10電氣生產(chǎn)實(shí)習(xí)

1、10電氣生產(chǎn)實(shí)習(xí)有關(guān)講座主講老師：李秋娥意義實(shí)習(xí)實(shí)踐是學(xué)生感知社會(huì)、理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)的重要途徑，是校企合作人才培養(yǎng)模式的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)校人才培養(yǎng)工作的重要組成部分。一、實(shí)習(xí)要求：認(rèn)真學(xué)習(xí)，遵守紀(jì)律，服從管理，注意安全，防止意外事故。必須完成規(guī)定的實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容，參加有關(guān)理論知識(shí)和操作技能考核，每天按時(shí)寫(xiě)實(shí)習(xí)日志，實(shí)習(xí)結(jié)束提交實(shí)習(xí)總結(jié)報(bào)告。設(shè)計(jì)一個(gè)電氣控制系統(tǒng)基本知識(shí)：定性，定量，開(kāi)環(huán)，閉環(huán)。二、實(shí)習(xí)任務(wù)：控制系統(tǒng)的不同點(diǎn)1、定性控制和定量控制的不同點(diǎn)定性控制（順序控制） 1）控制命令的內(nèi)容是兩個(gè)或有限個(gè)信息值2）離散信息3）數(shù)字信息 定量控制（反饋控制）1）控制命令的內(nèi)容是無(wú)限個(gè)信息值

2、2）模擬信息3）連續(xù)信息控制系統(tǒng)的不同點(diǎn)2、開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制的不同點(diǎn) 開(kāi)環(huán)控制（順序控制） 1）主要以不連續(xù)的開(kāi)關(guān)量為控制對(duì)象2）開(kāi)環(huán)控制，回路的構(gòu)成不是閉合的3）定性控制閉環(huán)控制（反饋控制） 1）主要以連續(xù)量為控制對(duì)象2）閉環(huán)控制，回路的構(gòu)成是閉合的3）定量控制 典型控制系統(tǒng)框圖的表示 三、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)組成 閉環(huán)系統(tǒng)框圖3.2本次要設(shè)計(jì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)（不含執(zhí)行機(jī)構(gòu)）3.3 控制裝置 本次設(shè)計(jì)的控制裝置： 選用英特爾公司，MCS-51 單片機(jī)。由于單片機(jī)主要用于工業(yè)測(cè)控，其典型應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)包括單片機(jī)系統(tǒng)、用于測(cè)控目的前向傳感器輸入通道，后向伺服控制輸出通道以及基本的人機(jī)對(duì)話通道。 大型

3、復(fù)雜的測(cè)控系統(tǒng)是一個(gè)多機(jī)系統(tǒng)，還包括機(jī)與機(jī)之間進(jìn)行通信的互相通道。 3.4 單片機(jī)選型MCS-51 系列1）、 8031,片內(nèi)無(wú)程序存儲(chǔ)器 8051, 片內(nèi)有4K程序存儲(chǔ)器 8751，片內(nèi)有4K程序存儲(chǔ)器2）、AT89C51，AT89C52, AT89C2051， AT89S51 等 AT89S51單片機(jī)Intel公司8748單片機(jī)NEC公司8751單片機(jī)AT89C51單片機(jī) AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能

4、8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89S51單片機(jī)89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格卻基本不變，甚至比89C51更低！- ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。- 工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。- 具有雙工UART串行通道。- 內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51

5、那樣外接看門(mén)狗計(jì)時(shí)器單元電路。- 雙數(shù)據(jù)指示器。- 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。- 全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說(shuō)所有教科書(shū)、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書(shū)上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。單片機(jī) 3.5 單片機(jī)組成框圖 3.6 關(guān)于單片機(jī)的學(xué)習(xí) 單片機(jī)的學(xué)習(xí)分兩方面，一方面是單片機(jī)的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，另一方面是單片機(jī)的接口技術(shù)。這些都是需

6、要平時(shí)多積累，多動(dòng)手，多思考，這樣才能學(xué)好單片機(jī)技術(shù)。3.7 單片機(jī)學(xué)習(xí)的四個(gè)階段一、整體了解。要知道 單片機(jī)是什么?單片機(jī)有何用?如何系統(tǒng)的學(xué)習(xí)單片機(jī)?單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程是怎樣的，需要掌握哪些輔助軟件?了解這些之后，我們的學(xué)習(xí)就有了目標(biāo)和方向。3.7 單片機(jī)學(xué)習(xí)的四個(gè)階段二、揭秘。單片機(jī)學(xué)好不易，是因?yàn)槠鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)、編程語(yǔ)言抽象，且實(shí)際應(yīng)用中與其他電子技術(shù)和元器件知識(shí)相互關(guān)聯(lián)，需結(jié)合起來(lái)一起設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。所以，第二階段要了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的?單片機(jī)開(kāi)發(fā)經(jīng)常會(huì)用到哪些電子技術(shù)和元器件知識(shí)?如何將一條條編程指令組合成一段段有效的程序?3.7 單片機(jī)學(xué)習(xí)的四個(gè)階段三、解密。之所以單片機(jī)能成

7、為控制核心，設(shè)計(jì)出包羅萬(wàn)象的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)，是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)者利用了單片機(jī)提供的種種功能及各種外設(shè)。所以，第三階段我們要掌握單片機(jī)的各種功能，再加上諸如傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、掃描顯示、串行、中斷的應(yīng)用思維，結(jié)合更多的元器件、電子電路知識(shí)，逐個(gè)學(xué)習(xí)、體會(huì)實(shí)際的單片機(jī)系統(tǒng)的秘密。3.7 單片機(jī)學(xué)習(xí)的四個(gè)階段四、遠(yuǎn)航。通過(guò)以上三個(gè)階段，讀者基本就可掌握單片機(jī)的應(yīng)用了。但要設(shè)計(jì)出豐富的單片機(jī)系統(tǒng)，解決復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題，還需要了解更多的外設(shè)知識(shí)及其與單片機(jī)的聯(lián)系(如電動(dòng)機(jī)、各類存儲(chǔ)器、繼電器、紅外管等)。這些需要不斷的學(xué)習(xí)和積累。有時(shí)候，接到一些開(kāi)發(fā)任務(wù)，就需要你針對(duì)這個(gè)任務(wù)自覺(jué)地去搜集、學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，在實(shí)踐中不斷載學(xué)

8、習(xí)和提高。3.8 單片機(jī)技術(shù)講座本次實(shí)習(xí)安排講座4次：1)單片機(jī)的原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2)單片機(jī)的定時(shí)器及中斷系統(tǒng)3)單片機(jī)的指令系統(tǒng)級(jí)簡(jiǎn)單編程4)單片機(jī)的擴(kuò)展應(yīng)用3.9 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)安排實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)4次：1)單片機(jī)IO口的應(yīng)用 2)單片機(jī)定時(shí)器應(yīng)用3)單片機(jī)繼電器控制應(yīng)用4)單片機(jī)的綜合應(yīng)用四、固態(tài)繼電器介紹固態(tài)繼電器形狀固態(tài)繼電器介紹一、概述固態(tài)繼電器(SSR)與機(jī)電繼電器相比，是一種沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。SSR是一種全部由固態(tài)電子元件組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)元件，他利用電子元器件的點(diǎn)，磁和光特性來(lái)完成輸入與輸出的可靠隔離，利用大功率三極管，功率場(chǎng)效應(yīng)

9、管，單項(xiàng)可控硅和雙向可控硅等器件的開(kāi)關(guān)特性，來(lái)達(dá)到無(wú)觸點(diǎn)，無(wú)火花地接通和斷開(kāi)被控電路。固態(tài)繼電器介紹二、固態(tài)繼電器的組成固態(tài)繼電器有三部分組成:輸入電路，隔離(耦合)和輸出電路。按輸入電壓的不同類別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。有些輸入控制電路還具有與TTL/CMOS兼容，正負(fù)邏輯控制和反相等功能。固態(tài)繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種。固態(tài)繼電器的輸出電路也可分為直流輸出電路，交流輸出電路和交直流輸出電路等形式。交流輸出時(shí)，通常使用兩個(gè)可控硅或一個(gè)雙向可控硅，直流輸出時(shí)可使用雙極性器件或功率場(chǎng)效應(yīng)管。固態(tài)繼電器介紹三、固態(tài)繼電器

10、的優(yōu)缺點(diǎn)1、固態(tài)繼電器的優(yōu)點(diǎn)（1）高壽命，高可靠:SSR沒(méi)有機(jī)械零部件，有固體器件完成觸點(diǎn)功能，由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的零部件，因此能在高沖擊，振動(dòng)的環(huán)境下工作，由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長(zhǎng)，可靠性高。固態(tài)繼電器介紹（2）靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好:固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動(dòng)功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容不需加緩沖器或驅(qū)動(dòng)器。（3）快速轉(zhuǎn)換:固態(tài)繼電器因?yàn)椴捎霉腆w其間，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。（4）電磁干擾小:固態(tài)繼電器沒(méi)有輸入線圈，沒(méi)有觸點(diǎn)燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個(gè)零電壓開(kāi)關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷

11、，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開(kāi)關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。固態(tài)繼電器介紹固態(tài)繼電器的缺點(diǎn)（1）導(dǎo)通后的管壓降大，可控硅或雙相控硅的正向降壓可達(dá)12V，大功率晶體管的飽和壓降也在12V之間，一般功率場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻也較機(jī)械觸點(diǎn)的接觸電阻大。（2）半導(dǎo)體器件關(guān)斷后仍可有數(shù)微安至數(shù)毫安的漏電流，因此不能實(shí)現(xiàn)理想的電隔離。（3）由于管壓降大，導(dǎo)通后的功耗和發(fā)熱量也大，大功率固態(tài)繼電器的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同容量的電磁繼電器，成本也較高。固態(tài)繼電器介紹（4）電子元器件的溫度特性和電子線路的抗干擾能力較差，耐輻射能力也較差，如不采取有效措施，則工作可靠性低。（5）固態(tài)繼電器對(duì)過(guò)載有較大的敏感性，必須用快速熔斷器或RC

12、阻尼電路對(duì)其進(jìn)行過(guò)在保護(hù)。固態(tài)繼電器的負(fù)載與環(huán)境溫度明顯有關(guān)，溫度升高，負(fù)載能力將迅速下降。 五、電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn) 本次實(shí)習(xí)另一個(gè)重要內(nèi)容：就是電氣電路實(shí)訓(xùn)，有關(guān)理論大家課堂已經(jīng)學(xué)過(guò)，本次不做安排，通過(guò)實(shí)訓(xùn)，了解各個(gè)電器元件的作用及用途，然后練習(xí)搭接電氣電路。 例如，什么是空開(kāi)？接觸器？繼電器、過(guò)熱保護(hù)器？銘牌、型號(hào)的意思？電機(jī)的三角形、星形接法？如何使三相電機(jī)啟動(dòng)、停止，正傳、反轉(zhuǎn)等等問(wèn)題，通過(guò)實(shí)訓(xùn)便可更深了解。5.1電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn)安排電氣實(shí)訓(xùn)4次：電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制電機(jī)的自鎖互鎖控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制帶有時(shí)間繼電器的轉(zhuǎn)動(dòng)控制5.2電氣實(shí)訓(xùn)電路六、電氣控制系統(tǒng)調(diào)試安排3項(xiàng)內(nèi)容分4次調(diào)試：硬件控制電路調(diào)試

13、軟硬結(jié)合的控制電路調(diào)試精簡(jiǎn)化控制電路調(diào)試整體系統(tǒng)調(diào)試電氣控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試七、另類電氣控制系統(tǒng)七、另類電氣控制系統(tǒng)對(duì)于某些在較惡劣環(huán)境(如煤場(chǎng)、灰場(chǎng)、水泥廠等)使用的電動(dòng)機(jī)，若采用接觸器控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，接觸器觸點(diǎn)輕易被粉塵污染而導(dǎo)致觸點(diǎn)接觸不良或粘連，燒毀接觸器。為此可采用固態(tài)繼電器進(jìn)行控制。七、另類電氣控制系統(tǒng)圖7 所示的 計(jì)算機(jī)控制三相交流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。圖中采用了4個(gè)與非門(mén)，用2個(gè)信號(hào)通道分別控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止和正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，給出指令信號(hào)的順序應(yīng)是“停止一反轉(zhuǎn)一起動(dòng)”或“停止一正轉(zhuǎn)一起動(dòng)”。延時(shí)電路的最小延時(shí)不小于15個(gè)交流電源周期（30MS）。其中RD1、RD2、RD3為熔斷器。當(dāng)電機(jī)答應(yīng)時(shí)，可以在R一R4位置接進(jìn)限流電阻，以防止當(dāng)萬(wàn)一兩線間的任意2只繼電器均誤接通時(shí)，限制產(chǎn)生的半周線間短路電流不超過(guò)繼電器所能承受的浪涌電流，從而避免燒毀繼電器等事故，確保安全性；但副作用是正常工作時(shí)電阻上將產(chǎn)生壓降和功耗。該電路建議采用額定電壓為66OV或更高一點(diǎn)的SSR產(chǎn)品。 固體繼電器實(shí)驗(yàn)圖三相交流固態(tài)繼電器三相交流固態(tài)繼電器產(chǎn)品型號(hào)ZYG-3DZYG-3A控制方式直流控交流(DC-AC)交流控交流(AC-AC)負(fù)載電流10A,20A,25A,40A,60A,80A,100A,120A負(fù)載電壓400V/AC,660