《电气控制技术与应用》课件 单元三 典型机床的电气控制

单元三

典型机床的电气控制课题一CA6140型普通车床电气控制一、教学目标二、教学任务三、教学做

（一）课题简介

（二）相关知识

（三）CA6140型卧式车床工作原理分析

（四）技能训练四、课题小结五、效果测评目录（一）知识目标1．理解和掌握机床检修步骤、检修方法；2.理解和掌握机床电路识读常识

；3.了解和熟悉CA6140普通车床主要组成；4.了解和熟悉CA6140普通车床拖动构成及特点；5.了解和熟悉CA6140普通车床电气控制系统中典型环节的运用；6.了解和熟悉CA6140普通车床的运动方式、控制特点和要求。一、教学目标（二）能力目标1.能够启动和操作控制CA6140普通车床；2.根据CA6140普通车床电气原理图，熟练掌握主电路的控制特点；3.根据CA6140普通车床电气原理图，熟练分析控制电路工作原理；4.掌握CA6140普通车床的电气故障分析思路和排故方法。

（一）课题简介

（二）电气维修相关知识（三）机床电气维修技能训练三、教学任务（一）课题简介CA6140型普通车床：应用广泛、普通车床教•

学▪

做用途与结构1、设备功能：车削外圆、内圆、端面、螺纹、切断割槽、钻孔、铰孔；2、机械组成：主床身、主轴箱、进给箱、溜板箱刀架、丝杆、光杆、床座、卡盘、尾架；3、电力拖动：三台电动机拖动；4、学习意义：掌握电气控制原理、故障分析方法。方刀架卡盘主轴箱挂轮架进给箱床身左床座纵溜板横溜板右床座尾架小滑板溜板箱光杠丝杠CA6140车床的主要结构1、机床检修步骤（1）观察故障现象：望、闻、问、摸（2）判断故障范围：逻辑分析法判断故障范围（3）精确查找故障点：直观法、电压测量法电阻测量法、短接法（4）排除故障：更换电器元件、维修电器（5）通电试车：接通电源，操作运行、检查验收

（二）相关知识2、机床检修方法（1）直观检查法

视觉、嗅觉、听觉、触觉发现和排出故障。（2）电压测量法用万用表电压档测量工作电压而发现和排出故障。（3）电阻测量法

用万用表电阻档测量工作电压发现和排出故障。（4）短接法

用导线直接短接故障线路，发现和排除故障。（a）电压分阶测量法（1）电压测量法（b）电压分段测量法（2）电阻测量法（a）电阻分阶测量法（b）电阻分段测量法(3)短接法3、机床电路阅读知识

（1）机床电路组成及其基本功能电路组成：电源电路、主电路、控制电路、辅助电路。（a）电源电路画成水平线；（b）主电路垂直于电源电路，位于电气原理图左侧；（c）控制电路电源电路，位于主电路的右侧；（d）辅助电路由变压器、镇流电源、照明灯、信号灯等。(2)电气原理图分区与标注（a）机床电气原理图按功能划分若干图区，一个图区表示一个回路，从左向右用数字编号，标注在图形下部。（b）机床电气原理图中每个电路的用途，必须用文字标注在原理图的上部的用途栏内。（c）机床电气原理图中，接触器、继电器下面画有两条竖直线，分左、中、右三栏，左栏为主触头所在区域，中栏为辅助常开所在区域，右栏为辅助常闭所在区域，未用触头，用“×”标出或不标。电源电路用途栏图区主电路控制电路辅助电路

（3）机床电路原理图识读方法

通常用查线阅读法阅读机床电气原理图。（a）从主电路看有哪些控制元件的主触头；（b）在控制回路找到控制元件和控制环节，进行控制回路的分析；（c）分析控制回路中，各回路之间的自锁、联锁、保护环节，以及各环节与机械、液压的动作关系；（d）先分析局部电路的工作原理，再分析整个控制电路，从而整体了解其工作原理。(三)CA6140型卧式车床工作原理分析CA6140型普通车床结构1、运动形式CA6140型车床运动形式：切削运动、进给运动、辅助运动。（1）切削运动工件旋转的主运动和刀具的直线进给运动。（2）进给运动刀架带动刀具的直线运动（包括刀架的纵向运动和横向运动）。（3）辅助运动

车床尾架的纵向运动，工件的加紧与放松等运动。2、电气控制特点及要求（1）主拖动电动机选用三相鼠笼式异步电动机（2）冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择启动与否；当主轴电动机停止时，冷却泵电动机应立即停止。

为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，采用点动控制。

3、主电路分析（1）M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动，接触器KM1控制主轴电动机，KH1为过载保护；（2）

M2为冷却泵电动机，用来输送冷却液，中间继电器KA1控制冷却泵电动机，KH2为过载保护；（3）M3为刀架快速移动电动机，用来拖动刀架快速移动，中间继电器KA2控制刀架快速移动电动机。4、控制电路分析

（1）主轴电动机M1的控制按下SB2，接触器KM线圈获电，KM主触头闭合，主轴电动机M1旋转，KM常开触头闭合，为KA1得电作准备。

（2）冷却泵电动机M2的控制当主轴电动机M1启动后，KM常开闭合，合上开关SB4，冷却泵电动机M2才能启动。当主轴电动机M1停止运转时，冷却泵电动机M2自动停止。（3）刀架快速移动电动机M3的控制

刀架快速移动电动机M3的控制由按钮SB3控制，刀架移动方向由进给操作手柄实现。（4）照明、信号线路分析

控制变压器TC二次侧分别输出110V、24V和6V电压。EL为车床照明灯，电压24V，由开关SA控制，；HL为电源信号灯，电压6V。

1、训练内容

对CA6140型车床电气控制线路的故障进行检修、分析及排除。

2、设备、工具及仪表

①设备：CA6140型车床电气控制模拟装置。

②工具：试电笔、尖嘴钳、螺钉旋具等。

③仪表：万用表、500V兆欧表等。（四）技能训练常用工具常用仪表

3、训练过程

①熟悉CA6140型车床电气模拟装置。

②在老师的监督下，接上三相电源。合上断路器QF，电源指示灯HL灯亮。

③由老师在模拟装置主电路或控制电路上设置3个电气故障点。④排除故障时，学生依据电路图用逻辑分析法初步确定故障范围，并在电路图中标出最小故障范围。⑤查出故障后，必须修复故障点。CA6140型车床的三个电气故障：（1）主轴电机不能启动；（2）主轴电动机M1发出异响；（3）电动机M1是点的控制。

4、注意事项①设备操作时，做到安全第一。②安装电源线、电动机线、接地线时，必须仔细查看各接线端，以免通电后发生触电意外或损坏电器。③实训结束后，应切断电源，将模拟设备上各开关置于断开位置。④检修时，所用工具、仪表应符合所用要求。⑤认真做好实训记录，包括在原理图上标注故障范围、故障点、故障现象等。四、课题小结根据本课题学习内容，按照教材所列测评内容，对教学效果进行测评，检验教学达标情况。五、效果测评考核目标考核内容考核要求评分标准知识目标（55）机床检修步骤掌握机床检修的基本步骤（1）3分；（2）其他5分。判断故障五法掌握故障判断五种方法及内容（1）方法3分；（2）内容2分。机床检修方法掌握机床检修方法每种方法2分；机床电路识读知识主电路的工作原理；控制电路工作原理；（1）主电路的工作原理3分；（2）控制电路的工作原理7分。本课题运动形式熟悉运动形式和作用（1）运动形式2分；（2）作用2分；电气控制特点和要求熟悉电气控制特点和要求（1）控制特点3分；（3）控制要求2分；工作原理分析能够熟练分析电气原理图工作原理（1）主电路5分；（2）控制电路10分；能力目标（40）主轴电动机不能启动掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（判断故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；主轴电动机运行中发出异响掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（判断故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；主轴电动机不能自锁运行掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（判断故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；其他故障分析掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（判断故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；安全文明（5分）劳保穿戴符合劳动保护相关规定；现场使用符合安全文明生产规程。考核评分记录表谢谢！Theend

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典型机床的电气控制课题二Z3050摇臂钻床电气控制一、教学目标二、教学任务三、教学做

（一）课题简介

（二）工作原理分析

（三）技能训练四、课题小结五、效果测评目录（一）知识目标1.了解和熟悉Z3050型摇臂钻床主要组成；2.了解和熟悉Z3050型摇臂钻床拖动构成及特点；3.了解和熟悉Z3050型摇臂钻床电气控制系统中典型环节的运用；4.了解和熟悉Z3050型摇臂钻床的运动方式、控制特点和要求。二、教学目标（二）能力目标1.能够启动和操作控制Z3050型摇臂钻床；2.根据Z3050型摇臂钻床电气原理图，熟练掌握主电路的控制特点；3.根据Z3050型摇臂钻床电气原理图，熟练分析控制电路工作原理；4.掌握Z3050型摇臂钻床的电气故障分析思路和排故方法。（一）课题简介（二）工作原理分析（三）故障分析及排故技能训练三、教学任务（一）课题简介教.学.做Z3050摇臂钻床应用广泛的一种专业钻孔设备用途与结构1、设备功能：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、螺纹。2、机械组成：底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台。3、电力拖动：四台电动机拖动。4、学习意义：掌握电气、液压之间控制原理、故障分析方法。1、运动形式主轴旋转运动、进给运动、辅助运动（1）主轴运动：摇臂钻床主轴带动钻头的旋转运动。（2）进给运动：摇臂钻床主轴的垂直运动（手动或自动）。（3）辅助运动：摇臂钻床主轴箱沿摇臂水平移动、摇臂沿外立柱上下移动以及摇臂连同外立柱一起相对于内立柱的回转运动。

（二）工作原理分析2、电气控制特点及要求（1）主轴电动机要求单向启动，承担钻削及进给运动。（2）摇臂升降及夹紧、放松、立柱和主轴箱夹紧、放。（3）松由摇臂升降电动机和液压泵电动机完成，要求正反转启动。（4）冷却泵由冷却泵电动机控制。3、主电路分析（1）1M为主轴电动机，接触器KM1控制主轴电动机，KH1为过载保护；（2）2M为摇臂升降电动机，由接触器KM2、KM3控制正反转；（3）3M为液压泵电动机，由KM4、KM5控制正反转，KH2为过载保护；（4）4M为冷却泵电动机，由QF2控制。Z3050摇臂钻床原理图4、控制电路分析（1）开车前的准备工作开车前需将配电柜门需关好，门控开关SQ4动作。（2）主轴电动机1M控制按按钮SB3，接触器KM1得电，主轴电动机1M运转；主轴工作指示灯HL2亮

。主轴操作手柄主轴电动机1M控制原理图（3）摇臂升降电动机2M控制按按钮SB4→KT1获电→KM4得电，液压泵电动机3M正转，供给液压油，将摇臂松开；同时行程开关SQ2动作，接触器KM4失电，液压泵电动机3M断电。SQ2常开闭合→KM2得电，摇臂升降电动机M2摇臂上升；当摇臂上升到所需位置时，松开按钮SB4，KM2和KT1同时断电，摇臂升降电动机M2停止运转。KM5得电，液压泵电动机3M反转，供给液压油，将摇臂夹紧，SQ3常闭断开，接触器KM5线圈断电，液压泵电动机3M断电。实现了摇臂的松开→上升→夹紧的整个动作过程。摇臂的下降和摇臂的上升工作原理相同，学生自行分析。限位开关SQ2、SQ3位置限位开关SQ2限位开关SQ3摇臂升降电动机2M控制原理图（4）立柱和主轴箱的夹紧与放松3M控制将SA1扳到中间位置（同时松紧），按SB6（松开），KT2、KT3同时获电。电磁铁YA1、YA2同时获电吸合，KT3延时常开触头延时1—3秒后闭合，KM4得电，液压泵电动机3M正转，供给液压油，使立柱和主轴箱同时松开。立柱和主轴箱同时夹紧的工作原理与松开相同，只要将按钮SB7（夹紧按钮）按下，KM5的电，液压泵电动机3M由正转换成反转即可。液压分配站及电磁阀电磁阀YA1YA2液压分配站立柱和主轴箱的夹紧与放松3M控制1、训练内容

对Z3050型摇臂钻床电气控制线路的故障进行检修、分析及排除2、设备、工具及仪表

①设备：Z3050型摇臂钻床电气控制模拟装置；

②工具：试电笔、尖嘴钳、螺钉旋具等；

③仪表：万用表、500V兆欧表等。（三）技能训练常用工具常用仪表3、训练过程①熟悉Z3050型摇臂钻床电气控制模拟装置。②在老师的监督下，接上三相电源。合上断路器QF，电源指示灯HL灯亮。③由老师在模拟装置主电路或控制电路上设置3个电气故障点。④排除故障时，学生依据电路图用逻辑分析法初步确定故障范围，并在电路图中标出最小故障范围。⑤查出故障后，必须修复故障点。Z3050摇臂钻床典型的三个故障：（1）摇臂不能上升，但能下降；（2）摇臂升降后，摇臂夹不紧；（3）摇臂上升或下降限位保护开关失灵。Z3050摇臂钻床操作按钮

4、注意事项①设备操作时，做到安全第一。②安装电源线、电动机线、接地线时，必须仔细查看各接线端，以免通电后发生触电意外或损坏电器。③实训结束后，应切断电源，将模拟设备上各开关置于断开位置。④检修时，所用工具、仪表应符合所用要求。⑤认真做好实训记录，包括在原理图上标注故障范围、故障点、故障现象等。四、课题小结根据本课题学习内容，按照教材所列测评内容，对教学效果进行测评，检验教学达标情况。五、效果测评考核目标考核内容考核要求评分标准知识目标（45）机床组成及拖动构成掌握机床的主要组成及电力拖动组成部分（1）机床主要组成5分；（2）拖动主要构成5分。电气控制主要特点包涵哪些典型控制环节等完整准确，无遗漏。遗漏一个典型环节扣2分，扣完为止；本课题运动形式熟悉运动形式和作用（1）运动形式3分；（2）作用2分；电气控制特点和要求熟悉电气控制特点和要求（1）主电路5分；（2）控制电路10分；本课题工作原理分析能够熟练分析电气原理图工作原理（1）主电路5分；（2）控制电路10分；能力目标（50）主轴电动机不能启动掌握分析、检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；摇臂不能上升但能下降掌握分析、检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；摇臂升降后夹不紧掌握分析、检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；摇臂升降保护开关失灵掌握分析、检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；其他故障分析掌握分析、检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；安全文明（5分）劳保穿戴符合劳动保护相关规定；现场使用符合安全文明生产规程。考核评分记录表谢谢！Theend

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典型机床的电气控制课题三M7475B型磨床电气控制一、教学目标二、教学任务三、教学做

（一）课题简介

（二）工作原理分析

（三）技能训练四、课题小结五、效果测评目录（一）知识目标1.了解和熟悉M7475B平面磨床主要组成；2.了解和熟悉M7475B平面磨床拖动构成及特点；3.了解和熟悉M7475B平面磨床电气控制系统中典型环节的运用；4.了解和熟悉M7475B平面磨床的运动方式、控制特点和要求。一、教学目标（二）能力目标1.能够启动和操作控制M7475B平面磨床；2.根据M7475B平面磨床电气原理图，熟练掌握主电路的控制特点；3.根据M7475B平面磨床电气原理图，熟练分析控制电路工作原理；4.掌握M7475B平面磨床的电气故障分析思路和排故方法。（一）课题简介（二）工作原理分析（三）故障分析及排故技能训练三、教学任务（一）课题简介M7475B平面磨床：应用广泛、工件表面打磨专用设备教.学.做用途与结构：1、设备功能：对工件表面进行打磨达到相应的工艺技术要求。2、机械组成：床身、立柱、园工作台、磨头架。3、电力拖动：五台电动机拖动。4、学习意义：掌握电气控制原理、故障分析方法。1、运动形式主运动、进给运动、辅助运动（1）主轴运动：砂轮电动机M1带动砂轮做旋转运动；（2）进给运动：工作台转动电动机M2驱动圆工作台做旋转运动，工作台移动电动机M3带动工作台左右移动，实现进给；（3）辅助运动：磨头升降电动机M4带动砂轮架在立柱导轨上做上下运动。

（二）工作原理分析M7475B型平面磨床电气原理图2、电气控制特点及要求（1）运动都采用电气控制，没有液压装置；（2）砂轮电机因电动机功率较大，采用Y/△降压启动方式；（3）工作台旋转电机为满足加工工艺需要，采用双速电机驱动。慢速时电机接成△形，快速时接成YY形。（4）为保证机床安全和避免电源短路，机床在工作台转动与磨头下降、工作台快转与慢转、工作台左移与右移，磨头上升与下降的控制线路中都设有电气联锁；（5）圆工作台的电磁吸盘采用晶闸管励磁和退磁控制。3、主电路分析（1）M1是砂轮电机，KM10、KM1和KM2是M1的Y/△起动接触器；（2）M2是工作台转动电机，KM4和KM3是M2的高速与低速接触器；（3）M3是工作台移动电机。KM5和KM6是M3的正反转接触器；（4）M4是磨头升降电机，KM7和KM8是M4的正反转接触器；（5）M5是冷却泵电机，KM9是M5的接触器；（6）M6是自动进给电机，KM11是M6的接触器。4、控制电路分析（1）砂轮电机M1的启动与停止控制（2）工作台转动控制（3）工作台移动控制（4）磨头上升与下降控制（5）冷却泵电机M5的控制（6）电磁吸盘的控制（a）电磁吸盘的励磁过程（b）电磁吸盘的退磁控制电磁吸盘励磁和退磁控制线路图1、训练内容对M7475B平面磨床电气控制线路的故障进行检修、分析及排除2、设备、工具及仪表①设备：M7475B平面磨床电气控制模拟装置②工具：试电笔、尖嘴钳、螺钉旋具等③仪表：万用表、500V兆欧表等（三）技能训练常用工具常用仪表3、训练过程

①熟悉M7475B平面磨床电气控制模拟装置。

②在老师的监督下，接上三相电源。合上断路器QF，电源指示灯HL灯亮。

③由老师在模拟装置主电路或控制电路上设置3个电气故障点。④排除故障时，学生依据电路图用逻辑分析法初步确定故障范围，并在电路图中标出最小故障范围。⑤查出故障后，必须修复故障点。M7475B平面磨床的三个电气故障：（1）电机不能启动；（2）工作台电机M2、自给电机M6不能启动；（3）电磁吸盘不能退磁。

4、注意事项①设备操作时，做到安全第一。②安装电源线、电动机线、接地线时，必须仔细查看各接线端，以免通电后发生触电意外或损坏电器。③实训结束后，应切断电源，将模拟设备上各开关置于断开位置。④检修时，所用工具、仪表应符合所用要求。⑤认真做好实训记录，包括在原理图上标注故障范围、故障点、故障现象等。四、课题小结根据本课题学习内容，按照教材所列测评内容，对教学效果进行测评，检验教学达标情况。五、效果测评考核目标考核内容考核要求评分标准知识目标（45）机床组成及拖动构成掌握机床的主要组成及电力拖动组成部分（1）机床主要组成5分；（2）拖动主要构成5分。电气控制主要特点包涵哪些典型控制环节完整准确，无遗漏。遗漏一个典型环节扣2分，扣完为止；本课题运动形式熟悉运动形式和作用（1）运动形式3分；（2）作用2分；电气控制特点和要求熟悉电气控制特点和要求（1）控制特点3分；（3）控制要求2分；本课题工作原理分析能够熟练分析电气原理图工作原理（1）主电路5分；（2）控制电路10分；（3）电磁吸盘控制电路5分。能力目标（50）电机不能启动掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；M2、M6不能启动掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；电磁吸盘不能退磁掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；其他故障分析掌握故障分析方法；掌握故障检查方法；（1）故障分析（标注故障范围）5分；（2）故障检查和排除5分；安全文明（5分）劳保穿戴符合劳动保护相关规定；现场使用符合安全文明生产规程。考核评分记录表谢谢！Theend

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典型机床的电气控制课题四T68型镗床电气控制一、教学目标二、教学任务三、教学做

（一）课题简介

（二）工作原理分析

（三）技能训练四、课题小结五、效果测评目录（一）知识目标1.了解和熟悉T68型镗床主要组成；2.了解和熟悉T68型镗床拖动构成及特点；3.了解和熟悉T68型镗床电气控制系统中典型环节的运用；4.了解和熟悉T68型镗床的运动方式、控制特点和要求。二、教学目标（二）能力目标1.能够启动和操作控制T68型镗床；2.根据T68型镗床电气原理图，熟练掌握主电路的控制特点；3.根据T68型镗床电气原理图，熟练分析控制电路工作原理；4.掌握T68型镗床的电气故障分析思路和排故方法。

（一）课题简介（二）工作原理分析（三）故障分析及排故技能训练三、教学任务（一）课题简介T68型镗床：应用广泛、对内孔精加工设备教.学.做用途与结构1、设备功能：主要用于对工件内孔的精加工；2、机械组成：床身、主轴箱、前立柱、镗头架、工作台后立柱和尾架；3、电力拖动：二台电动机拖动；4、学习意义：掌握电气控制原理、故障分析方法。1、运动形式运动形式分为主运动、进给运动、辅助运动（1）主运动：镗杆（主轴）旋转或平旋盘（花盘）旋转；（2）进给运动：主轴轴向移动、主轴箱的垂直移动、花盘；（3）刀具溜板的径向移动、工作台的纵向和横向移动；（4）辅助运动：工作台的旋转运动、后立柱的水平移动和垂直移动（二）工作原理分析运动形式T68型镗床结构2、电气控制特点及要求1.由于镗床主轴调速范围较大，且要求恒功率输出，所以主轴电动机M1采用Δ/YY双速电动机驱动；2.主电动机M1可以正、反转连续运行，也可以点动控制，点动时为低速；3.主轴和进给变速时，主电动机作低速断续冲动，变速完成后又恢复运行。3、主电路分析（1）M1为主轴电动机，接触器KM1、KM2控制正反转，接触器KM4控制低速，接触器KM5控制高速，接触器KM3为电阻R的短接接触器，KH为过载保护。（2）M2为快速进给电动机，由接触器KM6、KM7控制正反转。

T68型镗床原理图4、控制电路分析（1）主轴电动机的点动控制（2）主轴电动机的正、反转控制（3）主轴电动机M1的高速正反转控制（4）主轴电动机M1的停车制动（5）主轴变速及进给变速控制（6）主轴箱、工作台或主轴的快速移动

主轴的轴向进给、垂直进给、工作台的纵向、横向进给等的快速移动，是由快速移动电动机M2完成的。（7）主轴进刀与工作台联锁保护装置为了防止镗床或刀具的损坏，工作台和主轴箱进给手柄有机械联锁的行程开关SQ1。当手柄扳到工作台自动快速进给位置时，行程开关SQ1被压合；同样，主轴箱的另一个行程开关SQ2与主轴进给手柄间已有机械联锁。当手柄动作时，行程开关SQ2断开，主轴电动机M1和快速移动电动机M2必须在行程开关SQ1和行程开关SQ2中有一个处于闭合状态下，才能启动。如果工作台在自动进给时，再将主轴进给手柄扳到自动位置时，那么主轴电动机M1和快速移动电动机M2都会自动停车，从而达到联锁保护的目的。

1、训练内容对