機電一體化綜合實訓報告

1、精選文庫機電一體化簡介1.1機電一體化技術 1.2機電一體化系統(tǒng)構成與特點 1.2.1機電一體化系統(tǒng)構成 1.2.2機電一體化系統(tǒng)的特點 1.2機電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 PCB板測繪與制圖2.1測繪要求2.2手繪原理圖2.3 Protel繪制原理圖生成 PCB2.4 PCB的繪制 2.4.1 Protel中原理圖的繪制 2.4.2網(wǎng)絡表的生成2.4.3 PCB的設計機床電路連接與調(diào)試 3.1三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路 3.1.1三相異步電動機的簡介 3.1.2三相異步電機的工作原理 3.1.3三相異步電機正反轉(zhuǎn)控制的工作過程 3.2三相異步電機反接制動控制線路 3.2.1時間繼電器的簡介3.

2、2.2時間繼電器的工作過程 3.2.3三相異步電機反接制動控制的工作過程 3.3時間繼電器自動切換星形-三角形降壓啟動控制的工作過程-3.3.1星形-三角形降壓起動的簡介 3.3.2星形-三角形的注意事項3.3.3時間繼電器自動切換星形-三角形降壓起動控制的工作過程 氣動回路連接與調(diào)試 FluidSIM氣動仿真軟件的使用 液壓回路仿真、連接與調(diào)試 基本換向回路的連接與調(diào)試 二級減壓回路的連接與調(diào)試 兩種速度換接回路的連接與調(diào)試 順序動作回路的連接與調(diào)試 液壓、....4氣動回路仿真、連接與調(diào)試 基本換向回路

3、的連接與調(diào)試 用行程閥的雙作用氣缸的自動往復氣動回路的連接與調(diào)試 氣動鉆床回路的設計、連接與調(diào)試 氣動機械手回路的設計、連接與調(diào)試 ..5.8913314.15.156.1617171717182021.22 .22 .23 .24 .265自動線MPS5.1 MPS 功能5.2 MPS系統(tǒng)技術構成與控制方式-5.3系統(tǒng)結(jié)構及各站功能 5.4上料檢測站的程序設計與運行調(diào)試5.4.1設備組成5.4.2 I/O 配置5.4.3程序設計動作流程分析程序的設計與編寫- 程序的調(diào)試搬運站的程序設計與運行調(diào)試-5.6.1設備

4、組成5.6.2 I/O 配置5.6.3程序設計 5.55.6動作流程分析 程序的設計與編寫程序的調(diào)試6電工儀器儀表應用6.1儀器儀表介紹及使用方法示波器6.1.2/亠 口 4 z-k 信號發(fā)生器6.1.3萬用表6.1.4鉗形表.6.1.5絕緣電阻表6.2晶閘管調(diào)壓電路的測量 實訓總結(jié)附錄附錄1 PCB測繪原理圖.2727.2727131323334.3436.3737374042424246485052535556561機電一體化簡介1.1機電一體化技術機電一體化技術是在以微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展向機械工業(yè)領

5、域迅 猛滲透并與機械電子技術深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技 術、1.2自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，機電一體化系統(tǒng)構成與特點機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息機電一體化技術、傳感器技 接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結(jié)合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。是術、現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。1.2.1機電一體化系統(tǒng)構成機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、職能 組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。機械本體（結(jié)構組成要素）是系

6、統(tǒng)的所有功能要素的機械支 持結(jié)構，一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。動力驅(qū)動部分（動力組成要素）依據(jù)系統(tǒng)控制要 求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。測試傳感部分（感知組成要素）對系統(tǒng)的運行所需 要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經(jīng) 過分析、處理后產(chǎn)生相應的控制信息?？刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素）將來之測試傳感部分 的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程 序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運行。 及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動作和功能。機電一體化系統(tǒng)一般由機械本體、檢測

7、傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源 分構成。1.2.2機電一體化系統(tǒng)的特點構成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構耦合、運動傳遞、執(zhí)行機構（運動組成要素）根據(jù)控制5個組成部信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合：兩個需要進行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間，由于信息模式不同（數(shù)字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續(xù)脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通 過接口耦合來實現(xiàn)。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變 換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格 式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時就必須具有保證信息

8、的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進 行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換：兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間，由于模式不同而無法直接進行能量的轉(zhuǎn)換和交流，必須進行能量的轉(zhuǎn)換，能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器，驅(qū)動器和他們的不同類型能量的 最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。信息控制：在系統(tǒng)中，所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策，以達到信息控制的目的。對于 智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅(qū)動功能。動傳遞：運動傳遞使構成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間，不同類型運動的變換與傳輸以及以運動 控制為目的的優(yōu)化。:（1）20世紀60年代以前

9、為第一階段，這一階段稱為初 特別是在 ，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民 由于當時電 ，已經(jīng)開發(fā)的1.3機電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。 第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展產(chǎn)品也無法大量推廣。(2)20世紀7080年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)

10、展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎。這個時期的特點是:mechatro nics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給予很大的關注和支持。(3)20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法，機電

11、一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，人工智能技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“ 863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè) 對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。，它的發(fā)展和進步機電

12、一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合 依賴并促進相關技術的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面1. 智能化智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動 力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理

13、器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。2. 模塊化模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又非常重 要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，單元的匹配。由同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、于利益沖突，近期很難制定出國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐

14、漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)，還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè) ，模塊化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。3. 網(wǎng)絡化20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一 片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到、質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術的應用使家用電器網(wǎng)

15、絡化已成大勢，利用家庭網(wǎng)絡(computer integrated因此，機電一體化(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng) appiianee system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。 產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。4. 微型化微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過 1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。 微機電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信

16、息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。 微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術。 術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色,符合特定的環(huán)境保護和人類5. 環(huán)?；I(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。 受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用?；菚r代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中 健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少 發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指6. 系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系

17、統(tǒng)體系結(jié)構進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構。系統(tǒng)可以靈 活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大、丿大加強。一般除 RS232外，還有RS485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的 關系，機電一體化的人格化有兩層含義 ：一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等 顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理 ，研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上 ，許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定

18、階段的必然要求和產(chǎn)物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發(fā)展前景也將越來越光明。2 PCB板測繪與制圖2.1測繪要求根據(jù)給定的單層印刷電路板繪制原理圖，并使用 P rotel 99se軟件重新生成雙層布 線的PCB2.2手繪原理圖保證電路性能指標的實現(xiàn)；滿足結(jié)構工藝的要求；有利于設備的裝備與維修 （圖見附錄1）2.3 Protel繪制原理圖生成PCB一般PCB基本設計流程如下： 前期準備-PCB結(jié)構設計-PCB布局-布線-布線優(yōu)化和絲印- 網(wǎng)絡和DRC檢查和結(jié)構檢查-制版。一：前期準備。這包括準備元件庫和原理圖。

19、在進行PCB設計之前，首先要準備好原理圖 SCH的元件庫和PCB 的元件庫。元件庫可以用 Peotel自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據(jù)所選器 件的標準尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫，再做 SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高，它直接影響板子的安裝；SCH的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行。 二：PCB結(jié)構設計。這一步根據(jù)已經(jīng)確定的電路板尺寸和各項機械定位，在PCB設計環(huán)境下繪制 PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域（如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布

20、線區(qū)域） 三：PCB布局。布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準備工作都做好的話，就可以在原理圖上生成網(wǎng)絡表（Design-Create Netlist），之后在 PCB圖上導入網(wǎng)絡表（Design-Load Nets）。就看 見器件嘩啦啦的全堆上去了，各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。一一需要特別注意，在放置元器件時，一定要考慮元器件的實際尺寸大?。ㄋ济娣e和高度）、元器件之間的。這個步驟關系到板子整體形象和下一步布線的難易程度, 對不太肯定的地方可以先作初步布線，充分考慮。所以一點要花大力氣PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在 PCB

21、的設計過PCB設計時的最基本的要求。如果線路 可以說還沒入門。 其次是電器性能的滿足。相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性同時，應該在保證上面原則能夠 體現(xiàn)的前提下，適當修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能 擺得“錯落有致” 去考慮。布局時， 四：布線。布線是整個 程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時 都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子， 這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后，認真調(diào)整布線，使其能達到最佳的電 器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜

22、 亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。 這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電 器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)，否則就是舍本逐末了。五：布線優(yōu)化和絲印?！皼]有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去設計，等你畫完之后，再去看一看，還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經(jīng)驗是：優(yōu)化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感 覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了（Place-polygon Plane ）。鋪銅一般鋪地線（注意模擬地和數(shù)字地的分離），多層板時還可能需要鋪電源。對于絲印，要注意不

23、能被器件擋住或被過孔和焊盤 去掉。同時，設計時正視元件面，底層的字應做鏡像處理，以免混淆層面。六：網(wǎng)絡和DRC檢查和結(jié)構檢查。首先，在確定電路原理圖設計無誤的前提下，將所生成的PCB網(wǎng)絡文件與原理圖網(wǎng)絡文件進行物理連接關系的網(wǎng)絡檢查（NETCHECK），并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時對設計進行修正，以保證布線 連接關系的正確性；網(wǎng)絡檢查正確通過后，對PCB設計進行DRC檢查，并根據(jù)輸出文件結(jié)果及時對設計進行修正，以保證PCB布線的電氣性能。最后需進一步對PCB的機械安裝結(jié)構進行檢查和確認。七：制版。在此之前，最好還要有一個審核的過程。PCB設計是一個考心思的工作，誰的心思密，經(jīng)驗高, 設計出來的板子就

24、好。所以設計時要極其細心，充分考慮各方面的因數(shù)（比如說便于維修和檢查這 一項很多人就不去考慮），精益求精，就一定能設計出一個好板子。2.4 PCB的繪制241 Protel中原理圖的繪制PCB繪制是根據(jù)已有的一片 PCB板子進行繪制。原理圖的繪制可根據(jù)以下步驟進行：（1）打開 Protel 99SE 軟件（2）新建文件 點擊New(3)選擇路徑并命名(4)新建原理圖文件LDesign ExplorerExpSefl-1 E：電子CADEKWflrLESU7lMisn ddb新建文件Lflcarton | Pm ntuul1ks1冒辰書13 s而A迪B IvSd.pCJg K：t4_ 心Ejdc

25、： A-nkl.立件空型世PrDtcl Desies fiLti*utjd24鈕 FihE.世 EJ床于陽卄Ctvc*F 曲 b愚E申干LADUNajA弓曲TI Dm亦燈抽 舐:電Fmos冊ydfJl iDDc.dtfc(7)通過添加元件和連接導線CmEvI添加元件庫上負 dd冃 II DK添加元件通過添加元件和連接導線242網(wǎng)絡表的生成點擊Design Create NetlistOK這樣就生成了網(wǎng)絡表生成網(wǎng)絡表Ptcfcmcs Tidce nprtlonProlclNffI hlHlHIiliF SR1H# SJhept Eyrrhil Pnrl (?Dnnpni耳Sh 出襯 It lii

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27、12V時匕 LFTJ 1_2FWl-2VI -1V22R2-2RP-1KitR3_lR ：J-1V9-lW=tR4_2RJ-託42EP=EEP-3V7-2ITtT Flf丄一丄T-2網(wǎng)絡表243 PCB的設計(1) 通過向?qū)蒔CB板 子K=tT_4T-4V3-1V4-2Net VI .2Sjs?J_上;4 一丄VI 2V3SWetV2_lC-2 Kl -1.V2-1V4-1VE-WV7-1.NetV5_2C-1 衛(wèi)2=1 5=2(KstVB_AD57-2V&-1N&t V&_2El -2V5-會V6-2a Awl向?qū)гO置完成后，點擊TtL E ：jz-i Tti- hfllF ru =-!

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29、4 !(亠1 2應h亡w n Jriv. 1 lij J J-I A*Hl圖2.14導入后沒有錯誤點擊Execute把元件排列整齊，并且要保證交叉線盡量的少。(5 )進行布線R45IQPUlFUl ri*U3c-dIe I Ajto NcLitc H FLep口rts ； All亠at MrlCflfOFdon tompwflE Am:Hyp. 站P AeieC SjUlTiptccfra rterfacffLArp$od2圖 2.15VJird 匚丹 HrERI*-圖 2.17nilFUL口,圖 2.18Hl 100*E*3豹丄a排列元器件圖 2.16布線操作4 風 0 34J CZZI*D

30、S?口 I too *cz*生成完成PCB繪制nu*00 sCJBTW3 ws開始布線ES psd unu*3機床電路連接與調(diào)試我們要通過機床電路的實訓進一步熟悉機床控制電路的基本環(huán)節(jié)，學會設計和安裝簡單的機床 電氣控制系統(tǒng)，3.1三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路W33 ZSBl-Pi7FP3“11一 1 _I1315三相異步電機可逆運轉(zhuǎn)（正反轉(zhuǎn)）控制電路圖3.1.1三相異步電動機的簡介與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。 按轉(zhuǎn)子結(jié)構的不同，繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉(zhuǎn)子的異步電動

31、機結(jié)構簡單、運行可靠、重量輕、 價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調(diào)速困難。 也設置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。 能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。3.1.2三相異步電機的工作原理就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)故當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導體開始時是靜止的，。由于轉(zhuǎn)子導轉(zhuǎn)子導體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感 生電流。轉(zhuǎn)子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用

32、（力的方向用左手定則判定）子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。通過上述分析可以總結(jié)出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生 感應電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)，并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。3.1.3三相異步電機正反轉(zhuǎn)控制的工作過程1控制線路通電：合上空氣開關QS2電動機M正轉(zhuǎn)：按下SBMSB2（5-7）常開開關閉合，同時SB2（13-15）常閉開關斷開KM1線圈 得電7 K

33、M1主觸點閉合，電動機 M正轉(zhuǎn)；同時KM1（5-7）常開觸點閉合，自鎖；同時 KM1（15-17）常閉 觸點斷開，電氣互鎖7斷開反轉(zhuǎn)控制電路，保證KM2不得電3電動機M反轉(zhuǎn)：按下SB4SB(5-13)常開開關閉合，同時SB3(7-9)常閉開關斷開KM2線圈得 電7 KM2主觸點閉合，電動機 M反轉(zhuǎn)；同時KM2(5-13)常開觸點閉合，自鎖；同時 KM2(9-11)常閉觸 點斷開，電氣互鎖7斷開正轉(zhuǎn)控制電路，保證KM1不得電4電動機M停轉(zhuǎn)：按下SB17KM1和KM2線圈均不得電7電動機 M停止三相異步電機正反轉(zhuǎn)控制接線圖(實物接線)3.2三相異步電機反接制動控制線路2KT三相異步電機反轉(zhuǎn)制動主電

34、路及控制圖時間繼電器的簡介時間繼電器是一種利用電磁原理或機械原理實現(xiàn)延時控制的自動開關裝置。它的種類很多，有 空氣阻尼型、電動型和電子型和其他型等3.2.2時間繼電器的工作過程在交流電路中常采用空氣阻尼型時間繼電器，它是利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。它由電磁系統(tǒng)、延時機構和觸點三部分組成。時間繼電器可分為通電延時型和斷電延時型兩種類型。空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大(有0.460s和0.4180s兩種)，它結(jié)構簡單，但準確度較低。當線圈通電(電壓規(guī)格有ac380v、ac220v或dc220v、dc24v等)時，銜鐵及托板被鐵心吸引而瞬時下移，使瞬時動作觸點接通或

35、斷開。但是活塞桿和杠桿不能同時跟著銜鐵一起下落，因為活塞 桿的上端連著氣室中的橡皮膜，當活塞桿在釋放彈簧的作用下開始向下運動時，橡皮膜隨之向下凹，上面空氣室的空氣變得稀薄而使活塞桿受到阻尼作用而緩慢下降。經(jīng)過一定時間，活塞桿下降到一 定位置，便通過杠桿推動延時觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。從線圈通電到延時觸點 完成動作，這段時間就是繼電器的延時時間。延時時間的長短可以用螺釘調(diào)節(jié)空氣室進氣孔的大小 來改變。吸引線圈斷電后，繼電器依靠恢復彈簧的作用而復原。空氣經(jīng)出氣孔被迅速排出。3.2.3三相異步電機反接制動控制的工作過程如圖3.2示，為反轉(zhuǎn)制動控制電路，其工作過程如下：1控制線路通電：

36、合上空氣開關QS2電動機M正轉(zhuǎn)：按下SBMSB2常開開關閉合7 KM1線圈得電7 KM1主觸點閉合，電動機M正轉(zhuǎn)，同 時KM1常閉觸點斷開，電器互鎖7斷開反轉(zhuǎn)控制電路，保證KM2不得電3電動機M反轉(zhuǎn)制動：按下SB17 SB1常閉觸點斷開，常開觸點閉合7 KM1線圈失電7 KM1常開觸點斷 開，斷開反轉(zhuǎn)控制電路；閉觸點閉合7 KM2線圈得電7 KM2主觸電閉合，改變定子繞組中三相電源的 相序，產(chǎn)生一個與電機正轉(zhuǎn)慣性矩相反的制動轉(zhuǎn)矩，使電機快速降速，同時KT線圈得電7段時間，KT的延時斷開觸點斷開7 KM2線圈失電，KT線圈失電7 KM2主觸點斷開，KT延時觸點閉合11亠.圖3.2三相異步電機反接

37、制動控制接線圖（實物接線）3.3時間繼電器自動切換星形 -三角形降壓啟動控制的工作過程時間繼電器自動切換星形-三角形降壓起動控制電路圖圖星形-三角形降壓起動的簡介Y降壓起動也稱為星形一三角形降壓起動，簡稱星三角降壓起動。這一線路的設計思想仍 是按時間原則控制起動過程。所不同的是，在起動時將電動機定子繞組接成星形，每相繞組承受的 電壓為電源的相電壓（220V），減小了起動電流對電網(wǎng)的影響。而在其起動后期則按預先整定的時間換接成三角形接法，每相繞組承受的電壓為電源的線電壓（380V）,電動機進入正常運行。凡是正常運行時定子繞組接成三角形的鼠籠式異步電動機，均可采用這種線路。3.3.

38、2星形-三角形的注意事項1、 電機的額定電壓為380V的才能星形一三角形；2、最好在主回路中用空開，因為星形與三角形運行時可能方向不一致。3.3.3時間繼電器自動切換星形-三角形降壓起動控制的工作過程 如圖3.3，三角形-星形降壓起動控制線路，其工作過程如下：1控制線路通電：合上空氣開關QS2電動機M啟動：按下SBMKM線圈得電，并通過 KM常開輔助觸點自鎖，同時，KM3線圈得電、KT線圈得電7 KM的主觸電閉合，KM3的主觸電閉合，KM3常閉觸點斷開，電氣互鎖定子繞組連接成丫7段時間，KT常開延時閉合觸點閉合、常閉延時斷開觸點斷開7 KM3線圈失電7 KM3主觸點斷開、 常閉觸點復位7 KM

39、2線圈得電7 KM2主觸點閉合、常開輔助觸點閉合，自鎖；KM2常閉觸點斷開，電氣互鎖7定子繞組自動接成三角形；KT線圈失電7 KT常開延時閉合觸點斷開、常閉延時斷開觸點閉合圖3.3星形-三角形降壓起動控制接線圖（實物接線）4液壓、氣動回路連接與調(diào)試4.1 FluidSIM液壓仿真軟件的使用FluidSIM由德國Festo公司和Paderborn大學聯(lián)合開發(fā)，專門用于液壓、氣壓傳動及電液壓、 電氣動的教學培訓軟件，F(xiàn)luidSIM 分為FluidSIM-H 和FluidSIM-P兩個軟件，其中FluidSIM-H用于液壓傳動技術的模擬仿真與排障，而FluidSIM-P用于氣壓傳動。FluidSI

40、M軟件既可以與Festo DidacticGmbH&Co設備一起使用，也可以單獨使用。FluidSIM仿真軟件的特點(1) 專業(yè)的繪圖功能FluidSIM軟件的CAI功能是和回路的仿真功能緊密聯(lián)系在一起，這是一般通用的計算機輔助 繪圖軟件如AutoCAD等不具備的，該類通用軟件繪制專業(yè)圖形時往往效率不高。它的圖庫中有100多種標準液壓、電氣、啟動元件。在繪圖室可把圖庫中的元件直接拖到制圖區(qū)生成該元件的原理圖， 各種元件接口間回路的鏈接，只需在兩個連接點之間按住鼠標左鍵移動，即可生成所需的回路。該 軟件的另一個有點是它的查錯功能，例如在繪圖過程中，F(xiàn)luidSIM軟件將檢查各元件之間的連接是否可

41、行，較大地提高了繪制原理圖的工作效率。(2) 系統(tǒng)的仿真功能FluidSIM軟件可以對繪制好的回路進行仿真，通過強大的仿真功能可以實現(xiàn)顯示和控制回路的動作，因此可以及時發(fā)現(xiàn)涉及中存在的錯誤，幫助我們涉及出結(jié)構簡單、工作可靠、效率較高的最 優(yōu)回路。在仿真中我們還可以觀察到各元件的物理量值，如液壓缸的運動速度、輸出力、節(jié)流閥的 開度等，這樣能夠預先了解回路的動態(tài)特性，從而正確的估計回路實際運行時的工作狀態(tài)。另外該 軟件在方針是還可顯示回路中關鍵元件的狀態(tài)量如液壓缸活塞桿的位置、換向閥的位置、壓力表的 壓力、流量計的流量。這些參數(shù)對設計液壓電氣控制系統(tǒng)是非常重要的，從而充分發(fā)揮了時間在設 計中的導向

42、作用。(3) 綜合演示功能FluidSIM軟件包含了豐富的教學資料，提供了各種液壓電氣元件的符號、實物圖片、工作原理9。剖視圖和詳細的功能描述。一些重要元器件的剖視圖可以進行動畫播放，逼真地模擬這些原件工作 過程及原理。該軟件還具有多個教學影片，講授了重要液壓電氣回路和液壓電氣元件的使用方法及 應用場合，有利與我們對液壓電氣技術的理解和掌握4.2液壓回路仿真、連接與調(diào)試3G11*1F-04.2.1基本換向回路的連接與調(diào)試I|KI-尹豈VI iW原理圖SCE調(diào)試圖422二級減壓回路的連接與調(diào)試lGA1劌F-0迫冷述I皿1 Jp| T 1原理圖+34VO-10rtW2MM1OV0MM21 KMl

43、KH1 /f sesE-中 中吃宇葉V3中冬011010接線圖aoflU-lL調(diào)試圖423兩種速度換接回路的連接與調(diào)試001 SCE 3CBFOTI呂曾TShftV3原理圖Y7+21V2345678口如3OB咖 順、她wvtirn 屠TKM1KWB匚n Y3匚鼻和匚勺取2匚勺*接線圖fs- - I;.口J Th*hB 1圖4氣動鉆床氣動系統(tǒng)控制冋路圖A rR 1R1實物圖A Ir-vfil調(diào)試圖434氣動機械手回路的設計、連接與調(diào)試氣動機械手一個動作循環(huán)過程：上升7左行7下降7夾緊7上升7右行7 氣動機械手組成：水平缸、夾緊缸、垂直缸CN下降7松開10C%nt調(diào)試圖2.00丄15自動線MPS5.1 MPS功能我們本次實訓的自動線 MPS是企業(yè)里的自動線的縮小版。讓我們模擬下企業(yè)里的流程，讓我們 熟悉企業(yè)中的自動線是怎么實現(xiàn)的。5.2 MPS系統(tǒng)技術構成與控制方式1、機械本體系統(tǒng)：它是自動化設備及生產(chǎn)線的機械主體結(jié)構和各功能系統(tǒng)的支撐部件。 原有機械產(chǎn)品中增加電子裝置，或用電子裝置取代原有機械部件構成的。2、檢測傳感系統(tǒng)：獲取信息，對信號進行放大、變換、顯示和記錄等。將獲取的信息或狀態(tài)參 數(shù)反饋輸送至信號處理及控制系統(tǒng)。3、信號處理和控制系統(tǒng)：自動控制系統(tǒng)將檢測