设备电气控制综合实训手册模板.doc

《设备电气控制综合实训》

学生学习手册

（）

南京工业职业技术学院
机械系

综合实训项目学生学习参考手册
一、 综合实训项目名称
《设备电气控制综合实训》
二、项目教学能力目标
设备电气控制综合实训是机械设计和制造专业群技术平台综合实训项目之一。在电气技术基础平台课程基础上，深入将本学期已经学过相关课程及在课程中已初步掌握电气原理图绘制及PLC程序设计、单元（技能）能力融合在一起，经过一个经典设备电气控制方案设计、元器件选型和采购、系统原理图绘制、软件设计、产品组装调试、产品质量检测检验分析和项目完成后总结汇报撰写等完整工作过程训练，培养学生完成一个实际工业设备电气控制项目标综合职业能力。
三、指导老师职责
培养学生系统、完整、具体地完成一个工业项目所需综合职业能力，使学生含有信息搜集处理、方案比较决议、制订行动计划、实施计划任务和自我检验评价能力，并注意安排小组内分工合作工作，锻炼学生团体工作能力。让学生经历综合实训项目完整工作过程训练，掌握完成设备电气控制系统实际项目应含相关键能力和关键能力。具体要求以下：
1．填写本指导手册要求项目指导过程中各阶段统计作业文件。
2．依据学生具体情况引导学生制订综合实训任务实施方案和计划，指导学生针对项目标设计要求和工艺要求，查阅资料，了解产品或工具，使学生经过综合实训完成项目整个工作过程，并经过必需组织形式让学生主动参与自主学习。
3．在指导学生综合实训过程中，认真负责，在关键问题和步骤上把好关，做好引导工作，要对学生放手锻炼，预防包办替换，充足发挥她们主动性、发明性；培养学生在整个工作过程中团体协作意识。
4．指导学生从资讯、方案、计划、实施、检验到评定各阶段按规范要求完成相关作业文件和工作统计，并认真检验学生工作过程作业文件和统计。
5．教导、解答学生所碰到技术、工艺和质量管理等方面问题；引导学生自主完成整个工作过程。
6．立即经过组织学生对项目研讨和评选优异团体和最好产品或作品，激励学生。
7．立即了解学生思想作风、工作表现和职场工作气氛等方面情况。
8．引导学生组织做好项目交流、答辩工作。
四、综合实训工作要求
1．实训组织安排
实训以5-8个人一小组为单位进行，每组学生各推荐1名组长，天天任务分配均由组长组织进行，关心每个小组进展，注意工作过程，引导学生按工作步骤和任务要求进行，督促学生完成作业文件，组织组内、组和组之间项目研讨，项目工作过程完成后，进行考评评选选出优异班组，并进行产品(作品)评选,选出最好产品(作品)展示。
2．现场5S管理
（1）每个学生小组安排轮值担任安全员，负责天天实训室维修工具检验和关闭电源，和工作场所中安全问题。
（2）天天学生离开工作场所必需打扫环境卫生，地面、桌面、抽屉里全部要打扫洁净并保持整齐。工作时间不得吃东西，喝水必需到指定区域。
（3）设考勤员天天负责考勤，并汇报考勤情况，在通知清楚前提下无故迟到3次实训成绩最高只能给及格，旷课1次，实训无成绩。
（4）根据企业工作现场要求规范学生言行行为，重视安全、节能、环境保护和环境整齐，工具、附件、仪器设备摆放规范。
（5）明确通知学生在实训场所纪律，包含工作态度、交流方法、工作程序、作业要求和作业统计要求等。
五、学生成绩评定
1．过程考评：项目教学每一阶段依据每位学生参与完成任务工作表现情况和完成作业文件和统计，综合考评每一阶段学生参与工作热情、工作态度、和人沟通、独立思索、勇于讲话，综合分析问题和处理问题能力和学生安全意识、卫生状态、出勤率等给每一阶段过程考评成绩。
2．结果考评：依据学生提交作业文件，按企业产品作业管理规范、产品（作品）性能测试结果、产品完成质量高低、项目答辩思绪是否清楚、语言表示是否正确等给出结果考评成绩。
3．综合成绩评定：依据形成性考评和终止考评两方面成绩，按要求要求给出学生本项目实训综合评定成绩。
4．否定项：旷课一天以上、违纪三次以上且无更正、发生重大责任事故、严重违反校纪校规。
相关学生本综合实训项目课程成绩评定标准和打分细则详见《设备电气控制综合实训》教学标准。

六、综合实训项目计划安排（提议）
项目名称
完成需
要时间
开始
结束
工序
项目验收和作业文件
备注
一、电气、液压（气动）原理图绘制
4天

电气控制原理图

1．工艺及技术要求研讨，确定电气控制方案
1天

1

2．电气控制草图设计
1天

2

3．电气控制草图完善
1天

3

4．绘制电气原理图
1天

4

二、元器件选型
1天

1.电气原理图参数计算
2.器件清单

1．计算各电气元器件技术参数
0.5天

6

2．低压电器选型
0.5天

7

三、软件开发
2天

1.输入输出地址表
2.软件清单

1．列出输入输出地址分配表，绘制程序步骤图
0.5天

9

2．PLC编程
1天

10

3. 程序优化
0.5天

11

四、接线和调试
2天

安装、调试故障分析表

1．电器安装
0.5天

13

2．线路连接
0.5天

14

3．输入及调试程序
0.5天

15

4．故障分析
0.5天

16

五、项目文档整理和答辩
1天

5、8、12、17
1．项目技术汇报（总体方案确实定、电气原理图设计、参数计算和选型、软件程序编制、装调、排除故障等）
2．项目总结汇报

六、项目完成

18

七、综合实训项目指导细则
任务1：电气原理图绘制
日期
地点
任务
组织形式
学生工作任务
学生应完成作业文件
老师指导要求
第一周周一
工业中心设备电气综合实训区
1．工艺及技术要求研讨
2．确定电气控制方案
集中部署任务

小组讨论
1． 熟悉项目设计任务
2． 了解控制和工艺要求
3． 了解技术要求
4． 小组讨论控制方案
1． 在了解基础上写出项目控制要求
2． 电气方案讨论统计

1． 全班学生分组
2． 宣告纪律和注意事项
3． 部署实训任务
4． 组织讨论
5． 点评各小组控制方案
周二
工业中心设备电气综合实训区
电气控制草图设计
小组讨论
分散绘图
1． 小组讨论设计方案
2．绘制电气控制草图
电气控制草图
1．组织讨论
2．指导设计过程
周三
工业中心设备电气综合实训区
1．电气控制草图研讨
2．电气控制草图修改完善
小组讨论
分散绘图
1． 每个人在小组内陈说电气控制原理
2． 相互点评多种电气原理草图优缺点
3． 绘制电气控制方案草图
小组最终设计草图
1． 组织讨论
2．点评电气原理草图优缺点
3．指导绘制电气原理草图
周四
工业中心设备电气综合实训区
绘制电气原理图

分散绘图

1．参摄影关电气设计手册和国家标准，用A3纸绘制电气原理图
2．学生对绘制电气原理图深入规范、完整，符合国家标准
电气原理图
1． 指导绘图
2． 规范电气原理图绘制，对经典和普遍问题进行讲解

任务2：元器件选型

日期
地点
任务
组织形式
学生工作任务
工作过程完成作业
老师指导要求
第一周周五
工业中心设备电气综合实训区
1． 计算各电气元器件技术参数
2． 选择控制器类型
3． 选择低压电器种类、数量
小组讨论
个人选型

1． 计算各电气元器件技术参数
2． 查阅低压电器产品目录
3． 依据性价比选择控制器品牌和型号
4． 依据项目标技术参数确定低压电器种类、数量
5． 选择多种低压电器

1． 电气原理图参数计算
2． 电气元器件清单

1介绍多种控制器特点
2．提供低压电器产品目录
3．组织讨论

任务3：软件开发
日期
地点
任务
组织形式
学生工作任务
工作过程完成作业
老师指导要求
第二周周一早晨
工业中心 PLC试验台
1． 输入输出接口编排
2． 绘制程序步骤图
个人完成

小组讨论
1． 列出输入输出地址表
2． 绘制程序步骤图

1． 输入输出地址表
2． 程序步骤图
1． 介绍软件开发通常步骤和规范作业
2． 组织讨论
周一下午周二早晨
工业中心 PLC试验台
依据程序步骤图编制控制程序
小组讨论
个人完成
1．小组讨论设计思想
2．编制控制程序

初步设计控制程序

1． 指导程序编写
2．组织讨论
周二下午
工业中心 PLC试验台
1． PLC程序研讨
2．PLC程序优化完善
小组讨论
个人完成
1．软件优化
2． 每人介绍软件编制思绪
PLC控制程序

1．介绍软件优化技巧
2．软件编制考评
3．优异软件介绍
任务4：系统接线和整机调试
日期
地点
任务
组织形式
学生工作任务
工作过程完成作业
老师指导要求
周三
工业中心设备电气综合实训区
1． 准备安装所需工具
2． 电路安装、接线
小组合作完成
1． 根据原理图安装控制器和低压电器
2． 根据原理图连接主电路和控制电路
安装统计

1． 提供安装工具
2． 提供器件和导线
3． 指导安装接线过程
周四
工业中心设备电气综合实训区
1． PLC程序调试
2． 调试故障分析
小组合作完成
1．边调试边修改PLC程序
2．分析、排除故障
调试故障分析表

1．指导程序调试过程
2．调试技能考评
3．优异小组示范

任务5：项目文档整理和答辩
日期
地点
任务
组织形式
学生工作任务
学生学习统计
老师指导要求
周五
工业中心设备电气综合实训区
1． 项目文档归类
2． 整理技术资料
3． 作业文件存档
4． 答辩
小组合作完成
个人完成
1． 整理相关技术图纸
2． 编制项目技术汇报
3． 答辩

1．项目汇报书（总体方案、技术参数、总结汇报等）；
2．图纸、程序清单；

1． 介绍整理资料方法
2． 项目考评答辩
学生评价依据：参考项目验收标准和出勤、态度等方面情况。

八、项目产品验收标准
1．满足设计功效和性能要求图纸和程序一套，调试成功电气线路；
2．相关其它作业文件齐全；
九、作业文件验收标准
1．项目技术汇报（总体方案确实定、电气原理图设计、元器件选型计算及元器件清单，输入输出器件分配表，软件程序编制，装调说明，故障排除方法等）；
2．项目总结汇报（项目介绍、碰到问题和处理情况、项目完成情况、团体合作情况、个人收获和体会、项目改善设想）；
3．学生（工作）任务单；
4．其它作业文件（上述结果电子文档，统计实训过程照片、录象等阶段结果或其它资料等）。
十、学生工作过程应完成项目任务单

综合实训项目任务单1
姓名： 学号： 日期：
班级： 组别：
题目1 请你用自己语言表述控制要求

题目2请给出小组系统控制方案

题目3 请绘制电气原理草图

班级

学号

姓名

共 页第 页

班级

学号

姓名

共 页第 页

班级

学号

姓名

共 页第 页

班级

学号

姓名

共 页第 页

班级

学号

姓名

共 页第 页

综合实训项目任务单2
姓名： 学号： 日期：
班级： 组别：
题目1计算元器件参数

题目2请完成元器件清单
序号
名称
型号
规格
数量
备注
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

综合实训项目任务单3
姓名： 学号： 日期：
班级： 组别：
题目1请完成控制器输入/输出地址表

名称
地址

输
入
信
号

输
出
信
号

题目2 请绘制控制系统梯形图

综合实训项目任务单4
姓名： 学号： 日期：
班级： 组别：
题目 请写出调试中出现问题及处理措施
调试中出现故障特征
引发故障原因
处理措施

十一、经典项目指导范例
1．相关知识关键点
1.1 电气控制技术
（1）低压电器结构、工作原理及选择
（2）三相交流电动机经典运行控制线路
（3）机床电气控制系统设计基础标准、基础内容
（4）机床电气控制方案确定标准和方法
（5）机床电气原理图画法规则
（6）设计机床电气控制原理图方法和步骤
1.2 可编程控制技术
（7）PLC基础组成、编程语言、工作原理、等效电路
（8）SIEMENS S7-200 PLC软器件功效
（9）SIEMENS S7-200 PLC指令系统功效
（10）STEP7－Micro/Win32编程软件使用方法
（11）CNC系统、进给驱动、主轴驱动、检测元件工作原理
（12）FANUC PMC软器件功效
（13）FANUC PMC指令系统功效
2. 设备电气控制实例（主轴控制系统设计和调试）
2．1任务书
1．控制过程:
某机床主轴采取变频器和三相异步电机控制，需要冷却液和工作状态指示灯。控制回路由PLC控制，通电次序为：交流控制回路上电→主电机上电、冷却电机上电。
要求：
1）主轴能正反转；
2）主轴和冷却电机能分别停车；
3）工作状态指示灯有：主轴故障灯、机床正常灯。
依据以上控制要求，用继电器控制和PLC控制结合起来设计机床电气控制系统。
关键技术参数:
主轴电机：3相AC380V 50Hz 3kW 2880r/min
冷却电机：3相AC380V 50Hz 125W 2790r/min
依据以上要求，确定电气控制方案，设计数控机床电气原理图、编制控制程序、安装、调试、排除故障。

2.2 答案

主轴控制系统 电气控制原理图

班级

电源电路D1
学号

姓名

共11页 第 1 页

班级

主轴电路H1
学号

2
姓名

共11页 第 2页

班级

辅助设备主电路E1
学号

3
姓名

共11页 第 3页

班级

强电控制电路M1
学号

4
姓名

共11页 第 4页

班级

PLC输入电路M2
学号

5
姓名

共11页 第5页

班级

PLC输入电路M3
学号

6
姓名

共 11页 第6页

主轴控制系统 电气原理图参数计算
（1）电源断路器选择
（2）接触器选择
(3) 中间继电器选择
(4) 按钮选择
(5) 熔断器选择
(6) 控制变压器选择
(7) 开关电源选择
（8）指示灯选择

班级

学号

姓名

共11页 第 7 页

主轴控制系统 电气元器件明细表
序号
符号
名 称
型 号
规 格
数量
备注
1
H1-M1
三相异步电动机
Y100L-2
3KW,380V,8.2A,2880r/min
1

2
E1-M1
三相异步电动机
JCB-22
125W,380V,3.1A,2790r/min
1

3
M1-QF1
电源断路器
DZ15-40/3901
380V，16A
1

4
E1-QM1
电源断路器
DZ5-2/3901
0.7A，380V
1

5
H1-K1, E1-K1
交流接触器
CJ10-10，CJ10-5
10A,380V；5A,380V
3

6
M1-K1、-K2
M3-K1~-K6
直流中间继电器
JZ8-ZP
5A，24V
7

7
D1-FU1
熔断器
RT18-32
380V，熔体16A
1

8
D1-FU2~-FU4
熔断器
RT18-32
220V，熔体2A
3

9
D1-FU5
熔断器
RT18-32
24V，熔体6A
1

10
M2-SB1、-SB3、-SB4
控制按钮
LAl8
5A，绿色
3

11
M2-SB2
控制按钮
LA18
5A，红色
1

12
M1-SB1
控制按钮
LA18
5A，红色，急停
1

13
D1-TC1
变压器
BK-300
200VA，380V/220V
1

14
D1-VC
直流稳压器

100VA
1

15
M3-HL1、-HL2、
发光二极管

6.3V，绿色
2

16
M3-HL3
发光二极管

6.3V，红色
1

17
M1-SA1
钥匙开关

1

18
M2-SA1
旋钮开关

1

班级

学号

姓名

共11 页 第 8页

主轴控制系统 PLC输入输出地址分配表
输入信号
输出信号
主轴电动机接通SB1
X10.0
接通主轴电动机M3-K1
Y0.0
主轴电动机断开SB2
X10.1
接通冷却电动机M3-K2
Y0.1
冷却接通、断开SA1
X10.2
主轴正转M3-K3
Y0.2
急停SB3
X8.4
主轴反转M3-K4
Y0.3
主轴正转SB4
X10.3
机床正常灯M3-HL1
Y0.4
主轴反转SB5
X10.4
机床故障灯M3-HL3
Y0.5
保护开关正常
X10.5

主轴报警
X10.6

班级

学号

姓名

共11页 第 9页
主轴控制系统 PLC梯形图

安装调试故障分析表
序号
出现问题
原因分析
处理方法
备注

班级

学号

姓名

共11页 第11页
十二、附老师项目教学各阶段填写作业文件和统计
1． 阶段统计表
老师教学各阶段统计表
设备电气控制综合实训 填写时间：
项目名称

指导老师姓名

指导班级

任务一
任务二
任务三
任务四
阶段
任务
描述

完成情况统计

本阶段学生关键存在问题

2． 考评统计表
序号
小组1
小组2
小组3
小组4
小组5
小组6
小组7
小组8
任务
1

任务
2

任务
3

任务
4

关键参考文件
1．南京工业职业技术学院综合实训项目资源积累和学习分享系统
2．数控机床电气控制.夏燕兰主编.北京：机械工业出版社.
3．王淑英编. 电气和PLC控制技术. 机械工业出版社,.01
4. 数控机床故障诊疗和维修技术.刘永久主编.北京：机械工业出版社.
5. 电气制图1984版国家标准.北京：中国家标准准出版社
6. 电气图用符号1984版国家标准.北京：中国家标准准出版社
7. 电气技术中文字符号制订通则1984版国家标准.北京：中国家标准准出版社
8. 新标准电气识图.王普生编.北京：中国电力出版社.
9. 低压电器产品样本