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情境一 开环数控机床控制系统的分析1

任务一 数控机床电气控制系统的初步认识1

一、了解开环控制与闭环控制2

二、了解自动控制系统的一般概念3

三、提出控制系统的性能要求4

四、了解系统的传递函数4

五、绘制方框图并进行等效变换5

任务实施9

任务二 脉冲发生器的设计与制作10

一、掌握基本逻辑运算规则11

二、多谐振荡器的设计13

三、多谐振荡器应用实例15

任务实施17

任务三 脉冲分配器的设计与制作18

一、基本触发器18

二、同步RS触发器19

任务实施22

任务四 功率放大器的设计与制作23

一、分析三极管的结构、分类及其放大作用23

二、共射极基本放大电路27

三、功率放大电路的类型及使用29

任务实施34

拓展任务34

情境二 数控机床伺服系统及常用执行元件的选择与维护35

任务一 认识数控机床的伺服系统35

一、数控机床的初步认识35

二、认识数控机床伺服系统及其组成36

三、对数控机床伺服系统进行分类37

四、根据数控机床的特点提出对数控机床伺服系统的要求39

任务实施39

任务二 数控机床伺服系统执行元件的认识与维护40

一、直流电动机的认识与维护40

二、交流电动机的认识与维护46

三、步进电机的认识与维护54

任务实施57

拓展任务57

情境三 直流调速系统的设计58

任务一 提出改造开环直流调速系统方案58

一、认识转速控制的要求和调速指标60

二、分析存在问题61

任务实施61

任务二 单闭环直流调速系统的设计62

一、单闭环调速系统62

二、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较63

三、单闭环调速系统的基本性质64

任务实施65

任务三 设计有电流截止环节的单闭环调速系统66

一、电流截止负反馈调速系统66

二、系统的静特性方程67

三、系统稳态结构68

四、静态特性的特点69

任务实施69

任务四 设计单闭环无静差调速系统70

一、无静差系统的实现方法70

二、设计步骤70

三、设计方法71

四、积分调节器的设计71

五、比例与积分控制的比较71

六、比例积分控制规律72

七、PI调节器输出时间特性73

任务实施74

任务五 设计双闭环直流调速系统75

一、转速电流双闭环直流调速系统及其静特性75

二、双闭环系统的启动过程78

任务实施79

任务六 可逆调速系统的设计80

一、单片微机控制的PWM可逆直流调速系统80

二、有环流控制的可逆晶闸管－电动机系统81

任务实施83

拓展任务83

情境四 交流调速系统的设计85

任务一 对交流调速系统进行认识与分类85

任务实施86

任务二 交流异步电动机转差功率消耗型调速系统的设计87

一、异步电动机变压调速电路87

二、电磁转差离合器调速系统90

三、串电阻调速电路92

任务实施93

任务三 交流异步电动机转差功率不变型调速系统的设计94

一、异步电动机变极调速的设计94

二、异步电动机变频调速系统的原理96

三、电力电子变压变频器的主要类型102

四、变频器的选择、使用与维护104

五、变频器的选择与安装109

任务实施111

任务四 交流异步电动机转差功率回馈型调速系统的设计112

一、异步电动机双馈调速的设计112

二、串级调速系统的实现117

任务实施118

拓展任务118

情境五 数控机床常见检测元件的认识119

任务一 认识数控机床常用检测元件119

一、旋转变压器的认识120

二、感应同步器的认识122

三、认识脉冲编码器123

四、绝对式编码器的认识124

五、认识光栅125

六、磁栅的认识127

任务实施128

任务二 测速发电机的选用与维护129

一、认识测速发电机129

二、直流测速发电机129

三、交流异步测速发电机134

四、其他类型的测速发电机140

任务实施141

任务三 数控机床控制系统中常见传感器的选择与维护142

一、传感器的分类142

二、传感器的基本特性142

三、机床中常用传感器简介143

四、数控机床中传感器的正确选择和使用153

任务实施155

拓展任务155

情境六 自动化仪表的设计安装与调试156

任务一 典型传感器使用156

一、自动检测技术及其应用156

二、检测技术的误差158

三、传感器及其应用159

四、传感器基本特性160

五、典型传感器161

任务实施171

任务二 自动化仪表的安装和调试172

一、常用检测系统中自动化仪表的选型172

二、检测信号抗干扰电路的设计和信号变送的方法178

三、常用测温检测仪表的安装与使用182

任务实施185

拓展任务186

情境七 工业锅炉控制任务的实现187

任务一 锅炉工艺流程简介187

任务实施188

任务二 锅炉控制的任务及实现189

一、自动控制系统及分类189

二、锅炉控制系统190

任务实施196

拓展任务196

情境八 控制系统远程监控的实现197

任务一 利用计算机实现远程监控197

一、什么是组态，它的作用是什么198

二、“组态王”简介198

三、实例教程199

任务实施244

任务二 讨论设计后系统的可行性与改造方案245

一、组态王高级功能简介245

二、组态王高级功能245

任务实施273

拓展任务273

情境九 典型自动化系统上位机监控系统设计275

任务一 恒压供水控制系统上位机监控系统设计275

一、恒压供水系统工艺275

二、监控系统要求276

任务实施276

任务二 物料输送控制系统上位机监控系统设计277

一、概述277

二、输煤程控系统工艺简介277

任务实施278

任务三 加工车间控制系统上位机监控系统的设计279

一、自动化生产线概述279

二、数控机床279

三、加工车间监控系统279

任务实施279

任务四 装配车间上位机监控系统的设计281

一、工业机器人281

二、组装车间监控系统281

任务实施282

拓展任务282

附录283