机电传动控制
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spContent=当看到上下自如的电梯,高速切削的机床,日夜不歇的输送带,你可知道这都得益于工业2.0的产物——电动机及由其组成的机电传动设备或系统。继电接触控制是如何实现电机的启动、调速和制动的?可编程序控制器又有着怎样的神奇?如果你想知道这一些,请赶快加入我们的课程,离机电工程师你只有一步之遥!
—— 课程团队
课程概述

“机电传动控制”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课。它是研究解决与生产机械的电气传动控制有关的问题,介绍常用控制电路以及控制电路设计,以及可编程控制器的原理和编程等。“机电传动控制”课程是电工技术、自动控制技术和可编程控制器技术的有机结合体,是一门实践性很强的课程。

机电传动控制可概括为继电接触控制与可编程序控制器(PLC)控制应用技术两部分内容。继电接触控制突出其控制原理和逻辑控制思路;PLC应用技术以典型机型三菱FX2N为主线,突出PLC程序设计和应用技术的实践。

通过常用控制电器、基本控制线路、典型控制系统线路分析、现代PC可编程控制器控制技术、电气控制系统设计基础等内容的讲述,为后续课程及今后从事电气工程技术工作打下必要的理论基础。使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力,并具有初步的电气控制系统设计和实际调试、系统维护、故障判断等实际动手能力。

 

主要知识模块:

1.概述

2.机电传动系统的驱动电机

3.机电控制系统中的传感器技术

4.继电接触控制系统的设计

5.可编程控制器原理

授课目标
1)熟悉常用电动机的结构、工作原理; 2)了解机电传动控制的动力学基础知识; 3)掌握常用低压电器的的种类、基本结构及作用; 4)熟悉电气控制系统图的类型及规定画法; 5)掌握三相异步电动机的基本线路控制原理及线路结构; 6)熟悉三菱FX2N系列PLC的基本组成,工作原理;FX2N系列PLC的基本指令。
课程大纲

《机电传动控制》课程教学大纲

课程名称:机电传动控制

课程性质:机电传动控制”课程是机械设计制造及其自动化等专业的一门专业课,它是机电一体化人才所需电知识结构的驱体。

适用专业:机械设计制造及其自动化专业;机械电子工程专业;过程装备及控制专业

先修课程:电工电子学、机械原理、机械设计

后续课程:控制工程基础、数控技术及应用、机械制造技术

参考教材:[1]马如宏.机电传动控制.北京:高等教育出版社[M],2015

          [2]范国伟. 电气控制与PLC应用技术 [M].北京:人民邮电出版社,2013.

课程简介:

本课程通过机电传动控制系统基本概念及系统设计的基本方法、机电传动系统的驱动电动机、传感器技术、继电接触控制系统设计、可编程序控制器原埋和机电传动控制设计范例等等内容的讲述,为后续课程及今后从事机电工程技术工作打下必要的理论基础。使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力,并具有初步的电气控制系统设计和实际调试、系统维护、故障判断等实际动手能力。

教学目标:

1、了解机电传动控制技术的发展。

2、了解电机技术、传感器技术、电子技术、计算机技术和控制技术等。

3、掌握低压电器的电磁系统、触点系统、低压电器的基本结构及作用。

4、掌握继电器接触器控制线路基本设计方法。

5、熟悉三菱FX2N系列PLC的基本组成,工作原理、系统配置、开关量输入模

块原理、开关量输出模块等,根据实际需要选择合适的PLC。

6、掌握FX2N系列PLC的基本指令,能够运用PLC指令进行编程、接线等对自动线的控制。

7、掌握机电传动控制的实验方法,获得实验技能的基本训练。

教学基本内容:

教学内容包含机电传动控制概述、机电传动系统的驱动电动机、机电控制系统中的传感器技术、继电接触控制系统的设计、可编程控制器原理、机电传动控制系统及机电传动控制设计范例。

1、机电传动控制概述

机电传动控制的目的和任务;机电传动控制系统技术的发展,电气控制系统、液压控制系统和气压控制系统各自的特点;机电传动控制系统的基本要素和功能;控制系统的基本概念、分类;机电传动控制系统的设计方法等。

2、机电传动控制的动力学基础

机电传动系统的运行方程式;典型的生产机械的机械特性;机电传动系统稳定运行的条件等。

3、机电传动系统的驱动电动机

直流电动机的结构、工作原理及特性;异步电动机的结构、工作原理及特性;三相异步电动机的运行特性;伺服电机的结构、工作原理、特性及分类;步进电机数字控制及开环控制等。

4、机电控制系统中的传感器技术

传感器的组成及分类;传感器的表态特性、动态特性;位移传感器、速度传感器、物位传感器、压力传感器和温度传感器等的工作原理及其应用场合。

5、继电接触控制系统的设计

常用低压电器的基本知识(电器的分类、电磁式电器、电器的触头系统和电弧);开关电器、主令电器、保护电器、接触器、继电器及执行电器的用途、结构、类型、主要技术参数和选用依据;电气控制系统图的类型及规定画法;三相异步电动机的时间原则控制、速度原则控制、电流原则控制、行程原则控制的基本线路控制原理及线路结构,并能灵活运用。

6、可编程控制器原理

可编程序控制器的产生与发展、用途与特点;可编程控制器的基本构成、工作原理及其编程语言;FX2N系列可编程控制器编程器件及基本指令、步进指令;FX2N系列可编程控制器的功能指令;PLC的编程(设计)方法及其注意事项。

课程考核及成绩评定:

本门课程总成绩100分。每周我们都留有在线完成的单元测验、作业和课堂讨论,在期末,我们会统一安排一次在线期末考试。

课程成绩比例如下:

1、单元测验、作业,占40%;

2、课堂讨论,占20%;

3、期末考试,占40%

预备知识

高等数学,大学物理,电工电子学,单片机原理

证书要求

总评成绩达到60分及以上的,可以获得本课程的合格证书,总成绩在80分以上的可以获得优秀证书。

参考资料
(1)马如宏.机电传动控制.北京:高等教育出版社[M],2015 (2)范国伟. 电气控制与PLC应用技术 [M].北京:人民邮电出版社,2013. (3)赵永成等.机电传动控制.北京:中国计量出版社[M],2003 (4)张海根.机电传动控制.北京:高等教育出版社[M],2001 (5)郁汉琪.电气控制与可编程控制器应用技术.南京:东南大学出版社[M],2003 (6)方承远.工厂电气控制技术.北京:机械工业出版社[M],2006