电工学雷勇学习.pptx

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1、第1页/共37页电工学（上册）电路与控制系统篇1. 电工学（上册）第五版电工学（上册）第五版 秦曾煌主编秦曾煌主编 高等教育出版高等教育出版社社 2. 电子技术原理与应用电子技术原理与应用电路、数字系统、电子与电路、数字系统、电子与电机（第电机（第3版）版）美美 Allan R. Hambley著；夏琳等译著；夏琳等译； 清华大学出版社清华大学出版社3. 电路（第七版）电路（第七版）美美James W. Nilsson, Susan A. Riedel 著；周玉坤等译；著；周玉坤等译； 电子工业出版社电子工业出版社教材及参考书教材及参考书第2页/共37页1. 1. 掌握电路的基本原理和分析方法

2、掌握电路的基本原理和分析方法，为学习后续的专业课打好基础。，为学习后续的专业课打好基础。2. 2. 通过实验通过实验, , 学习常规电子仪器的学习常规电子仪器的使用方法使用方法, , 锻炼动手能力。锻炼动手能力。教学基本要求：第3页/共37页教学要求实验教材：电工电子技术实验电工电子技术实验实验共8次，实验前应认真预习。实验课缺一次扣 2分，实验报告缺一次扣2分。凡是未做好预习工作的一律不得做实验，可以当堂补作预习，或回去预习好后再另找时间补作。第4页/共37页平时成绩要记入总成绩中平时成绩要记入总成绩中1.平时成绩包括：占总成绩的 30% 。2. 期末笔试成绩占总成绩的 70% 。第5页/共

3、37页电电 工工 技技 术术 基基 础础第1章 电气工程简介第2章 电路基本原理第3章 直流电路分析第4章 瞬态分析第5章 正弦交流电路分析第6页/共37页电电 工工 技技 术术 基基 础础第9章 电机原理第10章 继电接触器控制系统第11章 可编程控制器及其应用第6章 三相电路系统第7章 机电能量转换原理第8章 电工测量第7页/共37页要求本课程要求本课程注册学生注册学生应具备：应具备： 1. 1.求解代数方程的能力。求解代数方程的能力。 2. 2.进行复数运算的能力。进行复数运算的能力。 3.3.微积分学和求解常系数常微分微积分学和求解常系数常微分方程的基础知识。方程的基础知识。 4. 4

4、.举一反三的能力。举一反三的能力。第8页/共37页为什么学？为什么学？学什么？学什么？怎么学？怎么学？第9页/共37页为什么学为什么学1 1广泛学习基础知识，以便能在广泛学习基础知识，以便能在自己的专业领域领导项目设计；自己的专业领域领导项目设计；2 2能够操作和维护电路系统；能够操作和维护电路系统；3 3能够与电气工程顾问沟通。能够与电气工程顾问沟通。第10页/共37页一一. .电能的应用及其与生产发展的关系电能的应用及其与生产发展的关系1 1：电能的应用。：电能的应用。工业：工业：农业：农业：日常生活：日常生活：为什么学第11页/共37页2。电能的优越性：（1）便于转换：水能、热能、原子能

5、、化学能、光能 电能电能 机械能、热能、光能、声能电能互相转换： 交流电能 直流电能 整流器（2）便于输送：直流电能 交流电能 整荡器 非电量 电量。（电信号） （ 通过传感器）（3）便于控制第12页/共37页二、二、 电工技术发展概况。电工技术发展概况。（1 1）电磁现象的研究工作）电磁现象的研究工作（2 2）电子技术的发展）电子技术的发展（3 3）数字控制、数字测量技术的发展和应用）数字控制、数字测量技术的发展和应用为什么学第13页/共37页学什么学什么1 1电路基本原理；电路基本原理；2 2常用电气元件及设备；常用电气元件及设备；3 3常用电气控制系统。常用电气控制系统。第14页/共37

6、页怎么学怎么学1 1 确定什么是已知的，什么是待求的。确定什么是已知的，什么是待求的。2 2 画电路图或者采用其他形式的模型。画电路图或者采用其他形式的模型。3 3 考虑几个解决方案并从中挑选一个方考虑几个解决方案并从中挑选一个方案。案。 4 4计算答案。计算答案。 5 5发挥创造性。发挥创造性。 6 6检验解答。检验解答。第15页/共37页电气工程概述电气工程概述电气系统的五个主要分支：电力系统控制系统通信系统计算机系统信号处理系统第16页/共37页电力系统电力系统第17页/共37页控制系统控制系统飞机自动驾驶仪第18页/共37页 发酵罐结构示意图 第19页/共37页FP3中型PLC 简介

7、FP3中型PLC外形 第20页/共37页系统概述（1） 数据采集 上图是本系统发酵罐结构示意图，通过传感器检测发酵罐内的重量和温度两个物理量，送入FP3可编程控制器的A/D模块。本系统所要采集的重量数据是06000kg的清洗重量不同，采取不同的措施对发酵罐进行清洗。本系统所要采集的温度数据是0150的蒸汽温度，根据温度的不同，由消毒过程采取相应的消毒措施进行消毒。要求温度达于130或者小于10时，要进行报警。第21页/共37页系统概述（2） 清洗过程 当按下清洗按钮，用清洗液对发酵罐进行清洗过程开始，依次经过三个过程：注入、搅拌、排液。在三个过程进行中，如遇紧急情况都按停止清洗过程按钮。 注入

8、过程 注入过程中电动机静止，应关闭阀门DT1、DT2。液重在01吨时，阀门DT8打开为高电平，液重在12吨时，打开DT7，同时关闭DT8。同理可知DT1DT6的状态。清洗液注入一个阀门，同时清洗了该阀门。 清洗搅拌过程 清洗液注入后，DT1DT8关闭，电机启动，搅拌30分钟后，电机停止搅拌进入排液过程。 排液过程 电机停止搅拌后，发酵罐清洗完毕，进入排液过程。首先打开DT1排3吨清洗液后，关闭DT1打开DT2，再排3吨清洗液，关闭DT2，整个清洗过程完毕。排液过程中DT3一直打开。第22页/共37页MDT8DT7DT6DT5DT4DT3DT2DT1 0 1 2 3 4 5 6T（吨） 图图2注

9、入过程液重注入过程液重-阀门图阀门图第23页/共37页系统概述（3） 消毒过程 高温消毒（灭菌）过程是在发酵罐内及其夹层中均注入120的高温蒸气，保持12小时，自然冷却。 当按下消毒按钮后，则消毒过程开始。如果温度小于119，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号；若温度大于121，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号，处理后按下停止报警信号按钮。只有当温度大于或等于119，小于121时，消毒过程才进行，其阀门状态时序图如下图所示，同时PLC显示消毒过程正在进行。 系统无论何时，如遇紧急情况都可按下停止消毒过程按钮。第24页/共37页消毒过程阀门状态时序图1.电磁阀VL2、VL3、VL4、V

10、L5闭合；VL1、VL6打开，蒸汽由VL1进入罐壁夹层，开始夹层加热消毒过程；电机阀DT2开；DT1、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8，6个电机阀关闭， DT3开，蒸汽从DT3进入发酵罐从DT2流出，同时为DT2、DT3消毒；持续时间为一小时；2.阀门DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次单独打开，重复阀门DT3的消毒过程，消毒时间均用一秒定时器定为1小时；3.阀门DT8消毒一小时后阀门DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8与DT1同时打开消毒，DT2闭合。所有的电机阀与DT1同时消毒，时间为六小时；4.6小时后，所有电机阀与电磁阀全部闭合；自然冷却，消毒过程结束。消毒过程中

11、的阀门状态第25页/共37页消毒过程详解 消毒过程控制流程图 首先检查消毒按钮是否闭合，若按钮没有闭合，则消毒过程不进行，而是进入相应的其他的过程（如清洗）； 消毒按钮闭合则检查罐内及夹层温度，若小于119 则温度过低，取消消毒过程；若温度大于119 ，则再次检验温度是否大于121；若温度大于121，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号，处理后按下停止报警信号按钮。 只有当温度大于或等于119，小于121时，消毒过程才进行；VL2VL5闭合，VL1，VL6打开，让蒸汽进入夹层，高温消毒。 再将DT2，DT3打开，其余电机阀闭合，将蒸汽从DT3注入罐内,DT2流出，高温消毒1小时，DT4、DT

12、5、DT6、DT7、DT8依次逐个打开重复DT3的过程。当DT8开启一小时后，DT3DT8全部打开，DT1打开，DT2关闭，继续消毒六小时，然后所有阀门闭合，消毒过程结束。 在此期间，随时都可按下停止消毒过程按钮。第26页/共37页程序详解（1）X10为控制消毒按钮。342、当消毒按钮X10开，停止过程按钮X12、清洗按钮X11、结束消毒过程R23处于闭状态时，与R22开自保持，R22为消毒标志；348、当消毒标志位R22为开始非时跳转至下一过程（清洗）（10）；351、消毒标志R22开始，比较罐内温度是否小于119 ，小于，则跳转至取消过程指示Y44（8）；362、罐内温度大于119 ，则比

13、较罐内温度是否大于121 ，大于，则跳转至（7）；小于或等于，则跳转至（6）；379、过程（7）开始位置；380、R900A开始，R22开始，Y42输出。即罐内温度大于121 ，消毒在进行，则报警；383、Y42开始，跳转至（6）；386、过程（6）开始的位置；387、R22开始，Y43输出，即消毒标志开始则指示进入消毒过程；第27页/共37页程序详解（2）389、R22开始，Y51、Y52、Y53、Y54复位，即电磁阀VL2、VL3、VL4、VL5闭合；402、R22开始，Y50、Y55置位，即VL1、VL6打开，蒸汽由VL1进入罐壁夹层，开始夹层加热消毒过程；409、R22开始，Y31输出

14、，即电机阀DT2开；Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、R24开始非，即DT4、DT5、DT6、DT7、DT8五个电机阀关闭，Y32即DT3开，R24所代表的过程不进行；开始注入蒸汽，蒸汽从DT3进入发酵罐从DT2流出，同时为DT2、DT3消毒；418、Y32开始，即DT3打开，R24开始非，DT3打开时间用一秒定时器定时，持续时间为一小时；424485接着Y33、Y34、Y35、Y36、Y37开始执行程序，即阀门DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次单独打开，重复阀门DT3的消毒过程，消毒时间均用一秒定时器定为1小时。此间R24所代表的过程不进行；第28页/共37页程序详解(3) 4

15、91、T10开始，R38输出。493、T10或R24开始与R25开始非，R24输出，此处为R24自保持。表示阀门DT8消毒一小时后执行R24代表过程；此时R25代表过程执行则R24代表过程不执行；497、R24开始，一秒定时器定时六小时。此间所有的电机阀与DT1同时消毒，时间为六小时；502、T11开始，R25输出。表示所有阀门闭合，自然冷却消毒的过程；504、R24开始，Y32、Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、Y30置位，Y31复位，即阀门DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8与DT1同时打开消毒，DT2闭合。第29页/共37页程序详解（4）529、T11开始，Y32、Y33

16、、Y34、Y35、Y36、Y37、Y31、R25、Y50、Y55同时复位，即DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8、DT1、DT2、VL1、VL2同时闭合；即6小时后，所有电机阀与电磁阀全部闭合；560、过程（8）开始的位置；561、R22消毒标志开始，Y44输出，563、Y44开始，温度小于119 报警，跳至（9）取消过程指示开始。566、过程（9）开始的位置；567、T11开始，R23输出，结束消毒过程；569、过程（10）开始的位置；570、程序结束。第30页/共37页通信系统通信系统第31页/共37页计算机系统计算机系统 电梯控制系统 玻璃切割系统第32页/共37页信号处理系统

17、信号处理系统图象处理技术-天气预报 -CT扫描第33页/共37页 各种类型的各种类型的集总参数电路集总参数电路以及以及分析分析求解电路的基本方法求解电路的基本方法。 本课程电路原理部分主要内容：本课程电路原理部分主要内容：第34页/共37页交流电路交流电路直流电路直流电路动态电路动态电路组成组成电路元件电路元件遵循遵循欧姆定律欧姆定律元件的元件的VCR遵循遵循基尔霍基尔霍 夫定律夫定律遵循遵循电路定理电路定理电路分析方法电路分析方法相相量量形形式式应应用用于于运运算算形形式式应应用用于于欧姆定律欧姆定律元件的元件的VCR基尔霍基尔霍 夫定律夫定律欧姆定律欧姆定律元件的元件的VCR基尔霍基尔霍 夫定律夫定律欧姆定律欧姆定律元件的元件的VCR基尔霍基尔霍 夫定律夫定律Chapter 2,62,522, 33 5 2-34直直接接应应用用于于第35页/共37页第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页