模塊一設(shè)備控制技術(shù)教案

1、任務(wù)一任務(wù)一 設(shè)備控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展設(shè)備控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展1任務(wù)三任務(wù)三 安全用電知識(shí)安全用電知識(shí)2任務(wù)二任務(wù)二 流體傳動(dòng)系統(tǒng)及電氣設(shè)備流體傳動(dòng)系統(tǒng)及電氣設(shè)備裝置的拆裝、調(diào)試及維修裝置的拆裝、調(diào)試及維修34作者：劉冰第2頁(yè)2009-62009-6學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù) 1 了解設(shè)備控制技術(shù)的相關(guān)知識(shí) 2 了解設(shè)備控制技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展相關(guān)知識(shí)介紹相關(guān)知識(shí)介紹1.設(shè)備控制技術(shù)的主要內(nèi)容設(shè)備控制技術(shù)的主要內(nèi)容 設(shè)備控制技術(shù)是機(jī)械加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)課，主要介紹設(shè)備控制技術(shù)中普遍應(yīng)用的流體傳動(dòng)（液壓傳動(dòng)與控制、氣壓傳動(dòng)與控制）、電氣控制和可編程序控制器等控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及程序編制的基本理論

2、和基本知識(shí)，通過(guò)實(shí)踐模塊的學(xué)習(xí)，了解控制設(shè)備安裝、維修、保養(yǎng)及應(yīng)用的技能。作者：劉冰第3頁(yè)2009-62009-6 機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)中的主要加工設(shè)備，其質(zhì)量、自動(dòng)化程度及應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的狀況直接反映了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展水平，機(jī)床加工自動(dòng)化對(duì)提高生產(chǎn)率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、減輕體力勞動(dòng)都起著重要的作用。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為機(jī)床與生產(chǎn)的自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了有利條件?？刂萍夹g(shù)、微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域中的一些最新研究成果，在機(jī)床控制設(shè)備中迅速得到了應(yīng)用。從所采用的液壓傳動(dòng)與控制、氣壓傳動(dòng)與控制、電氣控制和可編程序控制技術(shù)的先進(jìn)性和復(fù)雜性來(lái)看，機(jī)床是機(jī)械制造業(yè)中各類(lèi)機(jī)械設(shè)備最典型的代表。作者：劉冰第4頁(yè)2

3、009-62009-62.設(shè)備控制系統(tǒng)的基本組成設(shè)備控制系統(tǒng)的基本組成 通常，一個(gè)比較完善的機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)包括以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力部分、測(cè)試傳感部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)部分、控制及信息處理單元及接口，各要素和環(huán)節(jié)之間通過(guò)接口相聯(lián)系。 機(jī)械本體是系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身、框架和機(jī)械聯(lián)結(jié)等。 動(dòng)力部分按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。 測(cè)試傳感部分對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，變成可識(shí)別信號(hào)，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過(guò)分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，其功能一般由專(zhuān)門(mén)的傳感器和儀表完成。作者：劉冰第5頁(yè)2009-62009-

4、6 執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)控制信息和指令，完成要求的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)部件，一般采用機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu)。 驅(qū)動(dòng)部分在控制信息作用下提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各種動(dòng)作和功能?？刂葡到y(tǒng)一方面要求驅(qū)動(dòng)的高效率和快速響應(yīng)特征，同時(shí)要求有較高的可靠性和對(duì)水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性。 控制及信息處理單元將來(lái)自各傳感器的檢測(cè)信息和外部輸入命令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工，根據(jù)信息處理結(jié)果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個(gè)系統(tǒng)有目的地運(yùn)行?？刂萍靶畔⑻幚韱卧话阌捎?jì)算機(jī)、可編程序控制器（PLC）、數(shù)控裝置以及邏輯電路、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、I/O（輸入/輸出）接口和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等

5、組成。 接口是控制系統(tǒng)中各單元和環(huán)節(jié)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的聯(lián)接界面，具有對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換、放大及傳遞的功能。 作者：劉冰第6頁(yè)2009-62009-6 3.設(shè)備控制技術(shù)的基本原理、應(yīng)用及發(fā)展設(shè)備控制技術(shù)的基本原理、應(yīng)用及發(fā)展 流體傳動(dòng)主要包括液壓與氣壓傳動(dòng)，是以流體（液壓油或壓縮空氣）為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式。液壓傳動(dòng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液體的壓力能，再利用液壓缸或液壓馬達(dá)將液體的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得需要的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。氣壓傳動(dòng)是利用氣源裝置將原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成氣體的壓力能，通過(guò)氣動(dòng)執(zhí)行元件將壓縮空氣的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，輸出

6、動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)工作部件。作者：劉冰第7頁(yè)2009-62009-6 電氣控制系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到生產(chǎn)加工的目的。不同的生產(chǎn)設(shè)備具有不同的工作方式和要求，其電氣控制系統(tǒng)也不盡相同。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)和工藝不斷進(jìn)步，設(shè)備控制技術(shù)及裝置也不斷更新。設(shè)備控制在控制方法上主要從手動(dòng)控制到自動(dòng)控制；在控制功能，從簡(jiǎn)單控制到復(fù)雜控制；在裝備上由笨重到輕巧；在控制系統(tǒng)中，從傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)為以微處理為中心的軟、硬件控制系統(tǒng)。新的控制理論和新型電器及電子元件的出現(xiàn)，不斷推動(dòng)設(shè)備控制技術(shù)的發(fā)展。作者：劉冰第8頁(yè)2009-62009-6學(xué)習(xí)任務(wù)：學(xué)習(xí)任務(wù)：1.查閱資料

7、了解使用流體傳動(dòng)系統(tǒng)的注意事項(xiàng)；2.查閱資料了解電氣設(shè)備裝置的安裝與調(diào)試要求。相關(guān)知識(shí)介紹：相關(guān)知識(shí)介紹：1.使用液壓系統(tǒng)應(yīng)注意的問(wèn)題使用液壓系統(tǒng)應(yīng)注意的問(wèn)題 （1）應(yīng)明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調(diào)整手柄的位置及旋向。 （2）開(kāi)車(chē)前應(yīng)檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否處于正常位置，電氣開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)的位置是否正常，主機(jī)上工具的安裝是否正確和牢固等，應(yīng)對(duì)導(dǎo)軌和活塞桿的外露部分進(jìn)行擦拭，然后開(kāi)車(chē)。 作者：劉冰第9頁(yè)2009-62009-6 （3）開(kāi)車(chē)時(shí)，首先啟動(dòng)控制油路的液壓泵，無(wú)專(zhuān)用的控制油路液壓泵時(shí)，可直接啟動(dòng)主液壓泵。 （4）液壓油要定期檢查更換，對(duì)新投入使用的液壓設(shè)備，使用3個(gè)月左右

8、即應(yīng)清洗油箱，更換新油。之后每隔半年至一年進(jìn)行清洗和換油一次。 （5）工作中應(yīng)隨時(shí)注意油液溫升，正常工作時(shí)，油箱中油溫應(yīng)不超過(guò)60。油溫過(guò)高時(shí)應(yīng)設(shè)法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。 （6）注意檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。 （7）有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排氣，無(wú)排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)多次，使氣體自然排出。 作者：劉冰第10頁(yè)2009-62009-6 （8）油箱應(yīng)加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣過(guò)濾器，防止污物和水分侵入。加油時(shí)應(yīng)過(guò)濾，保持油液清潔。 （9）系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)需要配置粗、精過(guò)濾器，對(duì)過(guò)濾器應(yīng)經(jīng)常檢查、清洗和更換。 （10）對(duì)壓力控制元件的調(diào)整，一般應(yīng)首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥溢流閥，

9、從壓力為零時(shí)開(kāi)始調(diào)整，逐步提高壓力，達(dá)到規(guī)定值；然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。 （11）流量控制閥應(yīng)從小流量調(diào)到大流量，并應(yīng)逐步調(diào)整。 作者：劉冰第11頁(yè)2009-62009-62.氣動(dòng)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng)氣動(dòng)系統(tǒng)維修注意事項(xiàng) 氣動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)根據(jù)其使用頻度和重要性來(lái)確定，一般每年大修一次。 維修前應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品樣本和使用說(shuō)明書(shū)預(yù)先了解各元件的作用、工作原理和內(nèi)部零件的運(yùn)動(dòng)狀況，也可參考維修手冊(cè)。 維修時(shí)，對(duì)重要部位的元件、經(jīng)常出問(wèn)題的元件和接近使用壽命的元件應(yīng)更換新元件。新元件通氣口的保護(hù)塞使用時(shí)才可取下。 拆卸前，應(yīng)清潔元件和裝置上的灰塵，保持環(huán)境清潔。同時(shí)必須切斷電源和氣源，確認(rèn)壓縮空氣已全部排

10、出，壓力表回零后方可拆卸。作者：劉冰第12頁(yè)2009-62009-6 拆卸時(shí)，應(yīng)慢慢松動(dòng)各個(gè)螺釘，以防元件或管道內(nèi)有殘壓。拆卸后的元件要逐個(gè)檢查零件是否正常，且要以組件為單位進(jìn)行。認(rèn)真檢查滑動(dòng)部分的零件，注意各處密封圈和密封墊的磨損、損傷和變形情況。注意節(jié)流孔、噴嘴和濾芯是否有堵塞；檢查塑料和玻璃制品是否有裂紋或損傷；拆下來(lái)的零件要按組件順序排好，注意零件的安裝方向，便于裝配。作者：劉冰第13頁(yè)2009-62009-63.電氣設(shè)備裝置的安裝與調(diào)試電氣設(shè)備裝置的安裝與調(diào)試電器設(shè)備的安裝要求電器設(shè)備的安裝應(yīng)依據(jù)電氣設(shè)備安裝施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，對(duì)于需要經(jīng)常進(jìn)行找正、對(duì)刀、調(diào)整的裝置應(yīng)采用懸掛式操縱箱，并盡

11、量裝在離操作者近的位置，盡可能接近加工對(duì)象，且留有一定的活動(dòng)余地；對(duì)發(fā)熱嚴(yán)重、噪聲和振動(dòng)大的電器部件，應(yīng)裝在離操作者較遠(yuǎn)的位置；對(duì)需要經(jīng)常維護(hù)檢修、調(diào)整、操作的部件應(yīng)留有一定的活動(dòng)余地，供相關(guān)人員操作；穿管走線應(yīng)根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，選擇經(jīng)濟(jì)、合理的方式布局，防止線路干擾；體積大、重量大的電器應(yīng)安裝在控制板的下面，發(fā)熱元件應(yīng)安裝在控制板上面，感溫元件應(yīng)注意隔離，強(qiáng)弱點(diǎn)也應(yīng)隔離，防止互相干擾；需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、操作和調(diào)整的電器，安裝位置不宜過(guò)高或過(guò)低；作者：劉冰第14頁(yè)2009-62009-6盡可能將外形與結(jié)構(gòu)尺寸相同的電器元件，安裝成一排，以便于安裝和補(bǔ)充，電器元件的排列要求整齊、美觀；電器元件的布

12、置和安裝不宜過(guò)密，以便于檢修；控制箱所有的進(jìn)、出連接線都應(yīng)通過(guò)接線板進(jìn)行連線，編號(hào)應(yīng)與電氣原理圖一致；電器元件和接線端的每個(gè)接點(diǎn)不應(yīng)多于二根連接導(dǎo)線。 電氣控制系統(tǒng)的調(diào)試 電氣控制系統(tǒng)安裝之后應(yīng)進(jìn)行試車(chē)、調(diào)試。在試車(chē)之前，應(yīng)按電氣原理圖、安裝接線圖及電氣互連圖等進(jìn)行全面核對(duì)檢查，確認(rèn)無(wú)誤后通電試車(chē)。作者：劉冰第15頁(yè)2009-62009-6整機(jī)通電試車(chē)時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：各運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)先進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整。首先應(yīng)查對(duì)電磁器件（如電磁閥、離合器等）接線是否正確，調(diào)整其動(dòng)作的靈活性。調(diào)整限位開(kāi)關(guān)，操作其擋鐵位置保證其符合工作循環(huán)要求。其次，應(yīng)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)部件（如主軸轉(zhuǎn)向、變速，工作臺(tái)進(jìn)給、變速、快速移動(dòng)，工件

13、的夾緊、松開(kāi)等）的動(dòng)作進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，使其達(dá)到技術(shù)性能要求。應(yīng)單獨(dú)調(diào)試液壓、氣動(dòng)等系統(tǒng)的工作情況，使其基本參數(shù)和規(guī)定的額定值（如壓力繼電器的壓力額定值）達(dá)到設(shè)計(jì)的指標(biāo)。作者：劉冰第16頁(yè)2009-62009-6 確認(rèn)機(jī)械、液壓等系統(tǒng)的工作正常后，即可對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。按照電器控制設(shè)備的調(diào)整、半自動(dòng)、自動(dòng)三種工作狀態(tài)逐一進(jìn)行調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)先進(jìn)行空載運(yùn)行試驗(yàn)，運(yùn)行正常后再加負(fù)載進(jìn)行調(diào)試；控制系統(tǒng)若在“自動(dòng)”工作循環(huán)狀態(tài)下時(shí)，應(yīng)連續(xù)正常運(yùn)行24h，各電器設(shè)備工作溫升等均正常后，方能交付使用。 作者：劉冰第17頁(yè)2009-62009-6任務(wù)案例：任務(wù)案例：1.討論觸電的危害；2.討論觸電時(shí)

14、，影響電流對(duì)人體傷害程度的因素；3.討論觸電救護(hù)知識(shí)；4.討論電氣系統(tǒng)安全用電防護(hù)措施及電氣火災(zāi)的撲救知識(shí)。作者：劉冰第18頁(yè)2009-62009-6相關(guān)知識(shí)介紹相關(guān)知識(shí)介紹1.觸電基本知識(shí)觸電基本知識(shí)人體對(duì)電流的反應(yīng)非常敏感，觸電時(shí)電流對(duì)人體的傷害程度主要與以下因素有關(guān)。（1）電流的大小觸電時(shí)，流過(guò)人體的電流強(qiáng)度是造成人體傷害的直接因素，同過(guò)人體的電流越大，對(duì)人體的損害程度越重。（2）電壓的高低觸電時(shí)，電壓越高，流過(guò)人體的電流越大，因此對(duì)人體的傷害也越重。（3）頻率的高低一般來(lái)說(shuō)，4060Hz的交流電對(duì)人體最危險(xiǎn)，隨著頻率的增大，觸電的危險(xiǎn)程度將下降。高頻電流（頻率達(dá)到200Hz以上時(shí)）不會(huì)

15、傷害人體，且能用于治療某些疾病。 作者：劉冰第19頁(yè)2009-62009-6 此外，觸電的傷害程度還與電流通過(guò)人體的路徑、人體自身狀況及人體電阻的大小有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，電流通過(guò)心臟時(shí)最容易導(dǎo)致死亡，因此，電流從右手通過(guò)人體到左腳時(shí)危險(xiǎn)性最大。人的性別、健康狀況及精神狀態(tài)等影響觸電的傷害程度，女性比男性觸電傷害程度更重，小孩比成人觸電傷害程度也要嚴(yán)重得多。人體的電阻越大則受電流傷害越輕。人體電阻主要決定于皮膚表面的電阻值，若皮膚表面角質(zhì)層損傷、潮濕、流汗或帶導(dǎo)電粉塵等時(shí)，人體電阻將大幅降低，使觸電傷害程度加重。 作者：劉冰第20頁(yè)2009-62009-62.常用安全防護(hù)措施常用安全防護(hù)措施要防止觸

16、電采取的措施主要有：（1）思想上重視并加強(qiáng)安全用電教育，嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。（2）在電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)設(shè)置絕緣保護(hù)隔離措施，防止人體接觸帶電體。（3）在可能發(fā)生電氣系統(tǒng)事故的情況下，應(yīng)做好自動(dòng)斷電保護(hù)措施。如設(shè)置熔斷器、斷路器、漏電開(kāi)關(guān)、保護(hù)接地、保護(hù)接零、盡量采用安全低壓電（我國(guó)規(guī)定為36V和12V）等。保護(hù)接地是指把在故障情況下可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓的金屬部分同大地連接在一起。保護(hù)接零是指把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線連接起來(lái)。（4）制定行之有效的各種安全管理制度及安全用電規(guī)則。 作者：劉冰第21頁(yè)2009-62009-63.觸電救護(hù)知識(shí)觸電救護(hù)知識(shí)（）觸電救護(hù)知識(shí) 人體觸電后應(yīng)及時(shí)采取急救措施。首先應(yīng)使觸電者脫離電源，使其保持呼吸通暢；如觸電者已失去知覺(jué)則應(yīng)進(jìn)行人工呼吸，立即請(qǐng)醫(yī)生進(jìn)行急救。（）電氣火災(zāi)的撲救常識(shí) 一般發(fā)生電氣火災(zāi)的主要原因有：長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載，使電氣設(shè)備過(guò)熱進(jìn)而引起火災(zāi)；安裝使用不當(dāng)，缺少必要及時(shí)的維護(hù)，造成設(shè)備短路或?qū)Ь€斷裂，產(chǎn)生電弧引起火災(zāi)；操作時(shí)不遵守電氣操作規(guī)程，在電源線附近或易燃易爆物品附近從事帶電弧火花的操作等。作者：劉冰第22頁(yè)2009-62009-6 電氣設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時(shí)，首先應(yīng)切斷電源。無(wú)法斷開(kāi)電源時(shí)，可帶電滅火。帶電滅火時(shí)可用以