任务三8安装与调试三相电动机的自动往返控制线路221230页.docx
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任务三8安装与调试三相电动机的自动往返控制线路221230页
8、安装与调试三相电动机的自动往返控制线路
一、工作任务
子任务8安装与调试三相电动机的自动往返转控制线路
二、任务描述
在生产过程中，例如摇臂钻床、万能铣床、镗床、桥式起重机及各种自动或半自动控制机床设备中，它们的某些运动部件的行程或位置要受到限制。
而部分生产机械的工作台则要求在一定行程内自动往返运动，以便实现对工件的连续加工，提高生产效率。
常运用行程开关SQ来实现行车的自动停止控制及终端限位保护。
请根据控制要求设计安装电路：
、当按下SB1时,行车开始向前运行，当运行至A地时，撞下行程开关SQ1,行车自动向后运动；当按下SB2，行车向后运行，当运行至B地时，撞下行程开关SQ2，行车自动向前运行（自动往返）；②、当A地的SQ1（B地的SQ2）失效时，行车向前（向后）运行至末端，撞下SQ3（SQ4）后，将自动停止（终端保护）；③、当行车向前（向后）运行中，按下按钮SB3，行车马上停止。
④、掌握电气元件的安装布置要点，合理布置和安装电气元件。
⑤、根据电气原理图进行布线，安装检测完成后通电试车。
请结合线路的工作过程，讲述/分析电路工作原理。
学生接到本任务后，应根据任务要求，准备工具和仪器仪表，做好工作现场准备，严格遵守作业规范进行施工，线路安装完毕后进行调试，填写相关表格并交检测指导教师验收。
按照现场管理规范清理场地、归置物品。
三、任务要求
1、熟悉行程开关SQ的基本结构、动作原理，熟记它们的图形符号和文字符号，学会正确识别、使用行程开关SQ的复合触头；
2、巩固复合按钮SB、接触器KM的动断触头、动合触头的原理；巩固联锁的概念，能熟练运用接触器、按钮的触头，实现电气联锁功能；
3、掌握电动机在自动往返的行程控制中的常见故障识别及排除方法；认真填写学材上的相关资讯问答题。
4、能根据要求完成自动往返控制线路的安装接线并进行通电调试；
5、认真填写学材上的相关资讯问答题。
四、能力目标
1、学会正确识别、选用、安装、使用行程开关SQ，熟悉它们的功能、基本结构、工作原理及型号意义，熟记它们的图形符号和文字符号。
2、掌握行程控制原则的基本要求。
3、熟悉行车自动往返控制线路的工作原理，学会安装自动往返控制线路。
4、各小组发挥团队合作精神，学会三相电动机的自动往返转控制线路的安装的步骤、实施和成果评估。
五、任务准备
（一）相关理论知识
一）行程控制原则
自动往返控制在许多生产机械中，常需要控制某些机械运动的行程，即某些生产机械的运动位置，例如，生产车间的行车运行到终端位置时需要及时停车，铣床要求工作台在一定距离内能自动往返，以便对工件连续加工，像这种控制生产机械运动行程和位置的方法叫做行程控制，也称限位控制。
二）行程控制的相关知识
图3-8-1各类型的行程开关
接近开关：
1、概述
接近开关是一种毋需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动交流或直流电器或给计算机装置提供控制指令。
接近开关是种开关型传感器（即无无触点开关），它即有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，且动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。
产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型。
接近开关又称无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。
当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。
它广泛地应用于机床、冶金、化工、轻纺和印刷等行业。
在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。
接近开关具有使用寿命长、工作可靠、重复定位精度高、无机械磨损、无火花、无噪音、抗振能力强等特点。
因此到目前为止，接近开关的应用范围日益广泛，其自身的发展和创新的速度也是极其迅速。
2、接近开关的主要功能
（1）检验距离
检测电梯、升降设备的停止、起动、通过位置；检测车辆的位置，防止两物体相撞检测；检测工作机械的设定位置，移动机器或部件的极限位置；检测回转体的停止位置，阀门的开或关位置；检测气缸或液压缸内的活塞移动位置。
（2）尺寸控制
金属板冲剪的尺寸控制装置；自动选择、鉴别金属件长度；检测自动装卸时堆物高度；检测物品的长、宽、高和体积。
（3）检测物体存在有否检测生产包装线上有无产品包装箱；检测有无产品零件。
（4）转速与速度控制
控制传送带的速度；控制旋转机械的转速；与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。
（5）计数及控制
检测生产线上流过的产品数；高速旋转轴或盘的转数计量；零部件计数。
（6）检测异常
检测瓶盖有无；产品合格与不合格判断；检测包装盒内的金属制品缺乏与否；区分金属与非金属零件；产品有无标牌检测；起重机危险区报警；安全扶梯自动启停。
（7）计量控制
产品或零件的自动计量；检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量；检测浮标控制测面高度，流量；检测不锈钢桶中的铁浮标；仪表量程上限或下限的控制；流量控制，水平面控制。
（8）识别对象
根据载体上的码识别是与非。
（9）信息传送
ASI（总线）连接设备上各个位置上的传感器在生产线（50-100米）中的数据往返传送等。
3、接近开关分类及结构
接近开关的作用是当某物体与接近开关接近并达到一定距离时，能发出信号。
它不需要外力施加，是一种无触点式的主令电器。
它的用途已远远超出行程开关所具备的行程控制及限位保护。
接近开关可用于高速计数、检测金属体的存在、测速、液位控制、检测零件尺寸以及用作无触点式按钮等。
就目前应用较为广泛的接近开关按工作原理可以分为以下几种类型：
不管哪种，它们的工作原理都是接近物体后它里面的感应回路就产生一个电信号，它的放大电路放大这个信号后就输出（开关）电压，来启动连在上面的中间继电器动作。
高频振荡型：
用以检测各种金属体
电容型：
用以检测各种导电或不导电的液体或固体
光电型：
用以检测所有不透光物质
超声波型：
用以检测不透过超声波的物质
电磁感应型：
用以检测导磁或不导磁金属
按其外型形状可分为园柱型、方型、沟型、穿孔（贯通）型和分离型。
园柱型比方型安装方便，但其检测特性相同，沟型的检测部位是在槽内侧，用于检测通过槽内的物体，贯通型在我国很少生产，而日本则应用较为普遍，可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。
接近开关按供电方式可分为；直流型和交流型，按输出型式又可分为直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和交流三线制。
（1）两线制接近开关
两线制接近开关安装简单，接线方便；应用比较广泛，但却有残余电压和漏电流大的缺点。
（2）直流三线式
直流三线式接近开关的输出型有NPN和PNP两种，70年代日本产品绝大多数是NPN输出，西欧各国NPN、PNP两种输出型都有。
PNP输出接近开关一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多，NPN输出接近开关用于控制直流继电器较多，在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。
4、接近开关的选型和检测
（1）接近开关的选型
对于不同的材质的检测体和不同的检测距离，应选用不同类型的接近开关，以使其在系统中具有高的性能价格比，为此在选型中应遵循以下原则：
A、当检测体为金属材料时，应选用高频振荡型接近开关，该类型接近开关对铁镍、A3钢类检测体检测最灵敏。
对铝、黄铜和不锈钢类检测体，其检测灵敏度就低。
B、当检测体为非金属材料时，如；木材、纸张、塑料、玻璃和水等，应选用电容型接近开关。
C、金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。
D、对于检测体为金属时，若检测灵敏度要求不高时，可选用价格低廉的磁性接近开关或霍尔式接近开关。
（2）接近开关技术指标检测
A、动作距离测定；当动作片由正面靠近接近开关的感应面时，使接近开关动作的距离为接近开关的最大动作距离，测得的数据应在产品的参数范围内。
B、释放距离的测定；当动作片由正面离开接近开关的感应面，开关由动作转为释放时，测定动作片离开感应面的最大距离。
C、回差H的测定；最大动作距离和释放距离之差的绝对值。
D、动作频率测定；用调速电机带动胶木圆盘，在圆盘上固定若干钢片，调整开关感应面和动作片间的距离，约为开关动作距离的80%左右，转动圆盘，依次使动作片靠近接近开关，在圆盘主轴上装有测速装置，开关输出信号经整形，接至数字频率计。
此时启动电机，逐步提高转速，在转速与动作片的乘积与频率计数相等的条件下，可由频率计直接读出开关的动作频率。
E、重复精度测定；将动作片固定在量具上，由开关动作距离的120%以外，从开关感应面正面靠近开关的动作区，运动速度控制在0.1mm/s上。
当开关动作时，读出量具上的读数，然后退出动作区，使开关断开。
如此重复10次，最后计算10次测量值的最大值和最小值与10次平均值之差，差值大者为重复精度误差。
图3-8-2接近开关近外形及符号
三）位置控制原理
1、电路原理图
图4-8-4电路工作原理图
2、自动往返控制线路工作原理如下：
3、停止控制
中途如需停机时，按下SB1，控制线路断电，接触器释放，电动机停转。
（二）外围设备、工具的准备
为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供借用工具清单。
表3-8-1工作岛借用工具清单
序号
名称（型号、规格）
数量
借出时间
学生签名
归还时间
学生签名
管理员签名
1
2
3
4
5
（三）材料的准备
为完成工作任务，每个工作小组需要向工作站内仓库工作人员提供领用材料清单。
表3-8-2工作岛借用材料清单
序号
名称（型号、规格）
数量
借出时间
学生签名
归还时间
学生签名
管理员签名
1
2
3
4
5
（四）团队分配的方案
将学生分为5个小组，每个工作岛为1组，根据工作岛工位要求，每组6人，每组指定1人为小组长、2人为材料管理员，材料管理员负责材料领取分发，小组长负责组织本组相关问题的计划、实施及讨论汇总，填写各组员工作任务实施所需文字材料的相关记录表。
还等什么?
赶快决策出工作计划并实施它
六、制定工作计划
七、任务实施
（一）为了更好的完成任务，你可能需要回答以下资讯
（1）在本电路中，起到终端保护的元件是、。
（2）查看行程开关的型号数据，如何根据实际要求选择行程开关？
（3）请对比行程开关SQ与按钮SB的动作原理，它们的使用场合有什么不同？
完成了，仔细检查，客观评价，及时反馈
………………………………………………………………………
（二）安装与调试三相电动机控自动往返控制线路
1、设计要求
（1）根据控制要求设计一个电路原理图：
为了在生产过程中满足工作需要，常常要进行位置控制工作。
比如学校电动门的打开/关闭过程的自动限位停止或者电梯的上升/下降过程的终端保护等。
这种有关位置控制的工作特点的控制线路即为行程控制原则线路。
请再想想在生活中还有哪些地方用到了位置控制？
根据电路控制要求安装控制线路，分析其电路的工作原理。
（2）根据任务要求设计出安装与调试三相电动机自动往返控制线路电器布置图。
（3）根据任务要求设计出安装与调试三相电动机的自动往返控制线路电气接线图。
2、安装步骤及工艺要求
（1）逐个检验电气设备和元件的规格和质量是否合格。
（2）正确选配导线的规格、导线通道类型和数量、接线端子板型号等。
（3）在控制板上安装电器元件，并在各电器元件旁做好与电路图上相同代号的标记。
（4）按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码套管。
（5）选择合理的导线走向，做好导线通道的准备，并安装控制板外部的所有电器。
（6）进行控制箱外部布线，并在导线线头上套装与电路图相同线号的编码套管。
对于可移动的导线通道应放适当的余量，使金属软管在运动时不承受拉力，并按规定在通道内放好备用导线。
（7）检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性。
（8）检查热继电器的整定值是否符合要求。
各级熔断器的熔体是否符合要求，如不符合要求应予以更换。
（9）检查电动机的安装是否牢固，与生产机械传动装置的连接是否可靠。
（10）检测电动机及线路的绝缘电阻，清理安装场地。
3、通电调试
（1）通电空转试验时，应认真观察各电器元件、线路；
（2）通电带负载试验时,应认真观察各电器元件、线路；
4、注意事项
（1）不要漏接接地线。
严禁采用金属软管作为接地通道。
（2）在导线通道内敷设的导线进行接线时，必须集中思想，做到查出一根导线，立即套上编码套管，接上后再进行复验。
（3）在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求。
（4）通电操作时，必须严格遵守安全操作规程。
八、任务评价
（一）成果展示
各小组派代表上台总结完成任务的过程中，掌握了哪些技能技巧，发现错误后如何改正，并展示已接好的电路，通电试验，观察电动机的转动情况。
（二）学生自我评估与总结
。
（三）小组评估与总结
。
（四）教师评估与总结
。
（五）各小组对工作岗位的“6S”处理
在小组和教师都完成工作任务总结以后，各小组必须对自己的工作岗位进行“整理、整顿、清扫、清洁、安全、素养”；归还所借的工量具和实习工件。
（六）评价表
表3-8-3子任务8：
安装与调试三相电动机的自动往返转控制线路
班级：
___________
小组：
___________
姓名：
___________
指导教师：
______
日期：
___________
评价
项目
评价标准
评价依据
评价方式
权重
得分小计
学生
自评
20%
小组
互评
30%
教师
评价
50%
职业素养
1、遵守企业规章制度、劳动纪律
2、按时按质完成工作任务
3、积极主动承担工作任务，勤学好问
4、人身安全与设备安全
5、工作岗位6S完成情况
1、出勤
2、工作态度
3、劳动纪律
4、团队协作精神
0.3
专业能力
1、熟悉行程开关SQ的基本结构、动作原理，熟记它们的图形符号和文字符号，学会正确识别、使用行程开关SQ的复合触头；
2、巩固复合按钮SB、接触器KM的动断触头、动合触头的原理；巩固联锁的概念，能熟练运用接触器、按钮的触头，实现电气联锁功能；
3、掌握电动机在自动往返的行程控制中的常见故障识别及排除方法；
4、认真填写学材上的相关资讯问答题。
1、操作的准确性和规范性
2、工作页或项目技术总结完成情况
3、专业技能任务完成情况
0.5
创新能力
1、在任务完成过程中能提出自己的有一定见解的方案
2、在教学或生产管理上提出建议，具有创新性
1、方案的可行性及意义
２、建议的可行性
0.2
合计
九、技能拓展
如图4-8-5所示，是两条传送带运输机的示意图。
请按下述要求画出两条传送带运输机的控制电路图。
（1）1号启动后，2号才能启动；
（2）1号必须在2号停止后才能停止；
（3）具有短路、过载、欠压及失压保护。
图4-8-5示意图
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