，虽然元件刚开始使用的过程中不会出现问题，但是在较长一段时间之后便会诱发一些噪声电压的出现，使得系统受到极大的干扰，引起系统的可靠性不良问题。（2）电源问题。在电气控制与驱动系统中，计算机装置发生故障的原因很多情况下是由于电源出现一定的故障而引起的。由于电源经常的会受到各个因素的干扰，所以电源极易出现一些较强的噪声，而会对电气控制与驱动系统造成可靠性极大的不良影响。另外，由于电网在供电的过程中，出现一些供电不稳定的问题，同样也极易的导致系统产生一定的波动，使得系统的可靠性受到较大的影响。因为不同的企业之间的用电具有相对大的差异性，仅仅是电网中电压出现波动情况，就会产生相对大的误差，另外，在输送的线路之中还存在着很多的谐波干扰，也易导致系统运行过程中的不稳定，使系统极易发生故障。（3）机械噪声。数控机床自身的固定结构或者一些传动的装置，在数控机床的运行时，若是由于设计以及安装等一些原因而未能全面的考虑周全，便易导致数控机床在运行的过程中出现较为严重的振动，也可能导致个别的器件的振动频率和电机发生转动的频率相同，形成共振现象。而若是这些元件所在的电路之中含有谐波电路的电容装置或者是电感线圈装置时，便会导致一定的干扰问题出现。若是一些接触式的机械器件发生振动，极易导致压力的不断变化而引起接触位置的接触不良问题出现，而电流在经过此位置时就会形成相应的电压波动，从而影响到整个系统的可靠性。
4结语
在数控车床中，通常电气控制与驱动系统的组成是采用的两种不同的结构组形式，一种属于整体的模块构成，而另外一种则是分立模块构成。仅仅就干扰方面来说，采用整体模块结构所具有的抗干扰性能相对要差。这是由于对于整体的模块来说，信号线所拥有的长度一般均要长，而且极易的发生天线效应问题，对于一些干扰信号的接收量较大，导致系统的运行过程中较多的不稳定因素出现。所以，通过应用小型的一些分立模块结构，不仅可以有效的提升系统的运行可靠性，同时也非常的有利于系统功能的进一步扩充，在运行期间也便于维护，在实际中得到了越来越广泛的应用。
机床电气控制设计篇二
谈谈《机床电气控制线路》教学方法
摘 要：机床控制线路是我校维修电工专业必修的实验课程。本文就如何提高学生理论分析能力与实践操作能力，提高机床控制线路教学质量和效果，促进学生综合素质提高，结合本人实际工作经验，介绍了在实际授课过程当中的几点做法。
关键词：理论分析 排故演示 实践操作 考核
机床控制线路是我校维修电工专业必修的实践课程，是一门理论与实践紧密相连的教材。该课程通过介绍几种典型机床的结构、动作过程、常见故障分析及排除方法，可以使学生掌握机床控制线路的设计、选料、原理分析及如何正确排除故障，让学生掌握了机床的工作原理和安装接线及工艺要求，突出了实践性。为使学生学好这门课程，提高对实际问题的分析与解决能力，本人结合工作实际，对如何搞好机床控制线路教学提出一些自己粗浅的看法。
一、无法在课堂上演示的环节进行视频录制，给学生放映或到企业、校办工厂实地参观，增加感性知识
因为机床设备比较昂贵，品种类型又比较多，一般学校设备不足，无法满足教学需求，但学校教学的目的是培养一线人员，如果学生对机床设备没有一个直观的、感性的知识，教学效果肯定不会理想，因为单纯讲解、分析线路原理图，学生不能把机床结构与运动方式结合起来。比如x62w万能铣床由两个手柄操作四个行程开关实现工作台六个方向运动，t68镗床一台电机可拖动多个运动部件运动，学生难以理解，造成理论与实践脱节。反之如果在授课之前先让学生亲眼看看、摸摸设备，并且在操作人员协助下，亲自操作设备，了解机床设备的结构及加工工艺要求，知道了机床在实际生产当中的作用，这样调动了学生的学习积极性，培养了学习兴趣，提高了教学质量和效果。而且这一教学环节符合学生认知特点，教学效果很好。
二、在感性认识的基础上，注重理论分析
在讲机床线路排故时，首先明确排故的基本方法和思路，通过线路工作原理分析，来提高学生思维能力、判断能力和分析问题的能力。使学生知道查找故障关键的一步就是找到该设备的原理图，吃透吃懂原理图，在分析原理图时我采用边设问边讲解，通过学生与老师默契配合来完成原理分析，效果不错。比如讲解t68镗床时，采用下列几个教学环节：
1.介绍原件作用：该环节可仅对sq3、sq1、sq4、sq2作用详细介绍，为线路分析原理打好基础，其它元件在前面线路中均已涉及，学生已有能力自己分析。
2.将线路总体上分成几大环节
(1)主电路部分：从主电路中可以知道有什么样的控制要求，如有没有正反转、制动，是否采取降压起动等等。
(2)照明线路及指示电路部分：这部分电路比较简单，几乎任何一台机床设备当中都有，在讲解中可采取提问方式，如照明电路的作用，hl灯的作用等。
(3)辅助电路部分：介绍辅助线路时可采用边分析边讲解的方法，通过主电路分析可知主轴电机m1既可低速正反转，又可高速正反转。
3.在进行完上述三个环节之后对镗床原理进行综述，使学生对所学知识掌握得更为系统，从而对整个机床线路有了全面的认识。也就是说在分析线路原理时可采用化整为零的方法，明确哪部分控制线路控制哪部分主电路，各元件各部分电路的作用，形成正确思维，为排除机床线路故障打下良好的基础。
三、在理论分析的基础上对所学线路进行安装接线并通电试验，将理论转为实际的技能
机床线路的教学内容，不仅要培养学生设计线路与分析线路的能力，更要注重实际操作，给学生提供充足的实习材料和时间，通过接线实训提高学生动手能力，掌握机床控制线路安装接线工艺要求。为了让学生们掌握扎实的基本功，没有一定的训练量是达不到要求的。另外，在安装接线的过程中，学生对机床的工作原理又会进一步加以分析，即提高了动手能力，又使学生了解了理论知识与实践之间的内在联系，为今后工作打下坚实基础。
四、机床线路故障排除这一教学环节采取演示法
机床线路排故既是授课过程中的重点又是难点，在实际工作中，一旦机床出现电气故障，怎么检修、如何确定检修步骤很重要。除了采用前面的讲解法，讲明排故具体思路与方法外，在教学之前，应该准备好需排故的线路模拟板，在该模拟板上老师事先设置好故障，然后示范操作，演示排故过程，这一环节需要学生注意力集中，跟上老师思路。比如在排除t68镗床故障时，设一处隐蔽故障，通过通电试验，观察故障现象，从而将故障范围缩小到相应回路。
五、建立考核制度
为了提高学生学习动力和积极性，需要建立完善的考核制度，这样，可以使学生认识到自己的不足，知道自己有哪些方面需要注意和提高，对整个教学过程和学生的掌握情况也有一个客观公正的评价。并且，对每一个课题及时进行考核评价，可随时发现和解决学生存在的共性问题，提高教学效果和质量。
六、结束语
在实际教学过程中，经常会遇到各种各样的问题，如何使学生能够把理论联系到实践当中，提高正确合理解决问题的能力，全面运用所学知识，正确进行原理分析、设计线路、安装接线、调试线路和故障排除，教师可通过教学设计增加其探索性，来引导学生提出问题再通过时间进行检验，从而达到全方位教学的目的。
机床电气控制设计篇三
传统机床电气控制的维修实践
传统机床电气控制的维修实践【1】
摘 要： 结合工作经验，简要阐述传统机床电气设备的检修程序、方法、要点，以及部分维修技巧，对机械加工企业电气维修人员有一定参考价值。
关键词： 传统机床;电气控制;维修实践
随着科技水平的飞速发展和普遍应用，新型机床主要依据cpu控制，大大简化电气控制器件，减少控制环节，提高控制效率和可靠性。
但是，在部分中小型机械加工企业，传统机床依然占有相当大的比例，而对这部分机床的电气控制维修主要依靠员工的传帮带，院校教育涉及较少，对年轻人员来讲，这项维修工作不易熟练掌握。
本文通过浅显论述，使维修人员快速掌握维修的主要方法和技巧。
1 传统机床电气设备维修的基础知识和基本条件
1)熟悉工作原理。
要掌握各控制部件、执行部件的工作原理和主要结构，熟悉各种电机的应用范围和工作特性，各种接触器、继电器的使用参数和主要结构，以及各规格导线的工作电流，以及电磁阀、制动器、放大机等工作部件的相关知识。
另外，对车床、铣床、刨床、磨床、镗床、剪板机、折弯机、起重机、液压站等各种加工设备的主要工作原理、执行机构、工作程序有较为熟悉的了解，也是电气设备维修的必备条件，既要懂电，又要懂机。
2)掌握电气原理。
对电气控制的维修，主要是依据机床的电气原理图及各元器件位置排列图，同时要熟知线路连接走向。
最好把各种机床原理图分门别类整理出来，熟悉各种机床的控制相似和相近部分，找出差别以及各自独有的控制方式，对各基本控制单元熟悉组合运用，如继电器自锁与正反转互锁、点动与自动，超载保护、过压保护、过电流保护、超行程保护，y-△启动、延时启动、延时停止等。
俗话说“熟能生巧”，熟练掌握机床电气控制的维修技术，就能起到事半功倍的作用，别人几天修不好的机床，你可能几小时甚至几分钟就能手到病除。
3)勤学多记。
由易而难，由难而易，先掌握简单机床电气维修，再逐步掌握复杂机床电气维修。
传统机床电气控制中，龙门刨床属于比较复杂较不易维修的，其电气控制包括交流拖动电机、直流发电机、直流电动机、电机扩大机、励磁机等，包含电压给定、电压反馈、电压稳定、电流反馈、欠补偿制动等诸多控制回路。
因为其线路复杂，牵扯元器件多、执行机构多、维修知识点多，对电气维修人员有较高的技术要求。
一般来讲，如果能够熟练维修龙门刨床电气控制的话，其他传统机床的电气维修一般不成问题。
一定记住，再复杂的线路也是由基本的简单回路组成的，遇到复杂的设备，要按照其功能、执行机构予以分解，一步一步摸清各控制单元、各控制回路的工作原理和最终控制结果。
出现故障后，要先确认该故障回路中的可靠部件，再寻找可疑部件。
4)另外要准备必要的扳手、钳子、螺丝刀、万用表、兆欧表等工具，预备常用的备品备件、连接导线，包括各种规格的熔断器、熔体、开关、电刷、继电器等。
2 传统机床电气设备的检修程序
2.1 分析故障原因
对于有故障的机床电气设备，应先询问操作者产生故障的前后经过及故障现象，包括故障外部表现、大致部位、发生故障时环境情况，如有无异常气体、明火、热源是否靠近电器、有无腐蚀性气体侵入、有无漏水、是否有人修理过、修理的内容等等。
分析故障发生在那个程序段?故障发生在多高速度下?以前是否发生过类似故障?现场还有何异常情况?然后根据电路原理和结构特点，初步分析形成故障的几种可能性，排除不可能产生故障的部分。
把问题分析透彻，基本上就解决了一半。
检查电路故障时，要理清查看电气与机械的运作关系，确认属于机械故障还是电气故障，同时要确认是否是由于机械故障引起的电气故障，若是则要同时检修机械部分，才能再次投入运转。
2.2 初判故障点
对于故障机床不要盲目运转，以免故障进一步扩大，造成更大损失，可以先通过静态观察、断电测试等手段对设备进行检修。
一是进行静态观察，看有关电器外部有无损坏，是否存在断路、短路 、漏电、破损等现象，熔断器、断路器、热继电器是否因过载等原因引起保护性故障，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。
二是对脏污的电气设备，如按钮、接线点、接触点进行检查、清洁，部分故障是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁往往会排除部分故障。
三是对线路断电测试，在断开电源的情况下，利用万用表、兆欧表检查线路和器件的通断以及绝缘工况，确认故障部位。
2.3 确定故障点
对于自动运转或者连续性运转的机床，大多数要通过运转观测和运转测试才能判断出故障点，不过一定要在排除机械过载、电气短路、漏电等前提条件下，确定不会造成故障扩大和人身、设备事故后，才能进行运转检修。
一是排除机械零件无过载故障后，再进行电气方面的检查，以免引起其他机械或电气部件的更大损坏。
二是首先检测电源，电源部分的故障率在整个故障设备中占的.比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
三是采用部分运转方法，对各运转单元分步骤单独运转，缩小故障范围，最后在自动运转，检查各部分的协调性。
五是将主回路断电，使控制线路空运转，注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。
六是利用测量工具通过对各工作点的交直流电压、电流测量，并与正常值比较，判明故障所在。
七是短接法，用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。
2.4 修复或更换故障器件
确定故障点以后，对故障部件予以拆卸，拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，对照原理图标明的线号拆除连线，必要的情况下，一边拆卸一边画草图，并记上标记，防止更换器件接错线造成不必要的损失。
对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换，可能真正的故障点还没有找到。
更换部件的规格参数也要匹配，特别是机床出厂时间较早，更换部件目前已经淘汰使用，需要其他系列替换的情况下，一定要留足负荷安全系数，对主要工作部件宁大勿小。
2.5 调试运转机床
故障排除后，再进行运转调试，一般遵循先静态后动态、先局部后整体、先慢速后快速、先空载后负载的原则进行。
先断开机床的主电源回路，调试控制回路;先分别调试各个局部工作执行机构，再联合调试各机构协调统一性以及自动工作流程;先低速调试正常，再根据工艺要求逐步提速，一般不要超过其最高工艺车速;空车调试正常以后，再逐步增加工作负荷。
调试的时侯，要和操作者配合好，随时做好停车和拉闸准备，注意观察机床设备和电气设备的声音、味道、温度等，确保检修彻底成功。
机床电气控制教学实践的体会【2】
摘 要：传统的普通机床电气控制线路教学是我院机电专业维修电工必修的实验课程。
本文就如何提高学生理论分析能力与实践操作能力，提高机床控制线路教学质量和效果，促进学生综合素质提高，结合实际工作经验，介绍了在实际授课过程当中的几点做法。
关键词：理论分析;排故演示;实践操作;考核
机床控制线路是我院机电专业维修电工必修的实践课程，是一门理论与实践紧密相连的实验课。
该课程通过介绍几种典型机床的结构、动作过程、常见故障分析及排除方法，可以使学生掌握机床控制线路的设计、选料、原理分析及如何正确排除故障，让学生掌握了机床的工作原理和安装接线及工艺要求，突出了实践性。
为使学生学好这门课程，提高对实际问题的分析与解决能力，结合工作实际，对如何搞好机床控制线路教学提出一些自己粗浅的看法。
1 带学生到企业、校办工厂实地参观，增加感性知识
因为机床设备比较昂贵，品种类型又比较多，一般学校设备不足，无法满足教学需求，但学校教学的目的是培养到社会上直接应用操作人员，如果学生对机床设备没有一个直观的、感性的知识，教学效果肯定不会理想，因为单纯讲解、分析线路原理图，学生不能把机床结构与运动方式结合起来。
比如x62w万能铣床由两个手柄操作四个行程开关实现工作台六个方向运动，t68镗床一台电机可拖动多个运动部件运动，学生难以理解，造成课堂教学与实践的脱节。
反之如果在授课之前先让学生亲眼看看、摸摸设备，并且在操作人员协助下，亲自操作设备，了解机床设备的结构及加工工艺要求，知道了机床在实际生产当中的作用，这样调动了学生的学习积极性，培养了学习兴趣，提高了教学质量和效果。
而且这一教学环节符合学生认知特点，教学效果很好。
2 在感性认识的基础上，注重理论分析
在讲机床线路排故时，首先明确排故的基本方法和思路，通过线路工作原理分析，来提高学生思维能力、判断能力和分析问题的能力。
使学生知道查找故障关键的一步就是找到该设备的原理图，吃透吃懂原理图，在分析原理图时我采用边设问边讲解，通过学生与老师默契配合来完成原理分析，效果不错。
比如讲解t68镗床时，采用下列几个教学环节：
1、介绍每一个电气元件作用：该环节不仅对按钮开关各按钮启、停操作的应用讲解，还要对行程开关的sq3、sq1、sq4、sq2作用详细介绍，为线路分析原理打好基础，其它元件在前面线路中均已涉及，学生已有能力自己分析。
2、将线路总体上分成几大环节
(1)动力电路部分：从厂房动力线路接入机床电动机线路及总开关。
在这方面要学会计算机床电动机总功率的负荷大小，所配总开关的型号及操作位置的安装要求，对动力线路接线要求与安全事项提出严格要求。
并对机床电气设备的详细位置与开启方法进行熟悉和了解。
(2)主电路部分：从主电路中可以知道有什么样的控制要求，如有没有正反转、制动，是否采取降压起动等等。
(3)照明线路及指示电路部分：这部分电路比较简单，几乎任何一台机床设备当中都有，在讲解中可采取提问方式，如照明电路的作用，hl灯的作用等。
(4)辅助电路部分：介绍辅助线路时可采用边分析边讲解的方法，通过主电路分析可知主轴电机m1既可低速正反转，又可高速正反转。
3、在进行完上述四个环节之后对镗床原理进行综述，使学生对所学知识掌握得更为系统，从而对整个机床线路有了全面的认识。
也就是说在分析线路原理时可采用化整为零的方法，明确哪部分控制线路控制哪部分主电路，各元件各部分电路的作用，形成正确思维，为排除机床线路故障打下良好的基础。
3 在理论分析的基础上对所学线路进行安装接线并通电试验，将理论转为实际的技能
机床线路的教学内容，不仅要培养学生设计线路与分析线路的能力，更要注重实际操作，给学生提供充足的实习材料和时间，通过接线实训提高学生动手能力，掌握机床控制线路安装接线工艺要求。
为了让学生们掌握扎实的基本功，没有一定的训练量是达不到要求的。
另外，在安装接线的过程中，学生对机床的工作原理又会进一步加以分析，即提高了动手能力，又使学生了解了理论知识与实践之间的内在联系，为今后工作打下坚实基础。
4 机床线路故障排除这一教学环节采取演示法
机床线路排故，既是授课过程中的重点又是难点，在实际工作中，一旦机床出现电气故障，怎么检修、如何确定检修步骤很重要。
在讲解前先教会学生如何正确使用测量工具、万用表等，除了采用前面的讲解法，讲明排故具体思路与方法外，在教学之前，应该准备好需排故的线路模拟板，在该模拟板上老师事先设置好故障，然后示范操作，演示排故过程，这一环节需要学生注意力集中，跟上老师思路。
比如在排除t68镗床故障时，设一处隐蔽故障，通过通电试验，观察故障现象，从而将故障范围缩小到相应回路。
机床电气控制设计篇四
电气控制与 plc 课程教学改革的探索和实践
摘要：根据高等职业教育人才培养目标，结合学院数控技术专业能力人才培养 方案和当前高职生学情状况，针对电气控制与 plc 课程改革，从教学内容、教 学方法、教学模式、考核评价方案 4 个方面做了探索，力求达到提高教学效果、学生技能操作和技能应用能力的目标。 关键词：电气控制与 plc；改革；教学方法；教学模式 根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》的精神， 结合学院数控技术专业能力人才培养方案和当前高职生学情状况，经过近几年 的教学实践和探索，在课程内容、教学方法、教学模式、考核评价方案 4 个方 面进行了大胆改革，以提高教学效果、学生技能操作和技能应用能力。 1 课程性质和作用 电气控制与 plc 课程目前是我院数控技术应用和机电一体化专业的核心课 程，该课程不仅为数控机床维修及调试、机电设备控制技术、机电一体化技术 应用等后续课程及毕业设计打下基础，而且本课程主要培养学生的行业通用能 力，主要包括常用基本电气控制线路的分析和设计能力，常用机床电气控制电 路的分析和故障诊断等基本技能，及可编程控制器实现电气自动控制要求的能 力，为形成机电设备运行维护的职业能力奠定基础。因此本课程在专业人才岗 位能力培养中起重要支撑作用。 2 教学改革探索 2．1 课程内容模块化
根据专业特点和能力要求，将课程内容进行整合，共分成 6 个模块，如图 1 所示。通过模块化教学，将课程知识目标、能力目标分解到每一模块，做到 每一模块教学目标明确、有的放矢。同时教学内容的模块化使教学具有较强的 直观性和灵活性，对行业中出现的新技术、新设备、新工艺可以随时建立新的 模块或添加到相应模块中去。 如何合理安排各个模块的教学，使得各模块有机结 合，最终使得学生融会贯通， 在知识和能力培养过程中实现素质目标， 是教学过 程中首要考虑的问题，也是一个不断改革和实践的过程。 2．2 改进教学手段和方法 2．2．1 利用多媒体教学，优化教学手段，丰富教学过程，提高学生理解力、学习的积极性及自主学习的欲望 本课程低压电器元件模块中，利用动画课件演示电器元件的结构和工作过 程， 讲解电器元件的功能和工作原理， 学生从视觉上获得了直观的感性认识后， 理解起来可以达到事半功倍的效果。如在讲授热继电器在电动机过载保护作用 时，对于发热元件的熔断、传动结构的连锁、触点的动作等问题，学生理解起 来一直有相当的难度，但利用多媒体的动画技术将热继电器过载保护的动作过 程动态地展现出来后，学生很容易地就接受了。因此多媒体教学，图文并茂， 声形相映，活泼有趣，而且交互性功能给人以身临其境的感觉，使教学过程变 得简单而有趣，更具有吸引力和趣味性，进而提高学生的学习积极性，激发学 生自主学习的欲望，变被动学习为主动学习，进而提高教学质量。诚如俗话说 世上无难事，只怕有心人。 2．2．2 根据教学内容采用现场教学法 对于本课程而言，现场教学法是一种很好的`教学方法。 现场教学法是将教学 放到实验室、实训室，甚至生产现场去，边讲边学边练。 如，在讲解机床电气控制 线路时，教师到车间进行现场教学，将机床各部分结构、运动控制要求等知识 讲解给学生，也可以现场操作演示给学生，学生就能很快根据相关电气控制要 求，分析电气控制线路的工作原理，进行故障诊断。 2．2．3 积极采用基于工作过程的项目教学法 项目教学法是以大学网实践为导向，学生为主体的教学方法，是从职业的实际出 发选择具有典型性的案例作为教学的内容。基于工作过程的项目教学法的含义 是在教学过程始终贯穿“以工作过程为导向”的理念，按照工作过程将综合案 例分解成几大模块，在具体模块中划分系列任务，并与相应知识点并联，使学 生通过任务驱动、问题解决来领会知识的内涵和应用，同时扩展对深层次知识 的学习和应用。在教学过程中，学生在教师的指导下，按照问题的要求搜集、选择信息资料，通过小组的共同研究，创造性地去解决问题，得出结论或完成 任务。项目教学法改变了传统教学方法中教师为主体的局面，学生由被动、应 付地学习转变为主动探究。 例如在 plc 实现电动机的 y－△启动项目中，由于项目的实施涉及原理图绘 制、梯形图设计、接线图绘制、接线和调试
等方面，学生既没有时间也没有精 力把一个项目所有内容全部做完。因此，可考虑分组实施。为了确保每个学生 能够在各个方面都得到训练，可进行交叉分组。即在不同项目的实施中，让学 生参与到不同的分组之中，扮演不同角色以便在各个方面都得到锻炼。
特别是在课程实验和综合实训环节，由于时间相对集中，便于安排一定的 项目，也能够集中时间和精力来完成项目，项目教学法的效果得到了淋漓尽致 的展现，学生普遍反应学得有实效。 2．3 教学模式改革 积极构建“教、学、做”一体化教学模式。在实践过程中，教室、实验室、实训室也形成一体化教学场所，不管是现场教学法还是项目教学法，都是争取 在“做中学、学中做”的情境中实现理实融合，学生既学会了知识的应用，也 得到了技能的训练。此种教学模式具有“随风潜入夜，润物细无声”的效果。 2．4 考核评价方案改革 随着课程教学方法、教学模式的改革，相应的考核方式也应改变，需要建 立科学合理的考核评价方案，使之与高职教育人才培养目标相吻合。本课程成 绩评定加大实践考核力度，实践考核成绩与理论考试成绩各占 50％，其中实践 考核成绩由平时的实验成绩、综合项目成绩等环节按照一定的比例形成。这样 学生在学习中也会认真参与，积极动手，全面提升自身的技能。 3 教学改革对教师的要求 学生是教学的主体，而教师是教学改革的主体。 教师除了不断更新教学理念，还必须加强自身的实践教学能力，即加强动手 能力和操作技能，达到“双师型”教师的要求，以适应教学改革对教师的要求。 4 结束语 本课程教学改革的推进也促进了课程相应教材开发和实训室建设，当然在 具体实施过程中也遇到了很大的困难，但正是在解决困难的过程中， 不断调整方 案，使之贴近学生，贴近实际，避免繁琐和重复。
参考文献 ［1］陈昌俊．多媒体教学和传统教学模式的关系探索［j］．江西化工， 2009， 1： 127～128 ［2］周新源．现代职教课程观与模块化教学［j］．职教通讯，2007，6：37～39 ［3］周艳．plc 程序模块化设计教学方法研究［j］．电脑知识与技术，2007， 10：149～151 ［4］冯志刚．项目教学法在专业教学中的应用［j］．江苏技术师范学院学报 （职教通讯），2008，2
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机床电气控制设计篇五
电梯电气控制系统研究论文
摘要：电梯作为现代高层建筑非常重要的组成部分，是人们生活必不可少的工具。电梯的安全运行非常重要，不容忽视。电梯本身的运行由电梯电气控制系统控制。电气控制系统的安全运行，直接决定了电梯的安全。因此，介绍电梯中plc电梯电气控制系统的必要性、系统结构组成和plc的工作原理，分析了控制系统的设计和相应的应用措施。
关键词：plc控制；变频调速；电梯电气控制系统
引言
随着我国经济的发展，高层建筑越来越多，增大了对电梯的需求，也提高了电梯的要求。plc控制变频调速电梯电气控制系统的应用，使电梯更加安全、舒适、节能和快速，充分保障了人们的生命安全，满足了当前人们对电梯的要求。
1plc控制变频调速电梯电气控制系统的必要性
笔者主要分析了plc控制变频调速电梯电气控制系统在节能、降噪、安全及能源利用率方面应用的必要性。
1.1节能效率高
在能源危机不断加剧的今天，不可再生资源越来越少，能源价格也越来越高，人们更加注重节能环保。电梯不仅要安全稳定舒适，还要能节约能源。在电梯中应用plc控制变频调速电梯电气控制系统，能够充分满足节能环保要求，符合国家提倡的节能发展理念，实现电梯的节能发展。要及时更换消耗能源量较大的电梯或者频繁出现故障的电梯，确保电梯安全，并实现节能要求。
1.2降低噪音提升安全系数
plc控制变频调速电梯电气控制系统能够有效降低电梯运行过程中产生的噪音，从而提升电梯舒适度。普通的电梯使用电抗器进行调速，乘客可以明显感觉到运行平层的振动并听到较大噪音，给电梯运行安全产生了不利影响，也严重影响人们乘坐电梯的体验，降低了乘坐电梯的舒适度[1]。在电梯中应用plc控制变频调速电梯电气控制系统，能够很好地解决这些问题，使电梯平稳运行，并降低噪音污染。
1.3提升能源利用率
与一般电梯采用电抗器进行调速相比较，在电梯中采用变频调速能极大提升能源利用率，还可以更好地控制运行速度。
2plc控制变频调速电梯电气控制系统结构组成
2.1变频器
变频器是plc控制变频调速电梯电气控制系统中非常重要的组成部分。由于该系统采用plc控制方式，需要选择通用变频器。全数字产品能很大程度地节约电能，且全数字变频器有转差补偿、磁通矢量以及负载转矩自适应等功能，不仅增大了电梯的额定功率，也增加了电梯运行过程中的舒适度，减轻了电梯运行过程中受到的损伤，确保电梯安全运行并延长电梯使用寿命。
2.2plc
控制系统中不可或缺的是plc。具有多位数计数器的plc能满足电梯对楼层位置的检测需求。实际中，电梯是双向运行的.，所以选择的plc需要具备逆向计数功能。电梯电气控制系统在结构上由拖动控制系统和信号控制系统组成。plc作为控制系统的核心，能够利用信号控制系统的输入接口，接收并存储井道平层感应信号、开关门信号和安全保护信号。它可以通过信号处理功能操作门机控制信号与拖动系统信号，以此控制电梯安全稳定运行。
2.3电气控制装置
电气控制装置在接收plc控制信号后，能够控制电梯的运行状态。装置由四部分构成，分别是控制装置、平层装置、操作装置以及屏幕装置。四个装置之间相互发生动作，控制装置准确完成plc发出的控制命令。操作装置完成指令的接收，并根据指令内容进行相关按键操作。平层装置接收楼层检测信号并传输给plc。屏幕装置则主要负责控制楼层指示灯、按键灯与电梯监控设备。
3plc工作原理
plc的主要工作流程是输入采样、程序执行与输出刷新，也称为plc的一个扫描周期。影响plc扫描周期的主要因素是plc系统cpu的扫描速度。输入采样阶段，plc按照次序扫描读取输入程序，并将读取的数据存入i/o映像区的制定单元内。程序执行阶段，plc执行输入程序的顺序可以从上到下也可以从左往右。输出刷新阶段，cpu会结合数据在i/o映像区内的实际状态刷新数据，然后将这些数据输出到锁存电路，最后通过输出电路驱动外设的方式完成输出作业。
4plc控制变频调速电梯电气控制系统的设计
4.1电梯井道设计
优化电梯井道布线，能够有效降低维修、养护电梯的难度和工作量。在电梯井道中应用光电开关，能够有效发挥脉冲控制技术对电梯运行速度的控制作用和对平层控制的作用。通过对井道布线的优化和在井道中应用光电开关，能够进一步优化电梯系统。部分电梯设计过程中会应用到旋转编码器。编码器与电气控制系统主电动机同轴相连后，编码器产生的脉冲会被直接输入到plc高速脉冲输入端。因此，在井道中应用旋转编码器可以精确计算电梯垂直方向上的距离，还能判断电梯的运行方向，计算曳引机的转速[2]。
4.2变频器制动电阻设计
电梯负载是位能负载中的一种，主要特征是能够产生再生能量。在plc控制变频调速电梯电气控制系统的设计过程中，需要重视变频调速装置中的制动能力，尽可能优化制动功能。优化方式之一是在变频调速装置中应用制动电阻。变频器制动电阻工作原理是通过制动单元产生作用，再利用再生能量实现制动。
4.3电梯的操作方式
在电梯应用plc控制变频调速电梯电气控制系统后，被召唤向下运行可以通过下集选控制登记技术实现，而电梯被召唤上行时可以只应答顶层召唤，当需要下行时可以自动改变运行方向。电梯设计人员需要合理设计电梯的速度给定曲线来保证电梯的运输效率。在处理电梯的换速问题、平层问题、楼层显示问题与轿厢制动问题时，编码器的输出端以把脉冲信号输入到plc输入端的方式，建立轿厢位置反馈和电梯速度反馈。电梯位置主要通过plc中的脉冲叠加数来表现。电梯的距离、换速点与轿厢制动点等信号的测定，则主要依据plc值和各个信号点对应的脉冲数对比指数。在电梯中应用位置信号检测机制，可以提升plc判断电梯所在楼层位置信号、平层位置信号以及门区信号的准确性。充分发挥电梯井道中信号检测装置的作用，可以优化井道检测原件信号连接，有效降低电梯使用plc控制变频调速电梯电气控制系统的成本。脉冲计数编程主要采用相对计数方式。从一个平层点到下一个平层点的计数过程中，plc会经历一个复位，即应用这种方法进行计数时，每一个平层点都从零开始计数。这种计数模式下，需要将楼层数存储到另一个计数器中。当计数器数值增加到设定的值，在plc复位后，即可计算电梯运行的相对距离。
5plc控制变频调速电梯电气控制系统在电梯中应用的具体措施
5.1隔光设置的合理性
在电梯中应用plc控制变频调速电梯电气控制系统，首先应该合理应用隔光设置。在应用隔光设置前，应该在电梯内部安装电光开关，还要在每一个平层点安装隔光板，以提升扫描平层位置信号的效率。在应用隔光设置时，合理控制产生脉冲装置之间的距离，确保脉冲发生装置随着电机旋转的过程中每经过一个间距缝隙就产生一个电脉冲。相关技术人员应将脉冲发生装置产生的电脉冲输入到plc的高速输入端，并对脉冲进行计数，提升测量电梯间距的精确度，降低测量误差。此外，运用这种方式能够便于计算机进行处理，减少时间消耗。
5.2增量编码器的应用
应用增量编码器是电梯电气控制系统的关键。增量编码器既可以提升电梯运行速度和电梯运行距离测量的准确性和效率，还能够判断电梯运行的方向，并检测曳引机的转速。但是，电梯采用电抗器进行速度调节时，会产生明显的振动和较大的噪音。因此，在应用增量编码器的过程中，应将电梯的电抗器调速更换为变频调速器，从而确保电梯在启动加速和停止减速过程中运行稳定，保证电梯运行的舒适度[3]。在应用增量编码器的过程中，还应该同时使用平层位置开关和零速信号，进一步提升电梯启动、加速减速与停止的过程中的稳定性和舒适度。
5.3做好变频调速控制
应用plc控制变频调速电梯电气控制系统，必须要有变频器进行调速。电梯属于启动和制动非常频繁的运输设备，需要做好变频器变频调速工作，降低电梯在启动、加速、减速和停止过程中产生的冲击，达到降低电梯运行产生的噪音与提升电梯运行时稳定性的目的。变频器变频调速控制过程中，应当利用脉冲计算减少井道布线，使电梯系统维修和养护工作更加方便，降低工人工作量，减少维修养护的成本支出。
6结论
在电梯中应用plc控制变频调速电梯电气控制系统，能够充分满足现阶段人们对于电梯的要求，提升电梯的安全性、舒适性和稳定性，并有效节省能源。随着技术的不断提升和经济的不断发展，plc控制变频调速电梯电气控制系统会在电梯领域得到更加广泛的应用。
参考文献：
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[2]控制变频调速电梯电气控制系统[j].电气传动自动化，，34（3）：40-43.
[3]景利学，冉鹏程，饶克克.变频调速电梯plc控制系统设计[j].变频器世界，，（11）：102-104.
机床电气控制设计篇六
关键词
行为导向教学法是目前职业学校实践教学中行之有效的方法之一。机械工业出版社精品教材《机床电气控制技术》课程非常适合用行为导向教学法来进行授课。
一、理由
1.必要性
《机床电气控制技术》课程如果按传统的教学方法按章节讲授，在传统的课堂里教学，必然降低课程的实用性、实践性，难以培养学生学习兴趣，使教与学双方都陷入困境。行为导向教学法运用以课题或项目来开展教学活动，能改变教与学中所遇到的困惑，提高教学效率。《机床电气技术控制技术》课程中的内容，正好可以用课题或项目来开展。
2.可行性
《机床电气控制技术》是一门实践性和操作性很强的课程。把课程内容包含在贴近实际生活中，运用案例进行教学。也可以把每一章的项目分成若干个小项目或模块，进行项目式教学。
行为导向法包括模拟教学、案例教学、项目教学和角色扮演等多种具体的教学方法。
二、具体做法
1.采用模拟教学法
模拟教学法主要通过在模拟的情境或环境中学习，掌握专业知识和技能，提升学习能力。《机床电气控制电路》中的前半部分内容可以运用这一教学法，因为这部分内容主要是由低压电器中继电器、接触器、按钮等构成的基本控制电路、机床电气控制电路组成。此外，计算机仿真也能模拟电器或电路工作过程。如：《机床电气控制技术》后半部分（可编程序控制器（plc））的教学就可以在plc实验室完成。
在学校的实验室、实习基地教学，学生不仅能看到电器实物，还能看到电器的工作过程。通过实物展示或实验模拟工作，直观面对实物，通过形象具体的教学，课堂教学难度大大降低。
2.采取案例教学法
案例教学主要通过案例分析和研究，培养学生分析问题和解决问题的能力。《机床电气控制电路》第二章继电器、接触器基本控制电路这一章节中有许多的读图分析电路题，这部分电路的工作原理或工作过程很适合采取案例教学法来进行教学。
笔者以三相异步电动机制动控制电路为案例，简单阐述采取案例教学的过程。
教学过程是这样实施步骤的：
（1）相异步电动机是如何实行
制动？
（2）制动分为几类？
（3）机械制动分为几类？有什么优缺点？
（4）电气制动有几类？
（5）速度继电器的触点如何动作与恢复？
通过一个一个的案例，学生带着问题不断地找思路，在书本找答案。在课堂上，学生之间形成竞争了形势，不断地激起学习的兴趣，一个一个的案例就这样通过案例教学完成了，达到了掌握知识的目标。
3.实行项目教学法
项目学习教学以合作学习小组为基本活动形式。以《机床电气控制电路》第二章第五节三相异步电动机减压启动控制电路为例，笔者在教学中设计一个项目教学法的简案。
项目：三相异步电动机减压启动控制电路
（1）培养学生运用电学的基本知识解决实际问题的能力；
（2）培养学生独立学习和工作的能力；
（3）培养学生之间的团结合作能力。
项目实施准备阶段：
（1）全压直接启动所带来的问题 （教师提出，学生作回答，然后结合所学的知识和基础电学知识，找出解决这些问题的方法。）
（2）实施减压（降压）的方法（学生作分析和讲解，由学生作点评，教师可以作补充或给予肯定。）
项目分析研究：（内容略）
项目实施：（内容略）
项目
①：星-三角形减压起启控制电路
项目
②：定子串电阻减压启动控制电路
项目
③：自耦变压器启动控制电路
作品展示：（内容略）
项目评价：（内容略）
通过项目教学法的实施，使学生之间通过合作，逐渐掌握了每一个项目中所包含的学习内容，充分体现了自我学习的主动性。
任何一种教学方法都不可能是十全十美的，在运用行为导向法进行教学时，同样应该注意以下问题。
三、注意的问题
1.确定以学生为主体
在行为导向教学中，教师应以咨询员、伙伴、朋友等角色出现在学生中，教学方法由注重“教法”转变为注重“学法”.因此，我在《机床电气控制技术》课程实施行为导向教学中，基础性理论以笔者讲授为主，控制电路、机床电气控制、plc部分以学生自主学习为主。在教学时间分配上，学生自主学习的时间占二分之一以上，充分体现学生为主的教学思路，在做中学，学中做进行。
2.教学项目（案例）设计的合理性
行为导向教学中项目设计的最重要的原则就是可实践性，以保证学生可操作，并通过实践操作有所收获。从上面的教学项目（案例）举例中，我们可以看到这些教学项目（案例）例子都是可行、合理的。教师在教学中千万不要为了教学而教学，忽视教学设计的合理性和操作性，导致课堂教学效果适得其反。
行为导向教学法的实践表明：课堂时间给了学生后，课堂教学气氛和谐了，师生关系民主了，学生自主学习和操作练习的机会增多了。
参考文献：
邢晖。中等职业教育教学方法与手段的探索：职教论坛，20xx（9）。
机床电气控制设计篇七
电气控制及plc课程教改研究论文
【摘要】本文分析了“电气控制及plc”课程教学的现状及存在的问题，以突出“工程实践”为导向，对课程教学的内容、方法、手段、考核方式以及实验设置及课程实习实训等方面进行了改革研究和实践。实践证明，以“工程实践”为导向的课程教研教改，对培养电气专业的创新能力和工程实践能力取得了良好的效果。
【关键词】电气控制；plc；教学改革；工程应用；创新型
“电气控制及plc”是一门工程实践和理论，紧密结合的课程，着重培养学生分析、解决实际工程应用问题的能力，以满足社会对工程技术人员的需求。
一、现状
当前课程面临“学时减少”但“内容增加、要求更高”的局面。同时也越来越注重工程应用实践能力及创新能力的培养。作为教学两个主体，需不断学习和改进教学以跟上技术的步伐，突出工程特点，当前国家正号召的中国工业4.0也凸显课程相关技术的重要性。本文在教学内容、教学手段、实践环节、考核方式等方面，就如何做好教学谐振、共赢，进行了积极探索与实践。
二、优化内容，改进教学方法及手段
1.优化教学内容
（1）重视纲领和绪论，激发学习兴趣绪论和纲领从宏观高度对课程及其内容结构进行诠释，非常重要；但常被初学者所轻视，学生往往从微观角度关注具体知识点，忽视课程纲领、结构及与相关课程的联系，造成本课程与相关课程的孤立脱节，有碍于其对多门相关课程相互贯通和融合，影响其建立“工程系统”的理念。在纲领及绪论环节“开门见山”给学生展示大量实际工程应用案例及学生参与的设计、大赛作品及成果、教师科研成果等让学生“感同身受”，提高学习兴趣，找到学习方向。例如直接在课堂上展示一些课程视频资料，如往届学生参加的“西门子”杯中国智能制造挑战赛、德国工业4.0、国内相关行业自动化生产线等。
（2）围绕案例，突出工程特点案例教学的效果不言而喻，更重要的是建立和不断强化课程的工程概念，培养学生的工程意识。在电气控制部分主要以实物课堂展示或图片、视频资料例举介绍继电器接触器及相关控制系统，分析比较其器件特点及其应用特点，辅以相关实例讲解其综合应用。如多位置小车往复运动控制，涵盖了各类继电器、接触器、行程开关、等。在plc部分辅以相关实例，如工业洗衣机控制，涵盖了诸多基本指令应用。实物展示的意义是让学生不流于图纸符号的层面，涉及到工程安装、电气施工等便不至于茫然不知所措。
（3）及时总结分析作业和实践环节老师要及时总结、分析作业和实践环节中出现的问题，善于发现其中的共性错误和个性问题，以便于教学中及时纠正，利于“承前启后”的总结前面章节和学习后续章节。比如不少学生在plc编程时出现的语法没问题、运行结果不对，是因为这些学生大多没形成良好的编程习惯，出现多次输出同一输出点的“双线圈”情况。
（4）调整、优化教学内容由于学时减少，调整优化教学内容势在必行。比如在功能指令及应用部分，常见指令及其应用的讲解不宜过于详尽，完全可以也有必要将几个常见指令合并在一起，如以一个涵盖常开、常闭、计数器、定时器等常见指令的综合实例来引述、拓展讲解，就能避免教学内容过于呆板。
2.改进教学方法及教学手段
（1）板书及多媒体的配合传统板书在部分程序的详细讲解中具有不可替代的作用，然而板书耗时颇多。而将文、图、声、像融为一体的高质量多媒体课件，可使教学过程和内容丰富多彩。比如在对比各种低压电器的特点及其应用时，将图片及低压电器工作过程的动画有机结合，极大降低了授课内容的抽象性，增加其直观性。
（2）充分利用网络教学平台由于不受时间、地点限制的优点，我们采用学者网、blackboard在线教学管理平台，在不占用课堂学的情况下将相关教学资料、作业等发布在网络教学平台上，并进行网上答疑、讨论等课外交流，良好保障了教学效果及质量。
（3）将相关软件积极引入课堂教学在课程教学中，充分利用step7-microwin32以及sim2.0仿真软件对课程内容进行编程实例讲解与验证，辅助教学具有良好效果。此外，为强调“工程”特点，我们也积极将组态软件、dcs等引入到课程教学中来。
（4）沟通与拓展1）除了典型的课程知识点外，应当在课堂内适当穿插介绍一些变频器、传感器、工业网络、plc控制等相关技术的最新发展及其应用动态。
2）利用各种实习环节，“走出去”，到工厂企业现常了解课程的应用及最新发展，使教学内容得以眼见为实，了解课程应用动态，巩固教学效果。不定期将工企业界技术专家和精英“请进来”，给学生及教师做行业或企业的技术专题讲座。
三、改进及拓展实践环节
夯实基础性实验，增加设计性实验。另外，还在以下方面做进一步改进和拓展。
1.改革课程设计为了体现应用设计及创新能力，将课程设计题目划分多个层次来完成，比如一个机械手plc控制设计，划分以下三个层次的考核内容。第一层次，包括“选题”、“分析题目”、“确定控制方案”、“列io表”、“电气接线”、“编程及调试”等设计基本过程的内容等；第二层次，在第一层次基础上进一步增加设计内容及难度，如“运行过程中，按下“停止”键，系统按上述过程顺序回到原点停止。”等；第三层次，在第二层次基础上再进一步利用实验室现有设备实现机械手控制的wincc或forcecontrol组态监控系统等。这样各层次学生都能得到较为全面学习以及工程应用能力、创新能力的锻炼。
2.多元化实践教学除了课堂教学、实践教学外，我们还利用生产实习、毕业实习等环节及其它课余时间去三峡电站、东风汽车总厂、中海油南海西部石油公司等参观学习，所见所闻与课程内容相互印证，反哺于教学。
四、有效的评价考核方式
理论考核的分数尚不能完全体现学生的工程设计及应用能力。为突出课程的“工程应用”特点，我们将含实验、实践环节、作业的平时成绩比重提高到与期末成绩一样。比如为了区分出各类学生对课程内容的应用及创新能力，我们对前面的课程设计划分以下三个层次的考核内容。第一层次为基础水平，针对所有学生；第二层次为中等水平，针对基础牢固并有一定实践能力及创新能力的学生；第三层次为优良水平，针对具备较高实践能力及创新能力的学生。
五、结语
5年实践表明，突出工程应用的“电气控制及plc”课程教改，积极调动了学生的学习兴趣，提高了工程应用能力、创新能力及综合应用能力。同时，也存在一些问题和不足，如何在掌握基本知识的同时尽可能在工程应用能力及创新能力有所突破，做好“因材施教”是进一步教研教改探索的方向。
【参考文献】
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机床电气控制设计篇八
电气控制系统故障与检修方法论文
摘要：:在电气的控制系统中常常会有很多故障出现，这些故障往往会对电气设备造成不同程度的威胁，不仅会影响设备的正常运行，甚至还会引起火灾。本文对几种常见故障进行列举，对故障做出分析及对其影响做出论述，并分析了故障的检修方法，期望可以拥有一定的参考价值。
关键词：电气控制系统；分析；检修；方法
近年来，中国的科技水平快速发展。与此同时，电气行业的发展也十分迅速。作为电气的控制系统，其可靠性和安全性一直是评价该系统的重要指标。在初始控制系统的设计阶段，设计相关人员应预先考虑系统在工作中可能出现的各类故障，并针对这些故障制定相应预防和处理的措施，对可能出现的故障进行预先掌握，防止产生严重复杂的故障对系统电压、电流、频率等方面产生影响，导致其干扰电气系统的运行，这样有利于电气设备二次控制回路的安全正常运行。
一、对电气的控制系统相关故障进行分析
从一些典型的系统故障中我们可以获得许多故障检修的经验，避免了电气设备二次控制回路因为故障而产生更加严重的后果。有很多的原因能够引起控制系统的故障，大多数是因为设计上的错误，还有少部分是因为设备安装的质量较低以及设备的自身缺陷。以下为几种常见的系统故障及故障后果分析：
（一）电源缺相
在常规的工作当中acasynchronousmotor因三项电源的熔断器被熔断而导致缺相运行。在缺相电源堵转或低速运行时，会产生强劲的定子电流，导致烧毁电机绕组[1]。
（二）过负载
此故障主要是因为通过电机中的实际电流超过了电机的额定电流，造成电流过负载。很多原因会引起电机过载，如负载突然增加、电压大幅度升高、缺相运行、电源电压降低等。若电机长时期维持过载运行状态，其绕组温升将高于允许值，导致绝缘损坏、老化。
（三）过电流
电动机和某些电器原件运行时的电流超过了其额定电流。此电流通常不超过六倍额定电流，小于短路电流。在过电流时，电器元件不会立刻损坏，只要在最大允许温升前电流值能够恢复到正常电流值。但若是过于大的.冲击负载，将使电动机中流过过大的电流，使电动机受损。此故障是因为负载转矩高于正常水平和错误的启动方式所造成的[2]。
（四）不同形式的短路
当线路或者电器发生绝缘损坏、接线错误、负载短路等情况就会引起短路。包括三相短路、两相短路、变压器或者电机匝间短路等。短路时的瞬时电流可达到十几倍到几十倍额定电流，使电气设备或配电线路因过电流遭到损坏，甚至引起火灾。
二、对电气的控制系统进行检修的主要方法
对电气的控制系统进行检修有许多种方法，制定各种检修和保护手段应依据原理与变量，以及短路时出现的电气量的变化来选择。电流保护装置是利用电流的激增特点，低压保护装置是应用电压与电流之间相位角的变化来对漏电及断相等进行检修。比较常见的电气相关控制系统的检修方法包括：
（一）状态检修方法
这种模式是以状态作为基础，针对于事后维修出现的检修方法。通过检修设备所呈现状态参数发生的不同变化来反映状态的好坏。在进行状态的维修过程中。每台电器设备都会拥有针对性的一套检修方法。检修分为定期与不定期两种，其时间可以灵活安排。电力的电气设备如果出现故障是能够预测的，因此状态维修属于较为严密而有针对性的，可以有效提升维修效率同时减少不必要成本[3]。
（二）电气控制相关系统的自动检修
电气控制相关系统的自检技术是在设备管控系统的基础上产生的，结合监视系统运用高端的自检技术做出影像和声音的记录，同时生成针对性的系统日志。假如供电设备无法正常运行，自检系统就会自动启动，排除相应隐患以及对系统运行产生影响的故障。假如自检系统不能解决这些故障，就会把信息传回到供电单位。把具体的故障现象及系统日志传送给维修人员，并且使系统运行变成故障检修，同时进行电器或者供电压力的分流。保证在一台设备出现故障时也不会有大面积停电现象发生[4]。
（三）短路的检修
电气控制系统发生故障时不仅系统自身会损坏，还会影响系统中运行的其他设备。瞬时发生的系统故障难以提前预料，故障设备又难以中途停止、打断运行。在控制系统的日常维护中，应该结合自动装置来对系统进行各个方面的故障检测与修护。这种保护装置能够有效的降低故障的概率，使故障更直观，使工作人员对故障的检修变得更容易。保护装置能够在故障发生的时候自动隔离设备和控制系统，有效的避免连锁反应。保护装置还能够直观清晰的对设备异常情况进行反应，向工作人员传递设备工作状态和运行条件等不同的信息，以便于对故障进行及时解决。短路的现象发生过程特别迅速，在日常对电气系统进行检修的过程中。要对短路保护的正常与否进行重点检查。在短路发生时做到立刻切断电源，重点对于断路器及熔断器进行检修。
（四）保养工作
保养工作包括对电气设备进行轮换操作、加入润滑油或者针对设备进行吹灰等清洁工作。还可以在现场做过滤油循环方式，从而有效降低设备故障率，提升设备运行的安全性。增加电气设备的使用寿命，保证设备可以持续地稳定健康运行。
三、结语
在电气系统相关设备的运行维护时期，及时发现并排除故障十分必要，对故障发生的可能性熟练掌握，从而确保系统正常的运行。还应掌握相关维修手段和检修的方法，逐渐完善检修方法与相应保护手段，防止因为维修手段和检修方法缺乏，导致难以维持系统中低压设备、电网、电机等设备的持续性工作。
参考文献
[1]王同庆.浅谈机床电气故障的分析与诊断[j].科技信息,,(11):108+123.
[2]谌刚.浅谈电气控制系统的故障与保护[j].湖北成人教育学院学报,,18(06):156-157.
[3]张鲁.如何查找电气控制电路常见故障以及排除方法[j].科技资讯,,(7):55.
机床电气控制设计篇九
sa是万能转换开关，万能转换开关的操作手柄一般是多档位的，触点数量也较多。其触点的闭合或断开在电路中是采用展开图来表示，即操作手柄的位置用虚线表示，虚线上的黑圆点表示操作手柄转到此位置时，该对触点闭合；如无黑圆点，表示该对触点断开。转换开关触点闭合表如下表所示，用“x”表示触头闭合，无此标记表示触头断开。
2.1自动控制
将转换开关sa转至“z1”位，其触点5-6/9-10/15-6接通，其他触头断开，控制过程如下。
2.1.1正常工作时的控制。若高位水箱为低水位，干簧式水位信号器接点sl1闭合，回路1-3-5-2接通，水位继电器ka1线圈得电并自锁，其动合触头闭合，1-7点接通，109-107点接通，209-207点接通，则回路101-109-107-104-102接通，使接触器km1线圈得电，km1主触头闭合，使1号泵电动机m1启动运转。当高位水箱中的水位到达高水位时，水位信号器sl2动断触电断开，ka1线圈失电，其动合触头恢复断开，109-107点断开，km1线圈失电，km1主触头断开，使1号泵电动机m1脱离电源停止工作。
2.1.2备用泵自动投入控制。在故障状态下，即使高位水箱的低水位信号发出，水位继电器ka1线圈得电，其动合触头闭合，但如果km1机械卡住触头不动作，或电动机m1运行中保护电气动作导致电动机停车，km1的动断触头复位闭合，9-11点接通，所以回路1-7-9-11-13-2接通，警铃ha发出事故音响信号，同时时间继电器kt线圈得电，经预先整定的时间延时后，备用继电器ka2线圈通电，其动合触头211-207接通，故回路201-211-207-204-202接通，使km2线圈通电，其主触头闭合，备用2号泵m2自动投入。由于线路对称性，当万能转换开关sa手柄转至“z2”位时，m2为工作泵，m1为备用泵，其工作原理与sa位于“z1”档类似。
2.2手动控制。将转换开关sa转至“s”档，其触点1-2、3-4接通，其它触头断开，接通m1和m2泵手动控制电路，这时，水泵启停不受水位信号控制。当按下启动按钮sb1或sb3，使km1或km2泵手动控制电路，这时，水泵启停不受水位信号控制。当按下启动按钮sb1或sb3，使km1或km2得电吸合并自锁，可任意启动1号泵m1或2号泵m2。此档主要用于调试。
2.3信号显示。合上开关s，绿色信号灯hl1亮，表示电源已接通，水位控制信号回路投入工作，电动机m1启动时，开泵红色信号灯hl3亮；m2启动时，开泵红色信号灯hl4亮；当备用泵投入时，黄色事故信号灯hl2亮。信号灯采用不同的颜色，可以直观地区别电气控制系统的不同状态。
3典型线路举例
例如有两台生活水泵，一台工作，一台备用，高位水池水位低到一定程度开泵，液面升到一定高度停泵，地下水池水位到达危险程度时，不论高位水池水位如何，都不允许开泵，信号灯既表示电机运行状态，也可间接知道波面大致范围。水位信号器有水银浮球开关、干簧水位信号器及电子水位信号器等。水银浮球开关靠机械动作使水做接点断开或接通，容易产生故障，干簧水位信号器靠近磁铁的浮球沿垂直的管子随水位上下移动，管子里有干簧开关，因浮球电的磁铁移动而使触头接通或断开。目前，利用自来水导电作用彻成的电子式水位信号器得到越来越广泛的使用。因为电极导电时，会受到腐蚀，因此，水位信号器都采用不锈钢电极，并有供调节陡皮或者供加长用的螺丝接头。控制部分的电子元件采用组件式，当电子线路故障时，可用整个备用组件更换。一般大厦地下室或地下水泵房等地方，常设有排除污水的污水泵。这是因为下水道比地下室的标向高，水不能自流排走，必须挖集水井，把地下室各处污水导入集水井里，集水井装有潜水泵，用潜水泵把污水抽进下水道排走。其控制原理与地下贮水池相似。
参考文献
[1]李延伟.谈电气控制系统电动机的保护环节[j].民营科技，（4）.
[2]刘利君，控制系统中对电感的常用处理方法[n].电子报，.
机床电气控制设计篇十
关于任务驱动法电气控制的论文
摘要：
结合工厂7s制度下手，促使学生的职业素养 学生实习其实是学生对岗位的一个认知，所以一定要注重实习场地规章制度的学习，通过7s管理制度为切入点，明确学生在实训课中的各项责任。在我校在实习场所都张贴与企业7s相符的管理标准，在学生实习过程中努力用先进的企业。
关键词：
电气工程论文发表，发表电气控制论文，电气工程论文投稿
1、结合工厂“7s”制度下手，促使学生的职业素养
学生实习其实是学生对岗位的一个认知，所以一定要注重实习场地规章制度的学习，通过7s管理制度为切入点，明确学生在实训课中的各项责任。在我校在实习场所都张贴与企业“7s”相符的管理标准，在学生实习过程中努力用先进的企业7s标准来规范他们的实训，让学生在实训工场除了锻炼相关专业技能之外，按照规章制度维持班集体良好的实训环境和氛围也是每个学生的职责所在。
教师在实习过程中对于学生体现出的技能方面的长处和不足细心教导的同时，更加要寻找小组内同学之间的优点相互取长补短，鼓励学生之间取长补短，树立学生具有爱心与团队合作精神。教师及时进行监督检查，直至学生把事情做好为止，使学生明白每个人都应该承担属于自己的责任，让学生学会自我管理。
电气控制线路安装与检修课以实训为主，在实训过程中经常与电打交道，在教学中最令人头疼的问题就是学生的触电事故。即使教师花费大量精力和时间强调用电安全，不乏有些初生牛犊不怕虎的学生总要试一试，这样的学生不但自身安全无法保障，更有甚至可能早晨无法挽救的损失。因此，加强学生尤其团队中队长的管理，发挥他们监督管理机制，通过本组内组员的自我管理恰好能避免上述的弊端，教师就能分出身来全心地投入到课堂教学中。
2、从企业的实际生产出发，激发培养学生对该专业的学习兴趣
有些时候常说“兴趣”是最好的老师，但是教学中学生学习兴趣，是教师在教学过程中适当的给学生以鼓励，不断调动学生学习的积极性所培养而成的。
我时常在备课时要结合生产生活的案例，学以致用，以用促学，并根据实际工厂工作流程通过任务驱动法让他们体会到书本理论并非空洞无用，从而产生积极的求知欲望。
例如在学习三相异步电动机的.正反转控制线路时，传统步骤如下：首先找两位同学分别画出一个正转控制线路。接着，以起重机的吊钩需要上升与下降为例，提出如何使电动机实现正反转运动。运用任务驱动同样过程如果反之：先提出起重机的吊钩电气线路需要安排电工组安装，下发安装单到各个分组，充分调动学生求知探索积极性，然后每一个小组发挥组员探索知识，总结讨论每人组员的思路，并适当在班级中讨论。
此时教师可以反问学生为什么用常闭触点进行联锁，如何避免主电路短路等等知识点，并讲出道理来，以便了解学生是真正掌握本章节的重点。东西依然是从书上搬过来的，通过任务驱动法，把生产车间完成的事情之间搬入课堂，让学生积极性和自学能力提升到最高，老师可以从传统讲授的过程中解放出来，投入课堂的监控中，能更好使学生融入以后的工作中，又可以培养学生学习能力和团队合作意识。
在教学实践中分组教学也存在了弊端：整个学习过程中班级那部分学习惰性比较重的学生来说，无疑是一种挑战，这些学生中势必不适应这样的教学方法，加之这些学生自身所存在的惰性思想，技能的差别、智力的差异等就会更加加大学生之间的两极分化。
教师在教学过程中的调控要求也随之更高，并且要在小组团队中形成督促机制帮助这一少部分学生早些使他们的学习风格与老师预期要求想匹配，或教师根据他们的学习风格适时为他们做出一些便利，尽可能地使之迅速缩短学生相互之间的差距。总之，任务驱动法分组教学是在教学手段基础上的改革，更是由“传统教育”转为“素质教育”过程中的一项体制革新。通过实践证明，实施分组教学调动了学生的学习积极性，充分挖掘了学生的学习潜能，让学生体验到学习成功的快乐，但还有待于我们教师在教学中不断完善和改进，真正让职业教育的课堂变得有声有色。
机床电气控制设计篇十一
2.1plc电气控制在立式仓库的`应用
立式仓库作为物流管理的一项重要内容，也是仓储管理一个关键环节。现阶段立式仓库主要有货架、计算机以及plc等部分组成，其中plc作为立式仓库的电气控制核心。立式仓库的电气控制系统中，所采用的是闭环控制，高速计数器接收编码器反馈的转数，再把转数转化为数字信号发向plc，实现单次电机闭环控制。[1]
2.2plc电气控制在机床的应用
机床的电力控制中cnc与plc装置各自独立，同时2个装置都要经过cnc内部进行传递。plc电气控制信号，则通过t/o以及cnc从而实现plc电气控制功能。plc能够初始化机车面板上信号，实现急停、报警子程序、控制主轴使能等功能；自动夹紧机床，对机床通信情况自动检测断刀及刀位，还可自动换刀。plc在数控机床的应用，能够实现机床监控自动化，大幅度提高机床生产率。
2.3plc电气控制在开关量控制的应用
在电气自动化控制系统中应用plc技术，保证了控制系统自动切换方式，从而解决通断时反应时间过长的问题，提高电气控制系统运行效率。
2.4plc电气控制在控制顺序的应用
通常采用plc技术的企业往往将其作为顺序控制器来使用，在实际生产活动中，顺序控制是plc运作的一个常见环节。把plc系统纳入电气自动化顺序控制的环节时，要满足几点要求，如：只有设计科学以及组合合理的电气自动化系统才能应用plc进行顺序控制。[2]
2.5plc在分散控制系统的应用
通过分散控制系统的信号传输，能够对控制对象进行分类，在分类基础上进行单独控制。有很多种控制装置都能够连接plc设备，利用设备连接各种类型的plc能够实现plc分散控制。特别是在个别设备出现故障时，plc分散控制能够及时切断故障设备的信号，避免故障影响到其他设备。
2.6plc在集中控制系统的应用
以计算机作主桥接通道，把各种电器设备连接起来，在集中控制系统中plc处于核心控制的地位，通过它能够对多个电气设备进行统一控制。以合理的连接顺序和连接方式，使多种设备能被统一控制。
2.7plc在数据处理的应用
通过plc技术控制，在运行过程中能够对电气系统进行数据采集、数据分析，实现数据计算、转换、传达和存储等功能。plc把存储器处理数据传输至机械电气装备，其内部设备进行数据接收，并根据设备运行状态进行反馈，实现电气系统自动化控制。
2.8plc在运动控制的应用
由于电气设备在运行过程中会发生直线或圆周运动，连接plc设备的控制系统可根据电气设备这种行动规律发挥设备的控制性能。plc对设备运动轨迹进行捕捉，同时对运动产生的数据参数进行计算，以此控制电气设备。
3结束语
对于日趋精细化、小型化的电气设备来说，plc技术及设备有着诸多的应用优点，能够最大程度地发挥电气控制的效率，减少电气控制系统故障的发生。
参考文献：
[1]沈博.基于plc应用技术的电气控制分析研究[j].电子测试,(11):93-94.
[2]应用技术在电气控制领域中的应用[j].技术与市场,,23(10):155.
机床电气控制设计篇十二
摘要：plc技术被广泛应用于工业生产的电气控制中。本文基于plc技术在电气控制应用的角度，进行探讨和分析，以期促进电气控制技术的发展。
关键词：plc；电气控制；电气技术；电气设备
1plc在电气控制应用的优点
1.1体积小、重量轻
超小型的plc其底部尺寸小于100mm，重量小于150g，由于plc体积小的特点，发热量低功耗仅为数瓦（w）。
1.2实用性更强
plc除了具备基本的逻辑处理功能，还具有一定的数据运算能力，适用于各种规模的电气控制场合。plc除了能够应用于模拟电气控制系统外，还可应用到电气数字控制系统，兼容性更高。随着对plc的研发和应用，其功能也要越来越丰富，能够实现温度、位置控制，以及对cnc多个领域进行控制。
1.3抗干扰能力强
由于plc采用大规模集成电路技术制作而成，其内部电路采取了先进的抗干扰处理工艺，具有相当不错的稳定性。plc还能自动检测硬件故障，检测到故障并及时发出警报。plc软件层面，使用者可根据需要在外围器件编写故障自诊断程序，使plc在软件和硬件层面具有良好的自我保护功能。
