自动控制系统使用与维护

情境一开环数控机床控制系统的分析

任务一数控机床电气控制系统的初步认识

一、了解开环控制与闭环控制

二、了解自动控制系统的一般概念

三、提出控制系统的性能要求

四、了解系统的传递函数

五、绘制方框图并进行等效变换

任务实施

任务二脉冲发生器的设计与制作

一、掌握基本逻辑运算规则

二、多谐振荡器的设计

三、多谐振荡器应用实例

任务实施

任务三脉冲分配器的设计与制作

一、基本触发器

二、同步RS触发器

任务实施

任务四功率放大器的设计与制作

一、分析三极管的结构、分类及其放大作用

二、共射极基本放大电路

三、功率放大电路的类型及使用

任务实施

拓展任务

情境二数控机床伺服系统及常用执行元件的选择与维护

任务一认识数控机床的伺服系统

一、数控机床的初步认识

二、认识数控机床伺服系统及其组成

三、对数控机床伺服系统进行分类

四、根据数控机床的特点提出对数控机床伺服系统的要求

任务实施

任务二数控机床伺服系统执行元件的认识与维护

一、直流电动机的认识与维护

二、交流电动机的认识与维护

三、步进电机的认识与维护

任务实施

拓展任务

情境三直流调速系统的设计

任务一提出改造开环直流调速系统方案

一、认识转速控制的要求和调速指标

二、分析存在问题

任务实施

任务二单闭环直流调速系统的设计

一、单闭环调速系统

二、开环系统机械特性和闭环系统静特性的比较

三、单闭环调速系统的基本性质

任务实施

任务三设计有电流截止环节的单闭环调速系统

一、电流截止负反馈调速系统

二、系统的静特性方程

三、系统稳态结构

四、静态特性的特点

任务实施

任务四设计单闭环无静差调速系统

一、无静差系统的实现方法

二、设计步骤

三、设计方法

四、积分调节器的设计

五、比例与积分控制的比较

六、比例积分控制规律

七、Pl调节器输出时间特性

任务实施

任务五设计双闭环直流调速系统

一、转速电流双闭环直流调速系统及其静特性

二、双闭环系统的启动过程

任务实施

任务六可逆调速系统的设计

一、单片微机控制的PWM可逆直流调速系统

二、有环流控制的可逆晶闸管一电动机系统

任务实施

拓展任务

情境四交流调速系统的设计

任务一对交流调速系统进行认识与分类

任务实施

任务二交流异步电动机转差功率消耗型调速系统的设计

一、异步电动机变压调速电路

二、电磁转差离合器调速系统

三、串电阻调速电路

任务实施

任务三交流异步电动机转差功率不变型调速系统的设计

一、异步电动机变极调速的设计

二、异步电动机变频调速系统的原理

三、电力电子变压变频器的主要类型

四、变频器的选择、使用与维护

五、变频器的选择与安装

任务实施

任务四交流异步电动机转差功率回馈型调速系统的设计

一、异步电动机双馈调速的设计

二、串级调速系统的实现

任务实施

拓展任务

情境五数控机床常见检测元件的认识

任务一认识数控机床常用检测元件

一、旋转变压器的认识

二、感应同步器的认识

三、认识脉冲编码器

四、绝对式编码器的认识

五、认识光栅

六、磁栅的认识

任务实施

任务二测速发电机的选用与维护

一、认识测速发电机

二、直流测速发电机

三、交流异步测速发电机

四、其他类型的测速发电机

任务实施

任务三数控机床控制系统中常见传感器的选择与维护

一、传感器的分类

二、传感器的基本特性

三、机床中常用传感器简介

四、数控机床中传感器的正确选择和使用

任务实施

拓展任务

情境六自动化仪表的设计安装与调试

任务一典型传感器使用

一、自动检测技术及其应用

二、检测技术的误差

三、传感器及其应用

四、传感器基本特性

五、典型传感器

任务实施

任务二自动化仪表的安装和调试

一、常用检测系统中自动化仪表的选型

二、检测信号抗干扰电路的设计和信号变送的方法

三、常用测温检测仪表的安装与使用

任务实施

拓展任务

情境七工业锅炉控制任务的实现

任务一锅炉工艺流程简介

任务实施

任务二锅炉控制的任务及实现

一、自动控制系统及分类

二、锅炉控制系统

任务实施

拓展任务

情境八控制系统远程监控的实现

任务一利用计算机实现远程监控

一、什么是组态，它的作用是什么

二、“组态王”简介

三、实例教程

任务实施

任务二讨论设计后系统的可行性与改造方案

一、组态王高级功能简介

二、组态王高级功能

任务实施

拓展任务

情境九典型自动化系统上位机监控系统设计

任务一恒压供水控制系统上位机监控系统设计

一、恒压供水系统工艺

二、监控系统要求

任务实施

任务二物料输送控制系统上位机监控系统设计

一、概述

二、输煤程控系统工艺简介

任务实施

任务三加工车间控制系统上位机监控系统的设计

一、自动化生产线概述

二、数控机床

三、加工车间监控系统

任务实施

任务四装配车间上位机监控系统的设计

一、工业机器人

二、组装车间监控系统

任务实施

拓展任务

附录

附录A任务页

附录B工作记录页

附录C总结评价页

参考文献

　　本书以工业生产企业及机械制造企业中自动控制系统设计、安装、使用及维护岗位工作过程为主线，以典型工作任务为载体，通过创建实际工作情境、引导学生完成工作任务的过程将够用的理论知识和实用的操作技能一同传授给学生。　　本书共设置了九个情境，每个情境中分设若干个任务。分别以典型机械制造设备(数控机床)、典型工业生产设备(工业窑炉)和典型生产工艺(恒压供水、物料输送、加工车间、装配车间)控制系统的分析、设计、使用和维护为主线，介绍了相关的知识内容。通过任务促使学生学习知识内容；通过对知识内容的学习和理解，完成所提出的任务。从而使知识内容融入到工作过程中去，理论知识和实践技能紧密结合在一起。在课程的实施过程中，可通过资讯、决策、计划、实施、检查、评价六个步骤来完成任务的布置、知识的自主学习、任务的规划实施和总结评价的全过程。在本书的附录中，提供了在情境教学实施过程中使用的任务页、工作记录页和总结评价页等材料，供各位参考。　　本书主要面向机械制造与自动化、电气自动化技术等专业的高等职业院校师生，同时，也可以作为控制系统设计、安装、使用、维护等方面工程技术人员的参考书。