模塊一設備控制技術教案

1、任務一任務一 設備控制技術的應用和發(fā)展設備控制技術的應用和發(fā)展1任務三任務三 安全用電知識安全用電知識2任務二任務二 流體傳動系統(tǒng)及電氣設備流體傳動系統(tǒng)及電氣設備裝置的拆裝、調試及維修裝置的拆裝、調試及維修34作者：劉冰第2頁2009-62009-6學習任務學習任務 1 了解設備控制技術的相關知識 2 了解設備控制技術的應用和發(fā)展相關知識介紹相關知識介紹1.設備控制技術的主要內容設備控制技術的主要內容 設備控制技術是機械加工技術專業(yè)的一門重要專業(yè)課，主要介紹設備控制技術中普遍應用的流體傳動（液壓傳動與控制、氣壓傳動與控制）、電氣控制和可編程序控制器等控制設備的結構、工作原理及程序編制的基本理論

2、和基本知識，通過實踐模塊的學習，了解控制設備安裝、維修、保養(yǎng)及應用的技能。作者：劉冰第3頁2009-62009-6 機床是機械制造業(yè)中的主要加工設備，其質量、自動化程度及應用先進技術的狀況直接反映了機械工業(yè)的發(fā)展水平，機床加工自動化對提高生產率、改善產品質量、減輕體力勞動都起著重要的作用?，F(xiàn)代科學技術的發(fā)展為機床與生產的自動化的進一步發(fā)展創(chuàng)造了有利條件?？刂萍夹g、微電子技術和計算機技術等領域中的一些最新研究成果，在機床控制設備中迅速得到了應用。從所采用的液壓傳動與控制、氣壓傳動與控制、電氣控制和可編程序控制技術的先進性和復雜性來看，機床是機械制造業(yè)中各類機械設備最典型的代表。作者：劉冰第4頁2

3、009-62009-62.設備控制系統(tǒng)的基本組成設備控制系統(tǒng)的基本組成 通常，一個比較完善的機械設備控制系統(tǒng)包括以下幾個基本要素：機械本體、動力部分、測試傳感部分、執(zhí)行機構、驅動部分、控制及信息處理單元及接口，各要素和環(huán)節(jié)之間通過接口相聯(lián)系。 機械本體是系統(tǒng)所有功能元素的機械支持結構，包括機身、框架和機械聯(lián)結等。 動力部分按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力，使系統(tǒng)正常運行。 測試傳感部分對系統(tǒng)運行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進行檢測，變成可識別信號，傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?，經過分析、處理后產生相應的控制信息，其功能一般由專門的傳感器和儀表完成。作者：劉冰第5頁2009-62009-

4、6 執(zhí)行機構能夠根據控制信息和指令，完成要求的動作。執(zhí)行機構是運動部件，一般采用機械、電磁、電液等機構。 驅動部分在控制信息作用下提供動力，驅動各種執(zhí)行機構完成各種動作和功能?？刂葡到y(tǒng)一方面要求驅動的高效率和快速響應特征，同時要求有較高的可靠性和對水、油、溫度、塵埃等外部環(huán)境有較強的適應性。 控制及信息處理單元將來自各傳感器的檢測信息和外部輸入命令進行集中、存儲、分析、加工，根據信息處理結果，按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應的指令，控制整個系統(tǒng)有目的地運行。控制及信息處理單元一般由計算機、可編程序控制器（PLC）、數(shù)控裝置以及邏輯電路、A/D與D/A轉換、I/O（輸入/輸出）接口和計算機外部設備等

5、組成。 接口是控制系統(tǒng)中各單元和環(huán)節(jié)之間進行物質、能量和信息交換的聯(lián)接界面，具有對信號進行變換、放大及傳遞的功能。 作者：劉冰第6頁2009-62009-6 3.設備控制技術的基本原理、應用及發(fā)展設備控制技術的基本原理、應用及發(fā)展 流體傳動主要包括液壓與氣壓傳動，是以流體（液壓油或壓縮空氣）為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。液壓傳動利用液壓泵將原動機提供的機械能轉變成液體的壓力能，再利用液壓缸或液壓馬達將液體的壓力能轉變成機械能，驅動負載，使執(zhí)行機構獲得需要的運動和動力。氣壓傳動是利用氣源裝置將原動機提供的機械能轉變成氣體的壓力能，通過氣動執(zhí)行元件將壓縮空氣的壓力能轉變成機械能，輸出

6、動力以驅動工作部件。作者：劉冰第7頁2009-62009-6 電氣控制系統(tǒng)是通過對電動機的控制，拖動生產機械實現(xiàn)各種運行狀態(tài)達到生產加工的目的。不同的生產設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。隨著科學技術的發(fā)展，生產技術和工藝不斷進步，設備控制技術及裝置也不斷更新。設備控制在控制方法上主要從手動控制到自動控制；在控制功能，從簡單控制到復雜控制；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)，不斷推動設備控制技術的發(fā)展。作者：劉冰第8頁2009-62009-6學習任務：學習任務：1.查閱資料

7、了解使用流體傳動系統(tǒng)的注意事項；2.查閱資料了解電氣設備裝置的安裝與調試要求。相關知識介紹：相關知識介紹：1.使用液壓系統(tǒng)應注意的問題使用液壓系統(tǒng)應注意的問題 （1）應明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調整手柄的位置及旋向。 （2）開車前應檢查系統(tǒng)上各調整手柄、手輪是否處于正常位置，電氣開關和行程開關的位置是否正常，主機上工具的安裝是否正確和牢固等，應對導軌和活塞桿的外露部分進行擦拭，然后開車。 作者：劉冰第9頁2009-62009-6 （3）開車時，首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時，可直接啟動主液壓泵。 （4）液壓油要定期檢查更換，對新投入使用的液壓設備，使用3個月左右

8、即應清洗油箱，更換新油。之后每隔半年至一年進行清洗和換油一次。 （5）工作中應隨時注意油液溫升，正常工作時，油箱中油溫應不超過60。油溫過高時應設法冷卻，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)應進行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)應往復運轉多次，使氣體自然排出。 作者：劉冰第10頁2009-62009-6 （8）油箱應加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應設置空氣過濾器，防止污物和水分侵入。加油時應過濾，保持油液清潔。 （9）系統(tǒng)中應根據需要配置粗、精過濾器，對過濾器應經常檢查、清洗和更換。 （10）對壓力控制元件的調整，一般應首先調整系統(tǒng)壓力控制閥溢流閥，

9、從壓力為零時開始調整，逐步提高壓力，達到規(guī)定值；然后依次調整各回路的壓力控制閥。 （11）流量控制閥應從小流量調到大流量，并應逐步調整。 作者：劉冰第11頁2009-62009-62.氣動系統(tǒng)維修注意事項氣動系統(tǒng)維修注意事項 氣動系統(tǒng)的維護根據其使用頻度和重要性來確定，一般每年大修一次。 維修前應根據產品樣本和使用說明書預先了解各元件的作用、工作原理和內部零件的運動狀況，也可參考維修手冊。 維修時，對重要部位的元件、經常出問題的元件和接近使用壽命的元件應更換新元件。新元件通氣口的保護塞使用時才可取下。 拆卸前，應清潔元件和裝置上的灰塵，保持環(huán)境清潔。同時必須切斷電源和氣源，確認壓縮空氣已全部排

10、出，壓力表回零后方可拆卸。作者：劉冰第12頁2009-62009-6 拆卸時，應慢慢松動各個螺釘，以防元件或管道內有殘壓。拆卸后的元件要逐個檢查零件是否正常，且要以組件為單位進行。認真檢查滑動部分的零件，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2009-62009-63.電氣設備裝置的安裝與調試電氣設備裝置的安裝與調試電器設備的安裝要求電器設備的安裝應依據電氣設備安裝施工設計進行，對于需要經常進行找正、對刀、調整的裝置應采用懸掛式操縱箱，并盡

11、量裝在離操作者近的位置，盡可能接近加工對象，且留有一定的活動余地；對發(fā)熱嚴重、噪聲和振動大的電器部件，應裝在離操作者較遠的位置；對需要經常維護檢修、調整、操作的部件應留有一定的活動余地，供相關人員操作；穿管走線應根據設備特點，選擇經濟、合理的方式布局，防止線路干擾；體積大、重量大的電器應安裝在控制板的下面，發(fā)熱元件應安裝在控制板上面，感溫元件應注意隔離，強弱點也應隔離，防止互相干擾；需要經常維護、檢修、操作和調整的電器，安裝位置不宜過高或過低；作者：劉冰第14頁2009-62009-6盡可能將外形與結構尺寸相同的電器元件，安裝成一排，以便于安裝和補充，電器元件的排列要求整齊、美觀；電器元件的布

12、置和安裝不宜過密，以便于檢修；控制箱所有的進、出連接線都應通過接線板進行連線，編號應與電氣原理圖一致；電器元件和接線端的每個接點不應多于二根連接導線。 電氣控制系統(tǒng)的調試 電氣控制系統(tǒng)安裝之后應進行試車、調試。在試車之前，應按電氣原理圖、安裝接線圖及電氣互連圖等進行全面核對檢查，確認無誤后通電試車。作者：劉冰第15頁2009-62009-6整機通電試車時應注意下列事項：各運動部件應先進行單獨調整。首先應查對電磁器件（如電磁閥、離合器等）接線是否正確，調整其動作的靈活性。調整限位開關，操作其擋鐵位置保證其符合工作循環(huán)要求。其次，應對機械傳動部件（如主軸轉向、變速，工作臺進給、變速、快速移動，工件

13、的夾緊、松開等）的動作進行單獨調整，使其達到技術性能要求。應單獨調試液壓、氣動等系統(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）達到設計的指標。作者：劉冰第16頁2009-62009-6 確認機械、液壓等系統(tǒng)的工作正常后，即可對電氣控制系統(tǒng)進行調試。按照電器控制設備的調整、半自動、自動三種工作狀態(tài)逐一進行調試。在調試過程中，應先進行空載運行試驗，運行正常后再加負載進行調試；控制系統(tǒng)若在“自動”工作循環(huán)狀態(tài)下時，應連續(xù)正常運行24h，各電器設備工作溫升等均正常后，方能交付使用。 作者：劉冰第17頁2009-62009-6任務案例：任務案例：1.討論觸電的危害；2.討論觸電時

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

15、傷害人體，且能用于治療某些疾病。 作者：劉冰第19頁2009-62009-6 此外，觸電的傷害程度還與電流通過人體的路徑、人體自身狀況及人體電阻的大小有關。一般來說，電流通過心臟時最容易導致死亡，因此，電流從右手通過人體到左腳時危險性最大。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，若皮膚表面角質層損傷、潮濕、流汗或帶導電粉塵等時，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2009-62009-62.常用安全防護措施常用安全防護措施要防止觸

16、電采取的措施主要有：（1）思想上重視并加強安全用電教育，嚴格遵守安全操作規(guī)程。（2）在電氣系統(tǒng)正常運行時，應設置絕緣保護隔離措施，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，應做好自動斷電保護措施。如設置熔斷器、斷路器、漏電開關、保護接地、保護接零、盡量采用安全低壓電（我國規(guī)定為36V和12V）等。保護接地是指把在故障情況下可能出現(xiàn)危險的對地電壓的金屬部分同大地連接在一起。保護接零是指把電氣設備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網的零線連接起來。（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2009-62009-63.觸電救護知識觸電救護知識（）觸電救護知識 人體觸電后應及時采取急救措施。首先應使觸電者脫離電源，使其保持呼吸通暢；如觸電者已失去知覺則應進行人工呼吸，立即請醫(yī)生進行急救。（）電氣火災的撲救常識 一般發(fā)生電氣火災的主要原因有：長時間的過載，使電氣設備過熱進而引起火災；安裝使用不當，缺少必要及時的維護，造成設備短路或導線斷裂，產生電弧引起火災；操作時不遵守電氣操作規(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2009-62009-6 電氣設備發(fā)生火災時，首先應切斷電源。無法斷開電源時，可帶電滅火。帶電滅火時可用以