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电工技术基础四川大学电气信息学院电工电子基础教学实验中心（48学时）,主讲教师舒朝君,scdxyouxiang,85405982,电工学（上册）电路与控制系统篇电工学（上册）第五版秦曾煌主编高等教育出版社电子技术原理与应用电路、数字系统、电子与电机（第3版）美AllanR.Hambley著；夏琳等译；清华大学出版社电路（第七版）美JamesW.Nilsson,SusanA.Riedel著；周玉坤等译；电子工业出版社,教材及参考书,1.掌握电路的基本原理和分析方法，为学习后续的专业课打好基础。2.通过实验,学习常规电子仪器的使用方法,锻炼动手能力。,教学基本要求：,教学要求实验教材：电工电子技术实验实验共8次，实验前应认真预习。实验课缺一次扣2分，实验报告缺一次扣2分。凡是未做好预习工作的一律不得做实验，可以当堂补作预习，或回去预习好后再另找时间补作。,平时成绩要记入总成绩中平时成绩包括：占总成绩的30%。2.期末笔试成绩占总成绩的70%。,电工技术基础,第1章电气工程简介,第2章电路基本原理,第3章直流电路分析,第4章瞬态分析,第5章正弦交流电路分析,电工技术基础,第9章交流电动机,第12章继电接触器控制系统,第13章可编程控制器及其应用,第6章三相电路系统,第8章机电能量转换原理,第7章电工测量,要求本课程注册学生应具备：,1.求解代数方程的能力。2.进行复数运算的能力。3.微积分学和求解常系数常微分方程的基础知识。4.举一反三的能力。,为什么学？学什么？怎么学？,为什么学,1广泛学习基础知识，以便能在自己的专业领域领导项目设计；2能够操作和维护电路系统；3能够与电气工程顾问沟通。,一.电能的应用及其与生产发展的关系,1：电能的应用。,工业：,农业：,日常生活：,为什么学,2。电能的优越性：,（1）便于转换：,（2）便于输送：,（3）便于控制,二、电工技术发展概况。,（1）电磁现象的研究工作,（2）电子技术的发展,（3）数字控制、数字测量技术的发展和应用,为什么学,学什么,1电路基本原理；2常用电气元件及设备；3常用电气控制系统。,怎么学,1确定什么是已知的，什么是待求的。2画电路图或者采用其他形式的模型。3考虑几个解决方案并从中挑选一个方案。4计算答案。5发挥创造性。6检验解答。,电气工程概述,电气系统的五个主要分支：电力系统控制系统通信系统计算机系统信号处理系统,电力系统,控制系统,飞机自动驾驶仪,发酵罐结构示意图,FP3中型PLC简介,FP3中型PLC外形,系统概述（1）,数据采集上图是本系统发酵罐结构示意图，通过传感器检测发酵罐内的重量和温度两个物理量，送入FP3可编程控制器的A/D模块。本系统所要采集的重量数据是06000kg的清洗重量不同，采取不同的措施对发酵罐进行清洗。本系统所要采集的温度数据是0150的蒸汽温度，根据温度的不同，由消毒过程采取相应的消毒措施进行消毒。要求温度达于130或者小于10时，要进行报警。,系统概述（2）,清洗过程当按下清洗按钮，用清洗液对发酵罐进行清洗过程开始，依次经过三个过程：注入、搅拌、排液。在三个过程进行中，如遇紧急情况都按停止清洗过程按钮。注入过程注入过程中电动机静止，应关闭阀门DT1、DT2。液重在01吨时，阀门DT8打开为高电平，液重在12吨时，打开DT7，同时关闭DT8。同理可知DT1DT6的状态。清洗液注入一个阀门，同时清洗了该阀门。清洗搅拌过程清洗液注入后，DT1DT8关闭，电机启动，搅拌30分钟后，电机停止搅拌进入排液过程。排液过程电机停止搅拌后，发酵罐清洗完毕，进入排液过程。首先打开DT1排3吨清洗液后，关闭DT1打开DT2，再排3吨清洗液，关闭DT2，整个清洗过程完毕。排液过程中DT3一直打开。,MDT8DT7DT6DT5DT4DT3DT2DT1,0123456T（吨）图2注入过程液重-阀门图,系统概述（3）,消毒过程高温消毒（灭菌）过程是在发酵罐内及其夹层中均注入120的高温蒸气，保持12小时，自然冷却。当按下消毒按钮后，则消毒过程开始。如果温度小于119，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号；若温度大于121，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号，处理后按下停止报警信号按钮。只有当温度大于或等于119，小于121时，消毒过程才进行，其阀门状态时序图如下图所示，同时PLC显示消毒过程正在进行。系统无论何时，如遇紧急情况都可按下停止消毒过程按钮。,消毒过程阀门状态时序图,1.电磁阀VL2、VL3、VL4、VL5闭合；VL1、VL6打开，蒸汽由VL1进入罐壁夹层，开始夹层加热消毒过程；电机阀DT2开；DT1、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8，6个电机阀关闭，DT3开，蒸汽从DT3进入发酵罐从DT2流出，同时为DT2、DT3消毒；持续时间为一小时；2.阀门DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次单独打开，重复阀门DT3的消毒过程，消毒时间均用一秒定时器定为1小时；3.阀门DT8消毒一小时后阀门DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8与DT1同时打开消毒，DT2闭合。所有的电机阀与DT1同时消毒，时间为六小时；4.6小时后，所有电机阀与电磁阀全部闭合；自然冷却，消毒过程结束。,消毒过程中的阀门状态,消毒过程详解,消毒过程控制流程图,首先检查消毒按钮是否闭合，若按钮没有闭合，则消毒过程不进行，而是进入相应的其他的过程（如清洗）；消毒按钮闭合则检查罐内及夹层温度，若小于119则温度过低，取消消毒过程；若温度大于119，则再次检验温度是否大于121；若温度大于121，消毒过程不进行，同时PLC给出报警信号，处理后按下停止报警信号按钮。只有当温度大于或等于119，小于121时，消毒过程才进行；VL2VL5闭合，VL1，VL6打开，让蒸汽进入夹层，高温消毒。再将DT2，DT3打开，其余电机阀闭合，将蒸汽从DT3注入罐内,DT2流出，高温消毒1小时，DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次逐个打开重复DT3的过程。当DT8开启一小时后，DT3DT8全部打开，DT1打开，DT2关闭，继续消毒六小时，然后所有阀门闭合，消毒过程结束。在此期间，随时都可按下停止消毒过程按钮。,程序详解（1）,X10为控制消毒按钮。342、当消毒按钮X10开，停止过程按钮X12、清洗按钮X11、结束消毒过程R23处于闭状态时，与R22开自保持，R22为消毒标志；348、当消毒标志位R22为开始非时跳转至下一过程（清洗）（10）；351、消毒标志R22开始，比较罐内温度是否小于119，小于，则跳转至取消过程指示Y44（8）；362、罐内温度大于119，则比较罐内温度是否大于121，大于，则跳转至（7）；小于或等于，则跳转至（6）；379、过程（7）开始位置；380、R900A开始，R22开始，Y42输出。即罐内温度大于121，消毒在进行，则报警；383、Y42开始，跳转至（6）；386、过程（6）开始的位置；387、R22开始，Y43输出，即消毒标志开始则指示进入消毒过程；,程序详解（2）,389、R22开始，Y51、Y52、Y53、Y54复位，即电磁阀VL2、VL3、VL4、VL5闭合；402、R22开始，Y50、Y55置位，即VL1、VL6打开，蒸汽由VL1进入罐壁夹层，开始夹层加热消毒过程；409、R22开始，Y31输出，即电机阀DT2开；Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、R24开始非，即DT4、DT5、DT6、DT7、DT8五个电机阀关闭，Y32即DT3开，R24所代表的过程不进行；开始注入蒸汽，蒸汽从DT3进入发酵罐从DT2流出，同时为DT2、DT3消毒；418、Y32开始，即DT3打开，R24开始非，DT3打开时间用一秒定时器定时，持续时间为一小时；424485接着Y33、Y34、Y35、Y36、Y37开始执行程序，即阀门DT4、DT5、DT6、DT7、DT8依次单独打开，重复阀门DT3的消毒过程，消毒时间均用一秒定时器定为1小时。此间R24所代表的过程不进行；,程序详解(3),491、T10开始，R38输出。493、T10或R24开始与R25开始非，R24输出，此处为R24自保持。表示阀门DT8消毒一小时后执行R24代表过程；此时R25代表过程执行则R24代表过程不执行；497、R24开始，一秒定时器定时六小时。此间所有的电机阀与DT1同时消毒，时间为六小时；502、T11开始，R25输出。表示所有阀门闭合，自然冷却消毒的过程；504、R24开始，Y32、Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、Y30置位，Y31复位，即阀门DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8与DT1同时打开消毒，DT2闭合。,程序详解（4）,529、T11开始，Y32、Y33、Y34、Y35、Y36、Y37、Y31、R25、Y50、Y55同时复位，即DT3、DT4、DT5、DT6、DT7、DT8、DT1、DT2、VL1、VL2同时闭合；即6小时后，所有电机阀与电磁阀全部闭合；560、过程（8）开始的位置；561、R22消毒标志开始，Y44输出，563、Y44开始，温度小于119报警，跳至（9）取消过程指示开始。566、过程（9）开始的位置；567、T11开