2023學(xué)年完整公開課版緒論

主講教師：張小力城軌工程學(xué)院緒論盾構(gòu)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)應(yīng)用知識點：一：工業(yè)4.0與中國制造2025二：自動化技術(shù)的發(fā)展三：本課程的內(nèi)容與要求緒論一、

三相交流異步電動機直接啟動控制主要內(nèi)容：

本節(jié)課主要熟悉自動化發(fā)展史，2學(xué)時。重難點：

熟悉工業(yè)4.0與中國制造2025；熟悉自動化技術(shù)的發(fā)展；熟悉本門課程的主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法。講授方式：PPT講授+云課堂討論+提問+總結(jié)01工業(yè)4.0與中國制造20254為什么提出工業(yè)4.0？企業(yè)兩個目的：①生產(chǎn)產(chǎn)品②產(chǎn)品賣出去企業(yè)通常分為兩大部門：①生產(chǎn)部門（通過MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）管理）②業(yè)務(wù)部門（通過ERP（管理信息系統(tǒng)）管理）

ERP和MES其實并沒有連起來！53.0大圓滿之后，要沖擊工業(yè)4.0美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”：互聯(lián)網(wǎng)世界第一，希望從信息化層降維到自動化層；德國“工業(yè)4.0”：機械制造業(yè)最強，希望從自動化層升格到信息化層；中國“中國制造2025（互聯(lián)網(wǎng)+）”：制造業(yè)第一大國，互聯(lián)網(wǎng)第二強國，工業(yè)化與信息化融合01工業(yè)4.0與中國制造20256

《中國制造2025》是2015年5月8日國務(wù)院公布的強化高端制造業(yè)的國家戰(zhàn)略規(guī)劃中建設(shè)中國為制造強國的三個十年戰(zhàn)略中第一個十年行動綱領(lǐng)。①到2025年邁入制造強國行列----中國制造20252020年：基本實現(xiàn)工業(yè)化，制造業(yè)大國地位進一步鞏固，制造業(yè)信息化水平大幅提升。2025年，制造業(yè)整體素質(zhì)大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強，全員勞動生產(chǎn)率明顯提高，兩化（工業(yè)化和信息化）融合邁上新臺階。②到2035年，制造業(yè)整體達到世界制造強國陣營中等水平③新中國成立一百年時，綜合實力進入世界制造強國01工業(yè)4.0與中國制造20257

01工業(yè)4.0與中國制造202502自動化技術(shù)的發(fā)展8

①控制方式的發(fā)展手動→單機自動化→綜合（分布式）自動化功能上：簡單→復(fù)雜操作上：笨重→輕巧集中管理分散控制02自動化技術(shù)的發(fā)展9

②控制裝置的發(fā)展硬件控制→軟件控制電器控制-電機放大機-磁放大器-晶閘管-順序控制器-數(shù)字控制-變頻裝置-IPC-PLC（PAC）本課程的重要性10

在學(xué)科中的地位：PLC及其網(wǎng)絡(luò)被公認為現(xiàn)代工業(yè)化的三大支柱之一，是自動化控制領(lǐng)域一種及其重要的控制設(shè)備。在本專業(yè)中的地位：本課程的教學(xué)性質(zhì)11

本課程盾構(gòu)專業(yè)的主要專業(yè)課之一；本課程實踐性強，與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密；知識的覆蓋面較寬，是強電、弱電的結(jié)合，機、電、液(氣)的結(jié)合。本課程的教學(xué)目標12

熟悉PLC常用輸入輸出設(shè)備（低壓電器）的原理、規(guī)格及選用；熟悉傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的基本原理；掌握PLC的基本原理、指令及應(yīng)用、程序設(shè)計方法；掌握PLC應(yīng)用系統(tǒng)的常規(guī)接線操作方法；掌握盾構(gòu)機電氣圖紙識讀方法；具有電氣控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維修的能力；本課程的內(nèi)容簡介13

總課時：72h

教材：《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》.李俊秀主編.化學(xué)工業(yè)出版社

教材本課程的內(nèi)容簡介14

參考資料：1.《大中型PLC應(yīng)用教程》.廖常初主編.北京：機械工業(yè)出版社2.《S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)》.廖常初主編.機械工業(yè)出版社

網(wǎng)絡(luò)資源:1.學(xué)院官網(wǎng)—數(shù)字中心—在線開放課程2.云課堂3.中國大學(xué)MOOC4.51自學(xué)網(wǎng)、中國工控網(wǎng)、中國自動化網(wǎng)、西門子中國等。本課程內(nèi)容簡介15

課內(nèi)實訓(xùn)安排：課程名稱實訓(xùn)項目（組數(shù))周次學(xué)時地點電氣與PLC技術(shù)應(yīng)用電器元件布置圖識讀與認知32盾構(gòu)創(chuàng)新實訓(xùn)基地盾構(gòu)機電動機低壓電器識讀與認知72盾構(gòu)創(chuàng)新實訓(xùn)基地盾構(gòu)機PLC控制系統(tǒng)圖紙識讀與認知132盾構(gòu)創(chuàng)新實訓(xùn)基地盾構(gòu)機各系統(tǒng)電氣圖紙識讀與認知172盾構(gòu)創(chuàng)新實訓(xùn)基地本課程內(nèi)容簡介16

學(xué)習(xí)要求：

（1）學(xué)習(xí)要求：課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、課堂積極參與、認真完成作業(yè)；閱讀相關(guān)參考資料，上網(wǎng)查詢有關(guān)可編程序控制器（PLC）特別是西門子s7-200、300/400、s7-1200等相關(guān)知識。（2）紀律要求：主要講授內(nèi)容：授課+課堂討論+實踐環(huán)節(jié)+作業(yè)練習(xí)考核與成績評定：總評成績100%=平時成績20%+過程性考核30%+期末考試50%本課程重難點及定位17

重難點：

常用低壓控制電器的工作原理與用途；可編程序控制器（PLC）的工作原理、相關(guān)指令應(yīng)用與程序設(shè)計；盾構(gòu)機電氣圖紙的識讀。與其他門課程的關(guān)系：

前導(dǎo)課程：電工電子技術(shù)、計算機應(yīng)用與基礎(chǔ)等。后續(xù)課程：機電一體化問題一18

電氣和電器的異同？電器：

電器是一種根據(jù)外界施加的信號和技術(shù)要求，能手動或自動斷開或接通電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)對電或非電對象的切換、控制、檢測、保護、變換、和調(diào)節(jié)的電工器械。單指設(shè)備（如繼電器、接觸器、互感器等）電氣從大方面講包括電器和其所需要的保護以及其發(fā)生物理現(xiàn)象（如發(fā)熱、電弧、電暈等）。電氣：電氣現(xiàn)看來可以理解為一個學(xué)科，電氣工程等。

電器主要是指電器設(shè)備，電器也是電氣工程下屬的一個研究方向。電氣比較泛泛。問題一19

電器與電氣：電器是具體的形象，而電氣是不可觸摸的概念！電者無形，氣者亦無形，是為電氣。電之神韻，外表現(xiàn)為電器，服務(wù)生活，服務(wù)生產(chǎn)；內(nèi)表為理論，比肩與諸學(xué)，比踵于兔豹，是為電氣。問題二20

機與電的發(fā)展歷程：第一次工業(yè)革命：始于1750年代左右的英國標志：珍妮機與蒸汽機人類進入了“蒸汽時代”第二次工業(yè)革命：始于19世紀70年代標志：電力的廣泛應(yīng)用;內(nèi)燃機的創(chuàng)制和使用;化學(xué)工業(yè)的建立人類進入了：“電氣時代”第三次工業(yè)/科技革命：始于20世紀40年代標志：電子計算機及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用人類進入了：“信息時代”或“知識經(jīng)濟時代”02可編程控制器21

可編程控制器的產(chǎn)生1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出第一臺PLC(可編程控制器)，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。

費時費工費料簡單易懂操作方便可靠性高通用靈活體積小使用壽命長02可編程控制器22

可編程控制器（ProgrammableLogicController）是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸