《机床控制技术》实验教案(1)

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1、教教 案案（20112012 学年度第一学期）课课程名称程名称 机床控制技术实验机床控制技术实验 课课程程编编号号 111102205 课课程性程性质质 专业课 教学教学时时数数 8 教学教学对对象象 08 机械类机制 1、2 班授授课课教教师师 戴正戴正强强 职职 称称 讲师讲师 邵阳学院机械与能源工程系邵阳学院机械与能源工程系2011 年年 9 9 月月1实验一 实验室：动力机械实验室 教师姓名：戴正 强 课程名称机床控制技术授课专业及班次08 机械类（现代制造技术方向）授课内容可编程控制器控制电动机正反转控制实验授课方式及学时30 分钟目的要求1、教学目的通过介绍实验目的、实验原理、实验

2、要求及实验方法，使学生熟悉本实验。2、教学要求通过本讲，使学生了解实验目的、实验要求及注意事项，掌握实验原理及实验方法。重点与难点1、教学重点：实验原理及实验方法。2、教学难点：实验方法。讲授内容及时间分配1、实验目的；（2 分钟）2、实验原理；（10 分钟）3、实验仪器和用具；（5 分钟）4、实验步骤方法；（10 分钟）5、注意事项；（3 分钟）教 具板书、实验台参考资料机床电气控制技术齐占庆主编指导书机床控制技术实验指导书戴正强编写2一、实验目的1掌握电机正反转控制主回路及控制回路的接线。2熟悉 PLC 及实验系统的操作及接线3学会用可编程控制器实现电机正反转的编程方法。二、实验原理1.异

3、步电动机的旋转方向取决于三相电源接入定子绕组时的相序，故只要改变三相电源与定子绕组连接的相序即可使电动机改变旋转方向。如图 1-1 所示。2 .三相异步电动机正反转控制实验面板图（图 1-2）3. 控制要求按下按钮 SB1，Y0 通电闭合自锁，电动机 M 正转；延时一段时间，Y1 通电闭合并自锁，电动机 M 反转；Y0 与 Y1 联锁。三、实验仪器和用具主要仪器设备：U1V1W1N1图 1-1 正反转KM1KM2KM1KM1KM1KM2KM2KM2SB3SB1SB2M 331.三相异步电动机。 图 1-2 正反转控制实验面板图2. KNTFX-1 型可编程控制器实验装置，继电器、接触器控制模块

4、。3. 电脑4. 相关软件四、实验方法与步骤（一）继电器接触器控制电动机正反转实验1. 将继电器控制模块箱、接触器控制模块箱及三相异步电动机按图 1-1 接线。2. 检查全部接线，无误后按控制要求进行正/反转控制操作。3. 观察、记录、分析实验过程及结果。（二）可编程控制器控制电动机正反转实验1. 通过专用电缆连接PC 与 PLC 主机，将 PLC 主机上的 STOP/RUN 按钮拨到STOP 位置。接通电源，打开编程软件，逐条输入程序，检查无误并把其下载到PLC 主机。 2. 关闭 PLC 主机电源，根据梯形图程序对PLC 的输入、输出接线。3.检查全部接线，无误后接通PLC 主机电源，将主

5、机上的STOP/RUN 按钮拨到 RUN 位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，按启动按钮，有关的指示灯模拟 KM1、KM2、KM4 的动作并显示运行结果。4.运行结果正确后，关闭 PLC 主机电源，连接三相异步电动机（注意：A、B、C、X、Y、Z 分别接电机的A、B、C、X、Y、Z） ，检查接线，无误后接通PLC 主机电源，三相电源引入主电路中，电机动作。5.观察、记录、分析实验过程及结果。五、注意事项1、遵守实验纪律，一切行动听从指导教师；2、检查全部接线，无误后才接通 PLC 主机电源。4实验二实验室：动力机械实验室 教师姓名：戴正强课程名称机床控制技术授课专业及班次08 机械类（现代

6、制造技术方向）授课内容可编程控制器编程及控制电动机Y-减压起动实验授课方式及学时30 分钟目的要求1、教学目的通过介绍实验目的、实验原理、实验要求及实验方法，使学生熟悉本实验。2、教学要求通过本讲，使学生了解实验目的、实验要求及注意事项，掌握实验原理及实验方法。重点与难点1、教学重点：实验原理及实验方法。2、教学难点：实验方法。讲授内容及时间分配1、实验目的；（2 分钟）2、实验原理；（10 分钟）3、实验仪器和用具；（5 分钟）4、实验步骤方法；（10 分钟）5、注意事项；（3 分钟）教 具板书、实验台5参考资料机床电气控制技术齐占庆主编指导书机床控制技术实验指导书戴正强编写一、实验目的1掌

7、握电机 Y-减压起动主回路的接线。2熟悉 PLC 及实验系统的操作及接线3学会用可编程控制器实现电机 Y-减压起动的编程方法。二、实验原理1.异步电动机的 Y-减压起动为常用的一种减压起动方式，先闭合KM1、KM3 电动机星形连接，低压起动；至额定转速时，断开 KM3，闭合KM1、KM2 电动机连接，额定电压运转。如下图所示。2. 三相异步电动机Y-减压起动控制实验面板图：3. 控制要求合上启动按钮后，电机先作星形连接启动，经延时 6 秒后自动换接到三角形连接运转。三、实验仪器和用具主要仪器设备：1.三相异步电动机。2. KNTFX-1 型可编程控制器实验装置Y-减压起动减压起动控控制制线线路

8、路图图3. 电脑4. 相关软件6四、实验方法与步骤1. 通过专用电缆连接PC 与 PLC 主机，将 PLC 主机上的 STOP/RUN 按钮拨到STOP 位置。接通电源，打开编程软件，逐条输入程序，检查无误并把其下载到PLC 主机。 2. 关闭 PLC 主机电源，根据梯形图程序对PLC 的输入、输出接线。参考输入/输出接线列表（对应梯形图参考程序）：KM1、KM3 动作为 Y 形，KM1、KM4 动作为形。3检查全部接线，无误后接通PLC 主机电源，将主机上的STOP/RUN 按钮拨到 RUN 位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，按启动按钮，有关的指示灯模拟 KM1、KM3、KM4 的动作

9、并显示运行结果。4运行结果正确后，关闭 PLC 主机电源，连接三相异步电动机（注意：A、B、C、X、Y、Z 分别接电机的U1、V1、W1、V2、W2、U2，见下表） ，检查接线，无误后接通PLC 主机电源，三相电源引入主电路中，电机动作。5观察、记录、分析实验过程及结果。五、注意事项1、遵守实验纪律，一切行动听从指导教师；2、检查全部接线，无误后才接通 PLC 主机电源。KM1KM3KM4输出接线Y0Y1Y2SB1SB2X0X1输入接线 启动停止电源ABCXYZ电机接线电机U1V1W1V2W2U27实验三 实验室：动力机械实验室 教师姓名：戴正 强课程名称机床控制技术授课专业及班次08 机械类

10、（现代制造技术方向）授课内容可编程控制器顺序控制异步电动机实验授课方式及学时30 分钟目的要求1、教学目的通过介绍实验目的、实验原理、实验要求及实验方法，使学生熟悉本实验。2、教学要求通过本讲，使学生了解实验目的、实验要求及注意事项，掌握实验原理及实验方法。重点与难点1、教学重点：实验原理及实验方法。2、教学难点：实验方法。讲授内容及时间分配1、实验目的；（2 分钟）2、实验原理；（10 分钟）3、实验仪器和用具；（5 分钟）4、实验步骤方法；（10 分钟）5、注意事项；（3 分钟）教 具板书、实验台参考资料机床电气控制技术齐占庆主编指导书机床控制技术实验指导书戴正强编写8一、实验目的1. 掌

11、握多台电机顺序控制主回路的接线。2. 学会用可编程控制器实现电机顺序控制过程的编程方法，掌握其程序构成以及简单设计方法。3.熟悉可编程控制器步进指令梯形图或语句表程序的编辑方法。4.了解可编程控制器应用指令的使用方法。二、实验原理1. 三相异步电动机顺序控制实验面板图同上；如图为为交流接触器模块面板图：2. 控制要求控制电动机 M1M3 按顺序起动，以相反顺序停止；按下按钮 SB1，Y0 通电闭合并自锁，电动机 M1 启动运转；延时 2s，Y1 通电闭合并自锁，电动机 M2 启动运转；延时3s，Y2 通电闭合并自锁，电动机 M3 启动运转。按下按钮SB2， Y2 复位，电动机 M3 停止运转；

12、延时 3s，Y1 复位，电动机 M2 停止运转；延时 2s，Y0 复位，电动机 M1 停止运转。三、实验仪器和用具主要仪器设备：1. 继电器、接触器控制模块；三相异步电动机。2. KNTFX-1 型可编程控制器实验装置3. 电脑4. 相关软件四、实验方法与步骤9电动机顺序起动/停车过程为单流程步进，或叫单序列顺序控制，所谓单流程是指状态转移只有一种顺序，它是状态转移的基本形式。起动起动停止001停止中 途 出 现 的 停 止 指 令 也 能 按 反 方 向 顺 序 停 机初始脉冲0 起动按扭20电动机起动0按停止按扭、向状态 25转移电动机 2起动按停止按扭、向状态 24转移22002停止23

13、002330324001420425000电动机 3起动电动机 3停止电动机 2停止电动机 1停止000图2 电动机 1- 3按顺序起动，以相反顺序停止图 2 电动机 M1M3 顺序起动、相反顺序停止的顺序功能图图 2 为采用定时器控制电动机 M1M3 按顺序起动，以相反顺序停止的顺序功能图(SFC)，编程元件为状态器 S（又叫顺序控制继电器） ，采用步进梯形指令(STL、RET)编程（三菱 PLC） ，而西门子 S7-200PLC 称为顺序控制继电器指令(SCR、SCRT、SCRE 三条指令)；编程元件也可用通用辅助继电器 M，保持活动步用置位指令（SET）,返回用复位指令（RST） 。其状

14、态转移图是以单流程为基础进行状态的跳转。1. 通过专用电缆连接PC 与 PLC 主机，将 PLC 主机上的 STOP/RUN 按钮拨到STOP 位置。接通电源，打开编程软件，逐条输入已编好的程序，检查无误并把其下载到 PLC 主机。 2. 关闭 PLC 主机电源，根据梯形图程序及交流接触器模块对 PLC 的输入、输出接线。10参考输入/输出接线列表（对应梯形图参考程序及交流接触器模块）：3. 检查全部接线，无误后接通 PLC 主机电源，将主机上的 STOP/RUN 按钮拨到 RUN 位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，合上启动按钮，有关的指示灯模拟 KM1、KM3、KM5（接触器 1） 、

15、KM6（接触器 2）的动作并显示运行结果。4. 运行结果正确后，关闭 PLC 主机电源，先将 3 台三相异步电动机连接，一台三相异步电动机接 X、Y、Z，另两台三相异步电动机接交流接触器模块上接触器 1、2，检查接线，无误后接通 PLC 主机电源，三相电源引入主电路中，电机动作。5. 观察、记录、分析实验过程及结果。五、注意事项1、遵守实验纪律，一切行动听从指导教师；2、检查全部接线，无误后才接通 PLC 主机电源。3、先不接三相异步电动机，用有关的指示灯模拟动作，待运行结果正确后，才连接三相异步电动机 KM1KM3接触 器 1接触 器 2输出 接线 Y0Y1Y2Y3SB1SB2X0X1输入 接线启动停止11实验四 实验室：动力机械实验室 教师姓名：戴正强课程名称机床控制技术授课专业及班次08 机械类（现代制造技术方向）授课内容十字路口交通灯控制实验授课方式及学时30 分钟目的要求1、教学目的通过介绍实验目的、实验原理、实验要求及实验方法，使学生熟悉本实验。2、教学要求通过本讲，使学生了解实验目的、实验要求及注意事项，掌握实验原理及实验方法。重点与难点1、教学重点：实验原理及实验方法。2、教学难点：实验方法。讲授内容及时间分配1、实验