机床电气与PLC课程学习指南.docx

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1、机床电气控制与PLC 课程学习指南课程编码： 0111019 适用专业：数控技术专业学 时：36开课学期:第四学期一、 课程简介 数控机床电气控制课程是为数控技术应用专业开设的一门重要的职业技术课。它以数控实用技术为背景，理论联系实际，课程体系完整。它无论对学生的思维素质、创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力的培养，还是对后继课程的学习，都具有十分重要的作用。通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基本知识和基本的分析、计算方法，并得到必要的实践技能的训练，为将来成为数控技术专门人才打下基础。本课程主要介绍数控机床的电气控制原理、线路以及设计方法，采用“教、学、练”一体化的教

2、学模式。该课程实现了高职的培养目标，满足了机电类教育人才的要求，是专业教学必不可少的重要组成部分。二、先修课程要求1、与前续课程的联系“电工电子技术基础”、“数控原理与接口技术”、“数控机床”使学生掌握数控机床电气控制的基本理论知识。2、与后续课程的关系为学生后续学习“数控机床故障诊断与维修”、 “岗位实训”、 “毕业设计”、 “毕业实习”等课程打下专业基础。三、课程学习目标1、坚持以高职教育培养目标为依据，遵基于本课程在机电类专业知识、能力构筑中的位置及这门技术的特点，循“结合理论联系实际，以应知、应会”的原则，以培养锻炼职业技能为重点。2、注重培养学生的专业思维能力和专业实践能力。3、把创

3、新素质的培养贯穿于教学中。采用行之有效的教学方法，注重发展学生专业思维和专业应用能力。由系统的分析、总结到根据要求设计系统。4、培养学生分析问题、解决问题的能力。符合学生的认识过程和接受能力，符合由浅入深、由易到难、循序渐进的认识规律。5、强调以学生发展为中心，帮助学生学会学习。6、注意与相关的专业技术“接口”。该技术灵活地运用于各行各业，作为一种重要设计和生产手段而应用广泛。要联系其它专业技术知识，以使整个知识体系完整。7、理论联系实际，注重实验验证和自行设计，充分利用实物、模型来帮助学生学习和理解。四、课程学习特点机床电气控制与PLC是机电一体化、数控、机械设计制造及自动化等专业的一门专业

4、课，是集计算机技术、自动控制技术和数控技术于一体的综合性学科。其质量标准是使学生掌握常用电器的原理与使用、控制电路的基本环节、典型电路的基本原理、常见故障分析方法、可编程控制器的工作原理与系统构成、指令系统、可编程控制器控制系统的设计及编程方法，包括开关量控制、模拟量控制、位置控制、数据通信及网络和计算机辅助编程等有关知识。形成控制电路的设计、安装、调试、故障处理能力和应用可编程控制器实现电气自动控制要求的能力。五、课程学习内容绪论教学目的1、了解数控的基本概念、数控机床的分类、发展2、理解数控机床插补的原理及数值计算的方法。教学内容0.1 概述0.2 数控机床电气控制系统的发展慨况0.3 数

5、控机床的分类 0.4 现代数控机床的发展教学建议建议到现场参观数控机床，并收集相关数控加工视频进行多媒体教学，培养学生对数控专业的感情和求知欲。第1章 常用低压控制电器教学目的1、掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使用方法。2、理解各种常用低压电器的组成和结构特点。3、了解各种常用低压电器的一般技术指标。教学内容1.1 概述1.2 接触器1.3 继电器 1.4 熔断器1.5 低压开关和空气断路器1.6 主令电器1.7 低压电器的产品型号教学建议做一些动画来表达低压电器动作原理，还有拿些实物让学生认识。第2章机床电气基本控制电路教学目的1、掌握电气控制原理图的基本知识和绘图方法，三

6、相异步电动机各种全压启动、降压启动的控制方法，正反转控制、变速控制和电气制动控制方法，电动机的各种保护环节和连锁环节，控制系统中常用的控制原则，时间原则、速度原则、电流原则、行程原则、频率原则等。2、理解三相绕线式异步电动机的启动控制方法。3、了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。教学内容2.1 电气控制电路图的绘制2.2 三相异步电动机的起动控制 2.3 三相笼型电动机降压起动控制电路 2.4 三相异步电动机的制动控制 2.5 电气控制的保护环节教学建议首先理论讲课上做一些动画，描述电器的动作顺序，其次到电工实训车间进行练习。第3章 典型机床控制电路教学目的1、掌握阅读和分析电气

7、控制原理图的方法和步骤。2、理解常用机床电气控制原理，如CA6140型普通车床M7120型平面磨床、X62W型万能铣床。3、了解常用机床电气控制系统故障分析。教学内容3.1 电气控制电路分析基础3.2 CA6140型普通车床的电气控制3.3 M7120型平面磨床的控制电路 3.4 X62W型万能铣床的结构及电气控制电路教学建议到普通车床实训车间进行实习，了解车床的电气控制原理图第4章可编程序控制器教学目的1、理解可编程控制器的定义和特点。2、了解可编程控制器的来源、应用范围、发展趋势以及在工业自动控制领域中的地位和作用教学内容4.1 概述 4.2 可编程序控制器的基本结构 4.3 PLC的基本

8、工作原理4.4 PLC的主要性能指标和分类 4.5 三菱FX系列PIC教学建议建议通过实物及多媒体等手段让学生了解PLC的结构及工作原理第5章 三菱FX系列PLC及其指令系统教学目的1、掌握可编程控制器的各种内部软继电器的功能及编号。2、理解可编程控制器的工作原理、基本结构、软硬件组成，几种编程语言的特点和语句格式。3、了解可编程控制器的一般技术指标。教学内容5.1 PLC的常用编程语青 5.2 FXIS PLC的基本指令及编程 5.3 步进指令及编程5.4 PLC梯形图编程的基本规则5.5 基本指令应用程序举例5.6 常用功能指令 5.7 FX系列PLC常常用基本逻辑指令表教学建议到实训基地

9、现场教学第6章数控系统教学目的1、了解数控机床的组成、结构特点、分类。2、掌握数控系统软件结构特点教学内容6.1 CNC系统的结构 6.2 CNC系统的硬件6.3 数控装置的软件结构 6.4 数控装置的信息处理6.5 数控装置的通信教学建议通过多媒体教学，让学生认识CNC的结构第7章 PLC与数控机床教学目的1、PLC基本指令系统认知、应用2、了解PLC基本指令系统在机床电气控制中的应用教学内容7.1 慨述 7.2 PLC与数控机床的控制7.3 PLC与CNC及机床之问的信号处理7.4 PLC在数控机床中的应用教学建议到数控车间进行现场教学第8章伺服系统教学目的1、了解数控机床伺服系统的组成、

10、分类2、掌握步进电动机的结构、工作原理及主要特性3、理解直、交流伺服电动机的工作原理教学内容8.1 概述8.2 步进电动机进给驱动系统8.3 直流伺服电动机及其速度控制系统8.4 交流伺服电动机及其速度控制 8.5 数控机床的位置检测教学建议多媒体与实物相结合教学第9章 典型数控机床电气控制电路分析教学目的1、了解数控机床与普通机床的电气控制电路的区别2、理解常用数控机床电气控制原理3、了解常用机床电气控制系统故障分析教学内容9.1 概述 9.2 数控车、铣床的电气控制电路分析9.3 CK0630数控车床的电气控制电路分析9.4 XK0824数控铣床的电气控制原理图简介教学建议到车间进行现场教

11、学六、教学资源1、教材选取的原则以培养实践能力、创新能力和创业能力为指导思想，贯彻高职高专培养目标，强调理论与实践的结合、教材与实际的结合、操作与管理的结合，重视基本原理与基本概念的物理意义及在工程项目中的应用。2、推荐教材廖兆荣.数控机床电气控制.北京：高等教育出版社，2005年杨克冲.数控机床电气控制.武汉：华中科大出版社 2005年3、参考的教学资料张晓娟.数控机床电气控制.北京：电子工业出版社，2007年许 谬.数控机床电气控制.北京：机械工业出版社，2006年张运波.数控机床电气控制.北京：高等教育出版社，2005年4、学习网站天津机电职业技术学院闽西职业技术学院七、学习方法指导本课

12、程采用课堂讲授、实验现场讲解、学生动手练习、老师巡回辅导、学生自学等方法来完成本课程的学习，在学习本课程时推荐学生尝试以下方法：1.观察法：初学时由老师示范，学生认真观察。 2.行动导向法：通过老师的引导由学生完成学习性工作任务。 3.小组讨论法：由学生在独立完成工作任务时 ，通过讨论加深对理论知识的理解 。4.任务驱动法：通过任务的完成，实现对知识的掌握。5.充分利用图书馆和网络资源，查阅图书资料，了解科技前沿，掌握先进技术。八、授课教师简介（联系方式）孙志华，女，1982年02月出生，讲师，数控车床操作工高级。长期从事数控专业理论教学，担任数控铣床加工中心加工工艺与编程、液压与气压传动、数

13、控机床编程与操作、数控机床、机床电气控制与PLC等课程。先后在各种CN刊物发表多篇论文，参与编写论著两本。联系电话：九、考核方案为全面考核学生的学习情况，本课程主要以过程考核为主，考核涵盖项目任务全过程，主要从项目实施等五项来进行考核。各项目考核方式与考核标准见表3。表3 考核方式与考核标准项目编号考核点及分值比例建议考核方式评价标准成绩比例优良及格1根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价+互评能够详细说明数控机床电气控制的工作原理；数控机床电气控制的图形符号；数控机床电气控制的特点能够完整说明数控机床电气控制的工作原理；数控机床电气控制的图形符号；数控机床电气控制的特点能够基本完整说明

14、数控机床电气控制的工作原理；数控机床电气控制的图形符号；数控机床电气控制的特点4详细设计方案（20%）教师评价+互评能够详细说明数控机床电气控制的工作原理；数控机床电气控制的图形符号；数控机床电气控制的特点对数控机床电气控制学习的作用能够基本详细说明数控机床电气控制的工作原理；数控机床电气控制的图形符号；数控机床电气控制的特点对数控机床电气控制学习的作用仅知道数控机床电气控制的工作原理及其图形符号操作实施（30%）教师评价+互评能够正确理解数控机床电气控制的工作原理，认知其全部图形符号，了解其特点能够正确理解数控机床电气控制的工作原理，认知其大部分图形符号，了解其一定的特点能够在教师指导下理解

15、数控机床电气控制的工作原理，认知其大部分图形符号，了解其一定的特点项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表42根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价+互评能够详细说明数控系统的历史、背景及功能能够说明数控系统的历史、背景及功能仅仅知道数控系统的基本功能7详细设计方案（20%）教师评价+互评能够掌握数控系统的组成，熟悉数控系统的分类，掌握计算机数控装置的接口技术。能够基本掌握数控系统的组成，熟悉数控系统的分类，掌握计算机数控装置的接口技术。

16、在教师的指导下初步了解数控系统的组成，熟悉数控系统的分类，了解计算机数控装置的接口技术。操作实施（30%）教师评价+互评能够熟练的说出数控系统的组成及分类，能够掌握调试和维护数控装置接口线路的基本技能。能够熟练的说出数控系统的组成及分类，能够借助参考书掌握调试和维护数控装置接口线路的基本技能。在教师的指导下借助参考书掌握调试和维护数控装置接口线路的基本技能。项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表43根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价

17、+互评能够详细说明数控机床进给驱动系统的历史、背景及功能能够说明数控机床进给驱动系统的历史、背景及功能仅仅知道数控机床进给驱动系统的基本功能14详细设计方案（20%）教师评价+互评能够熟练掌握步进电机驱动的进给系统的基本原理与组成。掌握交流伺服电机驱动的进给系统的基本原理与组成。掌握进给驱动装置的接口技术，并能正确选型。熟悉位置检测元件的的工作原理及在数控系统中的应用。掌握数控机床的传动系统的组成、分类、功能及工作原理。能够掌握常见液压泵与液压马达的原理与作用，液压缸的常见故障与排除方法，常见液压控制阀的判断及作用，熟悉液压系统中的常见辅助装置在教师的指导下能够掌握常见液压泵与液压马达的原理与

18、作用，液压缸的常见故障与排除方法，常见液压控制阀的判断及作用，熟悉液压系统中的常见辅助装置操作实施（30%）教师评价+互评能够熟练的说出步进电机驱动的进给系统的基本原理与组成。掌握交流伺服电机驱动的进给系统的基本原理与组成。掌握进给驱动装置的接口技术，并能正确选型。熟悉位置检测元件的的工作原理及在数控系统中的应用。掌握数控机床的传动系统的组成、分类、功能及工作原理。掌握调试和维护数控装置驱动装置和系统的基本技能。能够说出步进电机驱动的进给系统的基本原理与组成。交流伺服电机驱动的进给系统的基本原理与组成。进给驱动装置的接口技术及选型。掌握调试和维护数控装置驱动装置和系统的基本技能。能够在教师的指

19、导下说出步进电机驱动的进给系统的基本原理与组成。交流伺服电机驱动的进给系统的基本原理与组成。进给驱动装置的接口技术及选型。项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表44根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价+互评能够详细说明数控机床主轴控制系统的历史、背景及功能能够说明数控机床主轴控制系统的历史、背景及功能仅仅知道数控机床主轴控制系统的基本功能22详细设计方案（20%）教师评价+互评能够熟悉普通主轴的控制。掌握数控机床变频调速主轴和伺服主轴

20、的工作原理。掌握主轴驱动装置的接口技术，熟悉装置的选型。掌握数控机床的主轴系统的组成、分类、功能及工作原理。能够理解数控机床变频调速主轴和伺服主轴的工作原理。熟悉主轴驱动装置的接口技术。熟悉数控机床的主轴系统的组成、分类、功能及工作原理。在教师的指导下能够理解数控机床变频调速主轴和伺服主轴的工作原理。熟悉主轴驱动装置的接口技术。操作实施（30%）教师评价+互评能够熟练的说明数控机床变频调速主轴和伺服主轴的工作原理。掌握主轴驱动装置的接口技术，熟悉装置的选型。掌握数控机床的主轴系统的组成、分类、功能及工作原理。掌握调试和维护主轴装置驱动装置和系统的基本技能。能够说明数控机床变频调速主轴和伺服主轴

21、的工作原理。熟悉主轴驱动装置的接口技术。熟悉数控机床的主轴系统的组成、分类、功能及工作原理。掌握调试和维护主轴装置驱动装置和系统的基本技能。能够在教师的指导下理解数控机床变频调速主轴和伺服主轴的工作原理。熟悉主轴驱动装置的接口技术。项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表45根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价+互评能够详细说明PLC控制系统的历史、背景及功能能够说明PLC控制系统的历史、背景及功能仅仅知道PLC控制系统的基本功能14详

22、细设计方案（20%）教师评价+互评能够熟练说明PLC的组成及其工作方式和编程语言。熟悉相关的电气基本知识。掌握数控机床PLC系统的设计及调试方法。掌握PLC的接口技术。能够理解PLC的相关的电气基本知识。掌握PLC系统的设计及调试方法。在教师的指导下能够理解PLC的相关的电气基本知识。熟悉PLC系统的设计及调试方法。操作实施（30%）教师评价+互评能够熟练说明各种PLC的组成及其工作方式和编程语言。能够掌握相关的电气基本知识。能够掌握数控机床PLC系统的设计及调试方法。掌握调试和维护数控机床PLC系统的基本技能。能够说明常见PLC的相关的电气基本知识。掌握PLC系统的设计及调试方法。掌握调试和

23、维护数控机床PLC系统的基本技能。能够在教师的指导下说明常见PLC的相关的电气基本知识。掌握PLC系统的设计及调试方法。项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表46根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价+互评能够详细说明电磁兼容的功能能够说明电磁兼容的功能仅仅知道电磁兼容的基本功能7详细设计方案（20%）教师评价+互评能够了解电磁兼容性的意义。掌握相关的接地、屏蔽和滤波等抗干扰技术，熟悉相关的设计原则。能够掌握接地、屏蔽和滤波等抗干扰技术

24、在教师的指导下能够熟悉常见的接地、屏蔽和滤波等抗干扰技术操作实施（30%）教师评价+互评能够熟练的绘制各种电磁兼容的设计电路，并说明其原理、结构及使用能够绘制常见的电磁兼容的设计电路，并说明其原理、结构及使用能够在教师的指导下绘制常见的电磁兼容的设计电路，并说明其原理、结构及使用项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表47根据引导文、资讯与资料查找（15%）教师评价+互评能够正确识别各种典型电路能够识别常用的典型电路能识别常用的基本电路22详细

25、设计方案（20%）教师评价+互评能够熟练绘制各种基本电路路能够绘制常见的基本电路在教师的指导下能够绘制压常见的电路操作实施（30%）教师评价+互评能够熟练绘制各种基本电路，并熟练的说明各种电路的工作原理、作用与性能能够绘制常见的基本电路，并说明其工作原理、作用与性能能够在教师的指导下绘制常见的基本电路，并了解其工作原理、作用与性能项目总结报告（10%）教师评价格式符合标准，内容完整，有详细过程记录，并提出一些新的建议格式符合标准，内容完整，有详细过程记录格式符合标准，内容完整，无详细过程记录项目公共考核点（25%）见表4项目公共考核评价标准见表4。表4 项目公共考核评价标准项目公共考核点建议考

26、核方式评价标准优良及格1.工作与职业操守（30%）教师评价+互评+自评安全、文明工作，具有良好的职业操守安全文明工作，职业操守较好没有出现违纪违规现象2.学习态度（20%）教师评价能按时到课，遵守课堂纪律，主动发言，积极回答问题，上交作业，并协助教师的教学能按时到课，遵守课堂纪律，积极回答问题，上交作业能按时到课，遵守课堂纪律，上交作业达到规定次数3.团队合作精神（20%）互评具有良好的团队协作精神，热心帮助小组其他成员具有较好的团队协作精神，能帮助小组其他成员能配合小组完成项目任务4.交流及表达能力（20%）教师评价+互评能用专业语言流利的展示项目成果能用专业语言较为流利的阐述项目成果能用专业语言基本正确的阐述项目成果，无重大失误5.组织协调能力（10%）教师评价+互评能根据工作任务，对资源进行合理分配，同时正确控制、激励和协调小组工作过程能根据工作任务，对资源进行较合理分配，同时较正确控制、激励和协调小组工作过程能根据工作任务，对资源进行分配，同时控制、激励和协调小组工作过程，无重大失误12 / 12