PLC教案P67第4章之前.docx
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PLC教案P67第4章之前.docx
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PLC教案P67第4章之前
教案
2013——2014学年上学期
课程名称电器及PLC控制
专业班级12级机电3班
教师姓名盛宪法
珙县职业高级中学
本学期教学进度安排表
周次
时间
教学内容
备注
第一周
9.2-9.6
低压电器的的分类及发展概况
第二周
9.9-9.13
主令电器
第三周
9.16-9.20
接触器
第四周
9.23-9.27
继电器
第五周
9.30-10.4
国庆节
第六周
10.7-10.11
低压开关与低压断路器
第七周
10.14-10.18
电气控制电路的绘制
第八周
10.21-10.25
三相异步电动机的直接起动
第九周
10.28-11.1
三相异步电动机减压控制电路
第十周
11.4-11.8
半期考试
第十一周
11.11-11.15
三相异步电动机的启动控制
第十二周
11.18-11.22
调速控制、制动控制
第十三周
11.25-11.29
其他控制环节、电器控制线路的设计方法
第十四周
12.2-12.6
可编程控制器简介
第十五周
12.9-12.13
可编程控制器的基本组成及工作原理
第十六周
12.16-12.20
可编程序控制器的输入/输出单元
第十七周
12.23-12.27
复习第一章
第十八周
12.30-1.3
复习第二章
第十九周
1.6-1.10
复习第三章
第二十周
1.13-17
复习
课程类型
基础文化课();专业基础课();专业实习课()
授课
方式
课堂讲授();
实践课()
考核方式
考试();考查()
课程教学
总学时数
学时分配
课堂讲授学时;实践课学时
教材名称
电器及plc控制技术
出版社及作者
高等教育出版社
高勤
指定参考书
作者
出版社
出版时间
1电器及plc控制技术
2
3
高勤
高等教育出版社
2001.12
第1周第1-2次课2013年9月2日
章
节
名
称
第一章控制用电磁组件
第一节低压电器的的分类及发展概况
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
2
教学目的
及
要求
1.让学生了解这门课程的性质以及学习这门课程要
达到的目的和要求。
2.了解低压控制电器的发展概况以及分类。
教学
重点
与
难点
1.电器的分类
教学
手段(仪器)
课堂教学:
讲述
教学方法
教授法
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
本课程的性质与任务
性质:
实践性很强的专业课
任务:
学习电力拖动系统、液压、气动系统的电气控制技术。
1、认识电器元件(结构、原理、参数、符号、选用方法)。
2、针对电动机的各种起动、制动、调速方法,研究控制线路的构成和原理(典型环节)。
3、分析典型电器控制线路的工作原理。
4、掌握继电接触器控制系统的一般设计内容和方法。
5、学习掌握PLC原理及应用技术。
6、应用PLC进行简单的控制系统设计。
电气技术达到:
懂原理、会分析、能维护、会简单设计。
概述
1、电器的定义:
接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。
2、电器的分类
(一)按工作电压等级分
(二)按动作原理分
(三)按用途分
3、电力拖动自动控制控制系统中常用的低压控制电器
4、我国低压控制电器的发展概况
5、电力拖动系统的组成
主电路、控制电路、任务
复习思考题
1、什么叫做低电器?
2、电器的怎样分类?
小结
学生学习的非智力因素主要表现在学习的主动性不强,学生对概念掌握有待提高。
教师应该努力培养学生学习的主动性,积极性,充分利用现代教育手段,激发学生的学习兴趣,让学生在主动探索中获取知识。
重视学法指导,使学生从“学会”向“会学”转变,达到“教是为不教”的目的。
坚持多表扬少批评,及时发现他们的闪光点,帮助其树立信心。
第2周第3--6次课2013年9月9日
章
节
名
称
第一章控制用电磁组件
第二节主令电器
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
4
教学目的
及
要求
1.了解主令电器的用途及类别。
2.了解低压电器产品型号的表示方法。
教学
重点
与
难点
掌握主令电器在低压电器控制系统中的使用方法
教学
手段(仪器)
课堂教学:
讲述、分析、图示。
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
主令电器
主令电器的用途:
发布控制信号或指令,主要用来切换控制电路。
类别:
按钮和指示灯、位置开关、凸轮控制器、主令控制器等。
1.1按钮和指示灯
1、按钮的构成:
静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。
(参见图1-1)
2、分类:
结构形式(组合式、指示灯式)、
操作方式(带锁定按动式(无自动复位功能)、不带锁定按动式、旋转式)。
3、工作原理:
按下时,动静桥下移、常闭点(3、4)断开,常开点(1、2)闭合
按钮松开时,弹性力使触桥复位,触点状态复原。
4、型号举例:
LA2、LA18、LA19
5、选用考虑:
额定电压、电流(5A)、结构形式、操作方式、触点对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形(急停式)。
6、符号:
(见图1-2)
7、指示灯:
氖泡、灯泡、半导体发光器件等。
主要参数及选择:
额定电压:
380、220、127、36、6.3
发光器件、颜色。
型号举例:
ND16-22
1.2位置开关
用途:
用于运动部件的位置或行程的检测和控制。
主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电开关等。
1、行程开关构成:
静触头、动静桥、压动杆。
(图1-3)
工作原理按钮相似,但操作形式为挡铁压动式。
2、分类:
(操作头型式)直杆式、单轮式、双轮式等
(按复位方式)自动复位式和非自动复位式。
3、型号举例:
LX19
1.3凸轮控制器
结构特征:
大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电器。
由插
式触头、手柄、转轴、凸轮、灭弧罩、定位机构的组成。
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
用途:
用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制动控制。
型号:
KT14、KT15系列
主要参数:
触点的额定电流(25A、60A或32A、63A)
1.4主令控制器
结构特点:
凸轮非调整式主令控制器,是一种采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多控制回路的控制电器。
用途:
主要用于起重设备的磁力控制。
常用型号:
LK14、LK18等
1.5接线端子
复习思考题
P191-1
小结
学生学习的非智力因素主要表现在学习的主动性不强,学生对概念掌握有待提高。
教师应该努力培养学生学习的主动性,积极性,充分利用现代教育手段,激发学生的学习兴趣,让学生在主动探索中获取知识。
重视学法指导,使学生从“学会”向“会学”转变,达到“教是为不教”的目的。
坚持多表扬少批评,及时发现他们的闪光点,帮助其树立信心。
第3周第7-10次课2013年9月16日
章
节
名
称
第一章控制用电磁组件
第三节接触器
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
4
教学目的
及
要求
1.掌握接触器的类型
2.掌握接触器结构及工作原理。
教学
重点
与
难点
1.接触器的类型、结构及工作原理
2.接触器图形、文字符号
教学
手段(仪器)
课堂教学:
讲述、分析、图示、实体
教学方法
教授法、演示法
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
接触器
用途:
自动接通和断开大电流负荷电路。
分类:
交流接触器、直流接触器。
组成:
触头系统、电磁机构、灭弧装置。
(结构如图1-8所示)
1.1电磁机构
①结构:
固定铁心,衔铁,电磁线圈。
(吸引线圈)
②分类:
直动式,拍合式。
③原理:
电磁线圈通电后,电磁吸力大于弹性力,使衔铁闭合。
④铁心材料:
直流—电工软铁;
交流—硅钢片(端面嵌铜短路环克服交流颤抖声)
⑤电磁吸力:
F=4*105B2S(S为铁心磁极截面积)
1.2触头系统
桥式:
点接触面接触
指式:
线接触,滚动摩擦,适用于大电流。
材料:
黄铜—指式;银铜合金—桥式。
结构见图1-6、1-7所示。
1.3灭弧装置
用途:
用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。
电弧种类:
交流电弧和直流电弧
交流电弧存在交流过零点,电弧易熄灭
灭弧原理:
①迅速拉长电弧
②冷却和去游离法
灭弧方法:
①机械灭弧法:
利用弹性力、迅速拉长电弧。
②缝灭弧法:
分割电弧,并有冷却作用。
如:
纵缝陶土灭弧罩。
③栅片灭弧法:
金属栅片分割电弧。
④磁吹灭弧法:
电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。
接触器主要技术参数
额定电压:
指主触点的额定工作电压。
直流有(24V、48V、110V、220V、440V)
交流有(36V、127V、220V、380V)
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
额定电流:
主触点的额定电流。
机械寿命(1000万次以上)与电气寿命(100万次以上)
操作频率:
每小时的操作次数
一般:
300次/h、600次/h、1200次/h
接通与分断能力:
可靠接通和分断的电流值。
接通时:
主触点不应发生熔焊。
分断时:
主触点不应发生长时间燃弧。
选择的主要参数:
主触点额定电流—根据负载确定
吸引线圈额定电压36V、127V、220V、380V
电气符号:
图形及文字
接触器工作原理
交流接触器利用主接点来开闭电路,用辅助接点来导通控制回路。
主接点一般是常开接点,而辅助接点常有两对常开接点和常闭接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。
交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器动作的动力源于交流通过带铁芯线圈产生的磁场,电磁铁芯由两个「山」字形的幼硅钢片叠成,其中一个固定铁芯,套有线圈,工作电压可多种选择。
为了使磁力稳定,铁芯的吸合面加上短路环。
交流接触器在失电后,依靠弹簧复位。
当电磁式线圈通电后,线圈电流产生磁场,使静铁芯产生吸力吸引衔铁,并带动动触点动作,动触点断开;动喝触点闭合,两者是联动的。
当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,是触点复位:
动合触点断开,动断触点闭合。
接触器图形、文字符号
线圈主触头辅助触头
复习思考题
P191-21-3
小结
学生学习的非智力因素主要表现在学习的主动性不强,学生对概念掌握有待提高。
教师应该努力培养学生学习的主动性,积极性,充分利用现代教育手段,激发学生的学习兴趣,让学生在主动探索中获取知识。
重视学法指导,使学生从“学会”向“会学”转变,达到“教是为不教”的目的。
坚持多表扬少批评,及时发现他们的闪光点,帮助其树立信心。
第4周第11-14次课2013年9月23日
章
节
名
称
第一章控制用电磁组件
第三节继电器
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
4
教学目的
及
要求
1.了解继电器的结构及工作原理
2.根据不同的分类形式对继电器类型的划分
教学
重点
与
难点
1.电压、电流继电器2.中间继电器
3.时间继电器4.热继电器
5.速度继电器
教学
手段(仪器)
多媒体课堂教学:
讲述、分析、图示、实体。
教学方法
教授法、演示法
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
继电器
用途:
根据信号变化,接通或断开电路(信号变换)
构成:
传感器+输出触点
分类:
中间、电流(过、欠)、电压(过、欠)、时间继电器、热继电器、速度继电器等
3.1电流、电压继电器
1、结构:
电磁机构+触点(图1-11)
2、定义:
依据线圈的电流或电压(输入)大小而输出触点动作的电器。
3、分类:
过流(压):
过流后时触点动作。
欠流(压):
欠流后时触点复位。
4、常用型号:
电流JL18、JT4等例
电压DJ—100
5、图形及文字符号(见图1-12)
3.2中间继电器
用途(功能):
增加控制点数或信号放大。
分类:
交流、直流(电子电路常用)
结构:
电磁结构(电压线圈)+触头系统
主要参数:
触点形式、个数及电流吸引线圈的电压等级
交流:
12V、36V、127V、220V、380V
直流:
5V、6V、9V、12V、18V、24V、36V、48V、60V、110V
3.3热继电器
用途:
用于三相交流异步电动机(笼型)的过载保护。
(含断相保护)
分类:
双金属片式—常用
电子式
结构:
热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置(参见图1-17)
原理:
由双金属片的变形,通过导板,分断触点。
复位:
故障排除后,手动复位
整定:
通常整定在电动机的额定电流上。
型号:
JR16~20,JR36
热继电器结构原理图。
图形、文字符号(见图1-18)
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
3.4时间继电器
定义:
按时间原则工作的继电器。
用途:
用于时间控制,又称定时器。
延时类型:
通电延时型、断电延时型。
结构分类:
电磁式、空气式、电子式等。
(参见图1-14)
图形及文字符号(见图1-16)
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
3.4.1空气式时间继电器
构成:
电磁机构+触头+汽缸(活塞)
原理:
利用空气阻尼的原理工作。
主要参数:
延时类型及触点,
吸引线圈电压,
延时范围0.4~60S或0.4~180S。
特点:
价低、可靠、定时精度差
3.4.2电子式时间继电器
分类:
晶体管式(阻容式):
利用充放电原理延时工作,小型继电器触点输出。
数字式:
脉冲+计数+执行机构。
型号:
晶:
JS14、ST3P系列
数:
JSS14系列
3.5速度继电器
用途:
检测转速的过零点。
多用于反接制动时,切除反相序电源。
结构:
转子(磁极)+笼型空心绕组+触头
原理:
电磁感应与鼠笼式异步机相似。
转动时,笼型绕组感生电势,形成电流后受力而摆动,摆锤拨动触头系统工作。
停转时(N=0),摆锤垂立,触头复位。
型号:
JY1(复位转速100r/min)、JFZ0
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
图形、文字符号(见图1-20)
3.6舌簧继电器
结构(见图1.21)
用途:
用于限位及行程控制及非电量监测。
复习思考题
P191-41-6
小结
学生学习的非智力因素主要表现在学习的主动性不强,学生对概念掌握有待提高。
教师应该努力培养学生学习的主动性,积极性,充分利用现代教育手段,激发学生的学习兴趣,让学生在主动探索中获取知识。
重视学法指导,使学生从“学会”向“会学”转变,达到“教是为不教”的目的。
坚持多表扬少批评,及时发现他们的闪光点,帮助其树立信心。
第6周第15-18次课2013年10月7日
章
节
名
称
第一章控制用电磁组件
第四节低压开关与低压断路器
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
4
教学目的
及
要求
1.了解常用熔断器的分类及结构。
2.了解熔断器的主要特性及选用。
3.了解低压开关和低压断路器的类型及结构。
教学
重点
与
难点
掌握熔断器及低压开关、断路器在低压电器控制系统中的运用
教学
手段(仪器)
课堂教学:
讲述、分析、图示、实体
教学方法
教授法、演示法
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
低压开关和低压断路器
4.1低压断路器
低压断路器又称自动空气开关。
功能:
不频繁接通、断开负载电路,并具有故障自动跳闸功能。
分类:
万能式;塑壳式;快速式;限流式
结构:
触头+灭弧装置+脱扣机构+操作结构
脱扣:
电磁脱扣—电压、电流(过流和短路时)
热脱扣
特点:
脱扣,排除故障后可重合闸(不换部件)
工作原理图(惨见图1-24)
4.2刀开关(低压隔离器)
用途:
通、断小负荷电流,电源隔离。
结构:
触刀,触头插座。
绝缘电板,操纵手柄。
(大容量灭弧罩)(参见图1-23)
主要类型:
带熔断器、带灭弧装置、铁壳负荷开关、胶盖开关等。
图形、文字符号
4.3组合开关
结构:
带弹簧储能功能,旋转操作,三层结构的刀式开关。
型号举例:
HZ10系列
主要参数:
IN(10A、25A、60A);
极数(1、2、3、4);
UN=380V
熔断器
用途:
用于低压电路的短路保护。
构成:
外壳+熔体(芯)
材料:
低熔点、铝锡合金、铜等金属
分类:
插入式、螺旋式、管式(无填料封闭管式、填料封闭管式)、导轨式、速熔式。
熔断器保护(熔断)特性
1)熔体电流超过IfN,熔断。
2)熔断时间与熔体电流成反比。
3)熔体电流小于等于IfN时,不会熔断、可以长期工作。
主要参数:
熔断器额定电流(外壳)
熔体额定电流(熔体)
举例:
RT0系列
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
熔断器的选用:
上、下级电路保护熔体的配合,电流比值不小于1.6:
1
照明或阻性负载,熔体电流IfN≥I.
单台电机。
IfN≥(1.5~2.5)IN
多台电机不同时起动 IfN≥(1.5~2.5)INMAX+∑IN
复习思考题
P191-5
小结
学生学习的非智力因素主要表现在学习的主动性不强,学生对概念掌握有待提高。
教师应该努力培养学生学习的主动性,积极性,充分利用现代教育手段,激发学生的学习兴趣,让学生在主动探索中获取知识。
重视学法指导,使学生从“学会”向“会学”转变,达到“教是为不教”的目的。
坚持多表扬少批评,及时发现他们的闪光点,帮助其树立信心。
第7周第19-22次课2013年10月14日
章
节
名
称
第二章电气控制系统的基本电路
第一节电气控制电路的绘制
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
4
教学目的
及
要求
1.掌握FX可编程控制器基本指令及编程方法
教学
重点
与
难点
1.电器控制原理图绘制原则及方法
2.电器控制原理图分析方法
教学
手段(仪器)
课堂教学:
讲述、分析、图示
教学方法
教授法
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
第二章的学习目的及要求
目的:
学习由电器元件组成的鼠笼式三相交流异步电动机起、停,正反转,掌握多地,多条件控制电路的基本原理;了解降压起动控制电路;制动控制电路;变极调速电路;绕线式异步电动机的控制电路等的工作原理及状况。
要求:
领会常用控制电路的设计思想,学会分析基础电路的工作原理,熟记起停、正反转、两地控制等电路的电路结构及特点,并要求能够熟练画出这些电路。
电器控制线路的绘制
用以描述电气控制设备电气原理及安装、调试用的工艺性图纸,主要包括电气原理图、电气安装接线图和电气布置图等。
1.电器控制线路常用图形、文字符号
2.电气原理图
3.电气安装接线图
1.1电气原理图(参见图2-1)
分类:
主电路:
强电流通过部分
控制电路:
弱电流通过(控制、照明、指示)
绘制规则:
主:
粗实线(原理图左边)
辅:
细实线(原理图右边)
电气符号画法:
1、同一电器元件的各部件可不画在一起,但需用同一文字符号标出。
2、图中电器元件的状态为原始状态(未压动、未通电……)。
3、一般垂直放置,也可以逆时针转动90水平放置。
4、分支线路按动作先后排列,连接交叉点须标出。
1.2电气原理的读图方法
1、查线读图法(常用方法):
按照由主到辅,由上到下,由左到右的原则分析电气原理图。
较复杂图形,通常可以化整为零,将控制电路化成几个独立环节的细节分析,然后,再串为一个整体分析。
2、逻辑代数法
用逻辑代数描述控制电路的工作关系。
电气原理图图示坐标法
1.轴坐标标注法
(电器元件纵向画法排列,每一条纵向线路为一个线路单元)
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
正序图示坐标:
以线圈为据找触头
逆序图示坐标:
以触头为据找线圈
2.横坐标标注法
电器元件横向画法排列,各电器元件线圈右侧,由上到下标明各支路序号,并在电器元件线圈旁标明其常开触头(横线上方)、常闭触头(横线下方)在电路中所在支路的标号。
1.3电气安装接线图
绘制原则:
1)同一电器元件各部件必须画在一起。
位置与实际安装位置一致。
2)不在同一控制柜上的电器元件的电气连接必须通过端子板进行。
3)走向相同的多根导线可用单线表示。
4)连接导线应标明规格、型号、根数和穿线管的尺寸。
复习思考题
1、绘制电气原理图要遵循哪些原则?
小结
学生学习的非智力因素主要表现在学习的主动性不强,学生对概念掌握有待提高。
教师应该努力培养学生学习的主动性,积极性,充分利用现代教育手段,激发学生的学习兴趣,让学生在主动探索中获取知识。
重视学法指导,使学生从“学会”向“会学”转变,达到“教是为不教”的目的。
坚持多表扬少批评,及时发现他们的闪光点,帮助其树立信心。
第8周第23-26次课2013年10月21日
章
节
名
称
第二章电气控制系统的基本电路
第二节三相异步电动机的直接起动
授课
方式
理论课( );实践课( );
实习课( )
教 学
时 数
4
教学目的
及
要求
掌握三相异步电动机的直接起动方式
教学
重点
与
难点
三相异步电动机的直接起动方式
教学
手段(仪器)
课堂教学:
讲述、分析、图示
实训室教学:
演示
教学方法
教授法、演示法
教 学主要 内 容(可以续页)
时间
分配
三相异步电动机的起动控制
本节主要介绍的是三相异步电动机的起动控制。
包括三相笼型电动机的直接起动和减压起动,以及三相绕线转子电动机的起动控制。
2.1三相笼型电动机直接起动控制
1.刀开关起停
手动控制操作方法:
手动合上QS,电动机M工作;手动切断QS,电动机
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