《機(jī)械設(shè)備電氣與數(shù)字控制》教學(xué)大綱.doc

機(jī)械設(shè)備電氣與數(shù)字控制教學(xué)大綱機(jī)械設(shè)備電氣與數(shù)字控制教學(xué)大綱(機(jī)電工程專業(yè))計(jì)劃學(xué)時(shí)64，授課學(xué)時(shí)54，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)10大綱正文 一、教學(xué)內(nèi)容 (一)機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制概況 電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備中的地位；機(jī)械設(shè)備的電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。 (二)機(jī)械設(shè)備的電氣控制線路 機(jī)械設(shè)備電氣控制基礎(chǔ)；普通車床的控制線路；銑床的控制線路*；組合機(jī)床的控制線路；注塑機(jī)的控制線路*。 (三)電氣控制線路的設(shè)計(jì) 電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則、設(shè)計(jì)方法；電器元件的選擇；設(shè)計(jì)實(shí)例。 (四)可編程控制器(PLC) PLC的系統(tǒng)構(gòu)成；指令系統(tǒng)；程序設(shè)計(jì)；PLC在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用*。 (五)數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件組成 數(shù)控技術(shù)概論；數(shù)字控制中微機(jī)的特點(diǎn)；單片機(jī)數(shù)控系統(tǒng)；STD總線機(jī)數(shù)控系統(tǒng)；多微處理器數(shù)控系統(tǒng)；常用外設(shè)和接口。 (六)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)軟件概述；加工程序的輸入和預(yù)處理；插補(bǔ)原理；進(jìn)給速度控制；誤差補(bǔ)償；自診斷。 (七)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)的組成和原理；步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；伺服系統(tǒng)中的位置檢測(cè)*；閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)*。 (八)典型數(shù)控系統(tǒng)及其編程 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)*；數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)、代碼;手工編程，菜單式編程介紹；自動(dòng)編程*。 (九)機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化改造 機(jī)械設(shè)備改造的一般方法；數(shù)控系統(tǒng)的選擇；機(jī)械部分的改造;數(shù)控系統(tǒng)安裝、調(diào)試和抗干擾技術(shù)；機(jī)床的數(shù)顯改造。 (十)柔性制造系統(tǒng)(FMS)簡(jiǎn)介FMS的控制系統(tǒng)；物流系統(tǒng)；加工系統(tǒng)；FMS的運(yùn)行。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (一)行程控制和順序控制(2.5學(xué)時(shí)) (二)PLC的編程應(yīng)用(2.5學(xué)時(shí)) (三)步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)(25學(xué)時(shí)) (四)數(shù)控機(jī)床的編程和操作(25學(xué)時(shí))三、學(xué)時(shí)及媒體分配 本課程共64學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)，電視課36學(xué)時(shí)，面授18學(xué)時(shí)，具體分配如下：章次內(nèi)容計(jì)劃授 課實(shí) 驗(yàn)時(shí)數(shù)電 視面 授一二三四五六七八九十機(jī)械設(shè)備的電氣控制概況機(jī)械設(shè)備的電氣控制線路電氣控制線路的設(shè)計(jì)可編程控制器(PLC)數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件組成數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)典型數(shù)控系統(tǒng)及其編程機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化改造柔性制造系統(tǒng)(FMS)簡(jiǎn)介1105610566958.551142666442144232325252525合計(jì)64361810 注：*為面授課內(nèi)容大綱說(shuō)明 一、課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程是廣播電視大學(xué)機(jī)電工程專業(yè)的一門主要專業(yè)課 通過(guò)本課程各個(gè)數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)備電氣控制和數(shù)字控制的基本理論和基本方法，具備對(duì)典型電氣控制和數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和應(yīng)用的初步能力，為進(jìn)一步深造和從事機(jī)電控制方面的工程實(shí)踐打下必要的基礎(chǔ)。 二、課程內(nèi)容的安排原則 本課程內(nèi)容廣泛，既要注意我國(guó)機(jī)械設(shè)備電控技術(shù)的現(xiàn)狀，又要充分反映技術(shù)的發(fā)展，因此教材按如下原則安排。 1、對(duì)傳統(tǒng)的繼電接觸控制，注重精選內(nèi)容，著重基本環(huán)節(jié)和典型控制線路的分析； 2、對(duì)可編程控制器作較系統(tǒng)的介紹； 3、對(duì)數(shù)控技術(shù)著重講解微機(jī)數(shù)控的原理和應(yīng)用;考慮到近期的國(guó)情，為普及數(shù)控技術(shù)及機(jī)床改造，對(duì)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)予足夠的重視； 4、面向應(yīng)用，注重理論聯(lián)系實(shí)際。培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 三、本課程與其它課程的關(guān)系 本課程的先修課是電工技術(shù)、電子技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程。 四、教學(xué)內(nèi)容的基本要求 本課程由繼電接觸控制、可編程控制器和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制三部分組成。計(jì)算機(jī)數(shù)字控制部分是本書(shū)的重點(diǎn)部分。 各部分的具體要求如下： (一)機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)控制概況 了解機(jī)械設(shè)備電氣控制和數(shù)字控制的一般概況。 (二)機(jī)械設(shè)備的電氣控制線路 掌握電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)； 熟練掌握電氣控制線路的分析方法； 具備閱讀和分析中等復(fù)雜程度電氣控制線路圖的能力； 掌握普通車床、組合機(jī)床電氣控制線路的控制規(guī)律； 了解銑床、注塑機(jī)等電氣控制線路的特點(diǎn)。 (三)電氣控制線路的設(shè)計(jì) 初步掌握電氣控制線路的一般設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)方法； 具有查閱電氣控制方面的資料和手冊(cè)的能力； 具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電氣控制線路的能力。 (四)可編程控制器(PLC) 掌握PLC的發(fā)展和應(yīng)用狀況； 具備對(duì)小型PLC進(jìn)行具體的應(yīng)用編程和調(diào)試運(yùn)行的初步能力。 (五)數(shù)控系統(tǒng)的硬件組成 掌握計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)系統(tǒng)的基本組成及工作原理； 掌握單片機(jī)及STD總線機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)； 了解多CPU數(shù)控系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)； 了解CNC系統(tǒng)的接口技術(shù)； 具有對(duì)簡(jiǎn)易CNC系統(tǒng)的硬件組成進(jìn)行分析的初步能力。 (六)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 掌握CNC系統(tǒng)軟件的一般結(jié)構(gòu)；了解加工程序的輸入和預(yù)處理方法； 熟練掌握逐點(diǎn)比較法插補(bǔ)原理；了解DDA法和時(shí)間分割法插補(bǔ)原理； 掌握進(jìn)給速度的控制方法； 了解誤差補(bǔ)償和自診斷的原理和方法； 具備分析簡(jiǎn)易CNC系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的初步能力。(七)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 掌握開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)控制的一般概念； 掌握步進(jìn)電機(jī)的控制原理，掌握用硬件和軟件進(jìn)行脈沖分配的方法； 了解步進(jìn)電機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)電路； 了解閉環(huán)控制系統(tǒng)中常用檢測(cè)元件的結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用方法； 了解交流電機(jī)PWM調(diào)速方法； 了解直流電機(jī)的調(diào)速方法； 具備對(duì)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)進(jìn)行分析、實(shí)驗(yàn)的初步能力。 (八)典型數(shù)控系統(tǒng)及其編程 掌握經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的基本功能和基本的軟、硬件配置； 了解標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本的軟、硬件配置； 熟悉數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)、代碼及常用功能字； 掌握數(shù)控加工工藝過(guò)程的制訂和座標(biāo)值的計(jì)算方法； 掌握數(shù)控機(jī)床加工程序的編制方法、能編制一般零件的加工程序； 了解自動(dòng)編程原理和應(yīng)用情況。 (九)機(jī)械設(shè)備的數(shù)控化改造 掌握機(jī)械設(shè)備數(shù)控改造的一般方法； 具備根據(jù)設(shè)備的功能選用數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)顯設(shè)備的初步能力。 (十)柔性制造系統(tǒng)(FMS)簡(jiǎn)介 了解FMS的組成、應(yīng)用和發(fā)展概況。 五、實(shí)驗(yàn)與習(xí)題的基本要求 (一)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)；它不僅是驗(yàn)證理論，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到： l、掌握順序控制和行程控制方法； 2、能在小型P