数控机床电气控制与PLC教学大纲

数控机床电气控制与PLC技术 课程教学大纲

课程编码：

课程类别：专业课；必修

学 时： 80 (授课70 ，实验10 ) 学 分： 5 适用年级：2009 开课学期： 6

期末考试方式：考试；闭卷 先修课程： 实用电工技术

后续课程：数控系统组成原理，数控机床故障诊断与维修 适用专业：机械设计制造及其自动化

学 院 机械电子工程学院 适 用 专 业 机械设计制造及其自动化 1 课程的性质和任务

《数控机床电气控制与PLC技术》是专为培养数控机床电气维修技能人才开设的重要专业基础课。学生通过学习数控机床强电控制电路、PLC的基本组成结构、工作原理；掌握PLC的编程元件和基本逻辑指令的功能和使用方法；掌握PLC在数控机床中的应用，完成数控车床电动刀架的PLC控制；液压系统的PLC控制；变频电机调速控制及步进电机的PLC控制等实验，并参与机床强弱电控制电路设计等实践环节，可以掌握数控机床维修岗位的弱电故障诊断能力，并可以养成良好的团队协作素质，可以具备安全用电的职业意识。

学习本课程，也为以后学习《数控系统组成原理》、《数控机床故障诊断与维修》等课程，并进行数控机床电气故障诊断实训打下坚实的基础。

2 学时分配

序 号 1 2 教 学 内 容 第一章 常见低压电器 第二章 常见电动机控制电路 授 课 学 时 2 6 实验/实践学时 第 1 页 共 6 页

序 号 3 4 5 6 7 8 9 教 学 内 容 第三章 可编程控制器原理及编程方法 实验一 三相异步电动机正反转的PLC控制 第四章 西门子S7-300在数控机床中的应用 第五章 FANUC PMC在数控机床中的应用 实验二 数控车床电动刀架的PLC控制 实验三 数控加工中心刀库的PLC控制 第六章 数控机床PLC故障诊断实例 学 时 小 计 学 时 总 计 授 课 学 时 16 18 18 10 70 80 实验/实践学时 2 4 4 10 3 课程教学内容的基本要求、重点和难点

3.1 理论教学内容

3.1.1常见低压电器

(1) 介绍数控机床电气控制在实际应用中，尤其是数控维修领域的重要性及特点； (2) 介绍常见低压电器结构及工作原理； 重点：常见低压电器结构及工作原理。 难点：常见低压电器结构及工作原理。 3.1.2常见与电动机控制电路

(1) 介绍常见三相异步电动机控制电路；

重点：三相异步电动机启动、制动及正反转控制电路 难点：三相异步电动机启动、制动及正反转控制电路 3.1.3可编程控制器原理及编程方法 (1) 掌握可编程序控制器基本原理； (2) 掌握可编程序控制器硬件构成；

(3) 掌握可编程序控制器指令系统与编程语言； (4) 掌握可编程序控制器顺序控制的设计方法； (5) 掌握可编程序控制器的通信功能；

(6) 掌握三菱PLC编程软件GX Developer的使用方法； 重点：可编程序控制器指令系统与编程语言。

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难点：可编程序控制器指令系统与编程语言。 3.1.4西门子S7-300在数控机床中的应用 (1) S7-300的硬件接口电路 (2) S7-300的指令及编程方法 (3) S7-300的接口信号

(4) S7-300在机床上的调试及诊断方法

重点：S7-300的接口信号，在机床上的调试及诊断方法 难点：S7-300的接口信号

3.1.5 FANUC PMC在数控机床中的应用 (1) FANUC PMC的硬件接口电路 (2) FANUC PMC的功能指令 (3) FANUC PMC的接口信号

(4) FANUC PMC在机床上的调试及诊断方法

重点： FANUC PMC的功能指令、接口信号、在机床上的调试及诊断方法 难点： FANUC PMC的接口信号 3.1.6数控机床PLC故障诊断实例

(1) 数控系统电源模块上电及驱动模块使能故障诊断； (2) 机床急停及限位故障诊断； (3) 反参考点故障诊断；

(4) 主轴松拉刀及主轴换挡故障诊断； (5) 数控车床电动刀架换刀故障诊断； (6) 数控加工中心刀库换刀故障诊断；

重点：各典型控制电路的控制原理及故障诊断方法 难点：各典型控制电路的控制原理

3.2 实践教学内容

3.2.1 实验一：三相异步电动机正反转的PLC控制 实验类型：实际操作 实验内容：

(1) 电动机正反转强电电路接线

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(2) PLC程序编制与程序上传下载 (3) 程序调试

3.2.2 实验二：数控车床电动刀架的PLC控制 实验类型：实际操作 实验内容：

(1)电动刀架的机械结构认知 (2)PLC外部接线

(3)PLC程序编制与程序上传下载 (4)程序调试

3.2.3 实验三：数控加工中心刀库的PLC控制 实验类型：实际操作 实验内容：

(1)中心刀库的机械结构认知 (2)PLC外部接线

(3)PLC程序编制与程序上传下载 (4)程序调试

4 教材和参考书

4.1 教材

(1) 张华宇，数控机床电气及PLC控制技术，电子工业出版社，2010

4.2 参考书

(1) 宋松，图解FANUC PMC编程与应用，机械工业出版社，2010 (2) 王洪波，数控机床电气维修技术，电子工业出版社，2007

5 考核形式和考核要求

5.1 总成绩构成

总成绩由期末考试成绩、平时成绩、实验成绩组成。 期末考试时间为120分钟，满分100，占总成绩的60%。

平时成绩：作业完成、课堂讨论、回答问题等情况,满分100，占总成绩的10%。

实验成绩：考核学生实验操作过程、实验结果和实验报告完成情况,满分100，占总成绩的30%。

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