机电一体化概论教案9.doc

PAGE PAGE 1 年 月 日 课 题 机电一体化系统的组成 课 型 新 授 授课日期 授课时数 （总第 ~ ） 教学目标 了解机电一体化系统组成部分之控制器及工控机 教学重点 控制器的作用、工控机 教学难点 可靠性和抗干扰技术 板书设计 机电一体化系统的组成 控制器及工控机 一、控器的作用 二、工控机及常用的控制器 教学程序 教 学 内 容 教学方法与 教学手段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 复习 简单回顾第二章第二节部分内容，重点突出传感器的组成、发展、分类、主要性能指标等 新课导入 从机电一体化系统的组成导入新课——控制器及工控机 新课讲授 机电一体化系统的组成 机电一体化系统是由机械本体、检测及传感器、计算机控制和执行机构四个部分组成。 控制器及工控机 机与电一体化的机理在于控制器和它的控制作用。 控制器是系统的指挥中心。 一、控制器的作用 进行模拟量的控制 进行数字量的控制 教后记 教学程序 教学内容 教学方法与 教学手段 对模拟量的控制 对逻辑状态的控制 顺序控制 顺序控制是逻辑控制的基本形式。 运动控制 运动控制指的是在执行机构（如阀门、洗刀、机械手）从一点移动到另一点的过程中，对它们进行定位、速度控制或加速度的控制。 定位控制 绝对值方式 增量方式 Ⅰ、利用步进电动机定位 Ⅱ、利用直流（或交流）伺服电动机定位 Ⅲ、利用行程开关定位 速度控制 速度的模拟反馈控制 速度的数字反馈控制 用工控机控制速度 伺服控制 电液伺服控制系统 电气伺服机构也是以同样的方法进行控制的 工控机及常用的控制器 工控机是机电一体化设备的控制中心工控技术是机电一体化技术的重要内容。 1、什么是工控机（系统） 工业控制系统 工控机系统 2、工控机的分类 （1）可变程序控制器（PLC） （2）单机片 单机片装在设备内，体积小，功能强，价格低。它以广泛用于机电一体化的自动化或智能产品中。 （3）工业微型计算机 与普通微型计算机相比，工业微型计算机具有以下优点： 提问 讲解 例举等结合学生的经验 教后记 教学程序 教学内容 教学方法与 教学手段 外部紧固，耐冲击和振动 具有工业标准电源 高可靠性 具有带电拔插能力 前端走线，开放式架构，具有升级和扩展的功能。 （4）ID调节器 （5）其他 工控机包括现场总线控制系统（FSC）、分布式控制系统（DCS）以及数控系统（CNC、FMS、CAM）等。 三、可靠性和抗干扰技术 1、可靠性技术 （1）可靠性的提出 （2）可靠性的内容 a产品 b规定条件 c规定的时间 d规定的功能 （3）提高系统的可靠性的途径 （1）提高系统中各组成元件、器件的质量，并提高系统的装配质量。 （2）采用故障诊断技术，提高系统的可维护性。 （3）用容错法来设计 2、抗干扰技术 抗干扰技术是控制技术的重要部分 对抗干扰技术的要求 抗干扰技术应该研究机电一体化控制系统如何抵抗外部干扰和内部干扰，使系统能正常工作。 由于机电一体化系统和设备本身也会向周围发出电磁干扰，影响其他电子设备及系统正常运行，因此，抗干扰技术还包括研究限制内部干扰向外泄露的措施。 提问 讲解 例举等结合学生的经验 教后记 教学程序 教学内容 教学方法与 教学手段 Ⅳ Ⅴ 课堂小结 一、控器的作用 二、工控机及常用的控制器 布置作业 A完成下列问答： 2-6控制器和工控机在机电一体化中的作用是什么？ 2-7简单说明控制器有哪几种控制类型？ 2-8举例说明顺序控制。 2-9举例说明运动控制。 2-10什么是工控机？ 2-11目前常用的工控机有哪几种？ B预习第二章第四节内容。 教后记