电气传动与可编程控制器(PLC)

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时间:2017-07-14

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1、电气传动与可编程控制器(PLC)主讲:西南科技大学制造学院任同电话:6508587E-mail:rentong@swust.edu.cn1第一章概论1.1课程的性质、基本要求、意义和目标对本课程的基本要求:熟悉先修的课程,学习后应了解什么?掌握什么?学会什么?1、掌握常用电机、电器、晶闸管等及其电路的工作原理、主要特性,了解其应用和选用的方法;本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门主干技术基础课。2第一章概论2、掌握继电器-接触器控制、PLC控制器的基本原理,学会用它们来实现生产过程的自动控制;3、掌握常用的开环、闭环驱动控制系统的基

2、本工作原理和特点、了解其性能及其应用场所;4、具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力;5、掌握机电传动的基本规律,学会分析控制系统的基本方法;3机电传动与控制课程的内容,包含拖动生产机械的电动机,和控制电机的一整套控制系统。其它要求:迎评创优、作业、实验等要求教材选用:《机电传动控制》邓星钟,华中科技大学出版社,2001年3版及其《学习辅导与习题》学习本课程旨在培养具有创新精神和实践能力的“机电复合型”人才。第一章概论4第一章概论本课程的特点和学好课程的方法:学习时首先了解问题是如何提出的,特别注意对基本概念、原理、公式的理

3、解和掌握,相互联系,了解其应用。做有关的习题、思考题及自测练习。坚持老师为主导,学生为主体的思想。根据学科的发展与其内在规律,以伺服驱动系统为主导,以控制为线索,学习和掌握机电一体化技术所需的强电控制知识。5第一章概述第二章机电传动系统的动力学方程第三—七章电机特性第八章继电器-接触器控制第九章PLC第十章晶闸管电路(简介)第十一、十二章直、交流传动控制第十三章步进电机传动控制系统简介实验4学时1.2机电传动控制课程安排61.3机电传动的目的和任务:电动机+生产机械+控制系统→机电传动系统目的:电能转变为机械能,实现生产机械的启动、停止

4、、调速,完成各种生产工艺过程的要求,保证生产过程的正常运行。任务:指控制电动机驱动生产机械,实现生产产品数量的增加,质量的提高,生产成本的降低,劳动条件的改善以及能量的合理利用。71.4机电传动及控制系统的发展概况1.机电传动的发展概况(3个阶段)成组拖动→单电机拖动→多电机拖动2.控制系统的发展概况(4个阶段)20C初的继电控制;→30-40年代出现的电机放大控制,磁放大控制;→50年代末出现晶闸管、功率管控制、采样控制;→70年代CNC和80年代以来FMS→CIMS;8第二章机电传动系统的动力学基础本章基本要求:掌握机电传动系统的运

5、行方程式,用它来分析和判别机电传动系统的运行状态;为列出多轴拖动系统的运行方程式,必须将转矩等进行折算,掌握其折算的原则和方法;了解几种典型的生产机械的机械特性;9掌握机电传动系统稳定运行的条件,运用其来分析和判断系统的稳定平衡点;重点:①运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状态;②运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定运行点,第二章机电传动系统的动力学基础102.1机电传动系统的运动方程式(单轴)11系统运动状态:设电动机某一转动方向n为正,TM与n一致方向为正;TL与n相反的方向为正。当Td>0时,系统加速;当Td<0时,系

6、统减速;当Td=0时,系统恒速。转矩正方向约定:12根据上述约定,可以从转矩与转速的符号上来判定TM、TL的性质(拖动转矩或制动转矩)。若TM与n符号相同(同为正或同为负),则表示TM的作用方向与n相同、TM为拖动转矩;若TM与n符号相反,则表示TM的作用方向与n相反,TM为制动转矩。系统运动状态:13系统运动状态:而TL若与n符号相同,则表示的作用方向与n相反,为制动转矩;若TL与n符号相反,则表示的作用方向与n相同,TL为拖动转矩。这点很重要,是今后分析系统的运行状态(系统处于加速、减速还是匀速)的一个主要依据。也是本章的一个难点。

7、本章的另一个难点在机械特性上判别系统稳定工作点时,如何找出它们。142.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算实际运动系统一般常是多轴系统,为了列出这个系统的运动方程,必须把上述各量折算到某一轴上(电机轴),即折算成为单轴系统。折算时的基本原则是折算前的多轴系统同折算后的单轴系统,在能量关系或功率关系上保持不变。152.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算1、负载转矩的折算基本原则:功率守恒原则。即折算前的多轴系统同折算后的单轴系统,在功率关系上保持不变。对于旋转运动,如下图所示,当系统匀速运动时,生产机械的负载功率是:16则电动机轴上的负载功率

8、是:设折算到电动机轴的负载转矩是2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算17考虑到传动机构在传递功率的过程中有损耗,这个损耗可以用传动效率来表示,即:于是得到折算到电动机轴上的负载转矩:传动机构速比2.2转矩、

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