《电气控制与PLC》课程教学大纲.docx

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1、电气控制与P1C课程教学大纲（E1ectricContro1andP1C）总学时数：40其中实验学时：0课外学时：0学分：2.5适用专业：电气工程与自动化、机电一体化等专业一、 课程的性质、目的和任务：电器控制和P1C是电气工程与自动化、机电一体化、数控技术及应用、机械设计制造及其自动化等专业的一门专业必修课，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。它的内容与工厂控制设备密切相联，是一门实践性、应用性很强的实用课程。通过本课程的学习，使学生获得常用低压电器元件、电气控制系统以及可编程序控制器（P1C）系统的基础知识、基本理论和基本设计方法，从而使学生在今后面临电器控制实际

2、问题时具备分析和解决问题的技能，并具备独立设计一般电气控制系统的能力。二、 课程教学的基本要求：在本课程的学习中，要求学生深刻理解，牢固掌握电器控制设备的基本理论和基本设计方法，熟练掌握常用低电器元件的结构、常用控制系统的基本工作原理、P1C的编程和控制技术，对典型的机床控制电路和典型的P1C控制系统做出较深的理解和分析。本课程总学时40学时，其中课堂教学为37学时，习题课与其它环节为3学时，实验教学为8学时包含在专业课实验模块中。三、课程的基本要求、教学内容、重点和难点：第一章常用低压电器（4学时）（一）一般常用低压电器1、常用低压电器的工作原理，图形和文字符号；2、常用低压电器的组成、结构

3、特点和用途。3、常用低压电器的一般技术指标和选择方法。（二）动力线路常用电器和智能电器1、动力线路常用电器的种类、工作原理，图形和文字符号；2、动力线路常用电器的结构、用途和选择方法3、智能电器的组成和基本原理及特点4、智能电器采用的新技术和新器件和实际应用重点：常用电器的机理、技术参数及选择条件。难点：电磁式电器吸力与反力特性，断相保护热继电器、时间继电器和低压断路器。第二章电气控制电路的基本控制环节（5学时）（一）电气控制线路基本知识、绘图方法和控制原则1、绘制电气控制线路应遵循的规则2、阅读和分析电气控制线路图的方法3、电气控制电路的时间原则控制、电流原则控制、转速原则控制和位置原则控制

4、（二）常见的三相异步电动机基本控制电路1、鼠笼式异步电动机的全压和各种降压启动2、绕线式异步电动机的启动3、三相异步电动机的制动4、三相异步电动机的可逆运行5、三相异步电动机的调速（H）电气控制电路的保护1、电流型保护2、电压型保护3、位置、压力、温度、流量等方面的保护重点：电气线路绘制规则、方法，三相异步电动机的基本控制线路。难点：互锁、联锁电路，电气保护环节及控制电路的设计。第三章电气控制系统分析（3学时）（一）CA6140车床的电气控制线路分析1、CA6140车床的基本结构和主要工作情况2、CA6140车床的电力拖动特点和控制要求3、CA6140车床的电气控制电路分析4、常见故隙分析及解

5、决方法（二）X62型万能铳床的电气控制线路分析1、铳床的主要结构和运动形式2、铳床的电力拖动特点和控制要求3、铳床的电气控制电路分析4、铳床常见故隙分析及解决方法重点：CA6140车床和X62型万能铳床拖动特点、控制要求和控制线路。难点：X62型万能铳床的进给电路的控制方式。第四章电气控制系统的设计（2学时）（一）电气控制系统设计的内容和原则1、电气控制系统设计的基本内容2、电气控制线路设计的一般原则（二）电力拖动方案的确定原则和电机的选择1、拖动方式选择，调试方案选择2、电动机选择，启动、制动和反向要求（三）电气控制线路设计方法1、经验设计法2、逻辑设计法（四）电气控制系统的工艺设计1、电气

6、设备总体配置设计2、元件布置图设计，电器部件接线图绘制重点：电气控制线路设计方法。难点：安全可靠、合理的电气控制电路的设计和工艺设计。第五章可编程控制器概述（3学时）（一）可编程控制器的基本概念、特点、发展历史和应用（二）可编程控制器的组成及各部分功能（三）可编程控制器的结构及软件（四）可编程控制器的工作原理重点：可编程控制器的特点、基本结构和工作原理。难点：对可编程控制器的工作原理的正确分析和深刻理解。第六章可编程控制器及其基本指令的应用（8学时）（一）可编程控制器的型号、模块及技术指标1、可编程控制器基本单元、扩展单元特殊模块的种类、型号2、可编程控制器的各种技术指标（二）可编程控制器软组

7、件及功能1、软组件的分类编号和基本特征2、各种继电器的地址编号、特点及作用3、定时器、计数器的种类、特点、时间值的设定方法及控制机理4、数据寄存器的种类、特点及基本用途5、字元件基本形式、双字元件结构形式和位组合元件的构成（三）基本指令的编程方法及应用1、各种基本逻辑指令的功能、名称、符号、操作元件范围2、基本逻辑指令的编程应用3、梯形图和语句表的编程规则和注意事项（四）常用基本环节的编程1、电动机基本控制环节的编程2、定时器延时扩展的编程3、震荡和分频电路的编程（五）基本指令的编程实例重点：各类软元件的特点、构成形式、功能，基本指令的编程方法。难点：利用基本逻辑指令设计应用程序士壹步进指令及

8、状态编程法（4学时）（一）步进指令与状态转移图的表示方法1、步进指令及使用说明2、状态转移图的建立及特点3、编制状态转移图的注意事项和规则（二）多流程步进顺序控制1、选择性分支与汇合及编程2、并行分支与汇合及编程3、跳步与循环结构编程4、多流程步进顺序控制应用实例重点：步进指令的编程方法。难点：多流程步进应用程序的设计。第八章应用指令及状态编程法（6学时）（一）应用指令的类型及使用要素（二）程序流程类应用指令及应用1、条件跳步指令及应用2、子程序通用指令及应用（H）传送、比较类应用指令及应用1、比较指令2、传送指令3、传送、比较指令的用途与应用实例（四）算术及逻辑运算指令及应用1、加减法指令2

9、、逻辑运算指令3、算术及逻辑运算指令应用实例（五）循环与移位指令及应用1、循环左移和循环右移指令2、位右移和左移指令3、循环与移位指令的应用实例重点：各应用指令的编程方法和应用范围。难点：合理的利用应用指令进行各种程序的设计。第九章可编程控制器系统设计（2学时）（一）可编程控制系统设计的基本内容和步骤1、可编程控制系统设计的原则2、可编程控制系统设计的内容3、可编程控制系统设计的步骤4、可编程控制器机型的选择（二）可编程控制器在实际工程的应用重点：可编程控制系统设计的方法与实际应用。难点：正确的分析和理解实际工程的P1C程序的内涵和控制方法。四、课程各教学环节要求本课程教学环节除课堂授课外，还

10、有实验课，课程设计，实验课是培养学生实际动手能力的主要手段，课程设计是培养学生综合知识应用、自主设计、创新能力提高的一种重要方法。并通过这样的训练使学生操作技能达到如下要求：（一）读懂和正确理解电气与P1C控制线路原理图和程序；（二）正确按照线路原理图连接实验电路并合理布线，输入程序，观察电器逻辑动作程序，能初步分析并排除故障。（H）能正确地读取相关数据并加以处理、分析、判断。正确整理、书写实验报告和分析实验结果。（四）能自主的设计难易程度适中的P1C控制系统本课程的实验和课程设计具体内容和要求，详见本课程的实验和课程设计大纲。五、学时分配章节内容各教学环节学时分配作业题量注讲授实验习题课其它

11、小计第一章常用低压电器4435第二章电气控制电路的基本控制环节5535第三章电气控制系统分析332第四章电气控制系统的设计221第五章可编程控制器概述332第六章可编程控制器及其基本指令的应用88610第七章步进指令及状态编程法42657第八章应用指令及状态编程法6624第九章可编程控制器系统设计213合计372140六、课程与其它课程的联系：本课程是在学生完成了电路理论，模拟电路，数字电路，控制理论、电极拖动基础和微机原理等课程的学习之后所开的课程。本课程为后续的课程设计、毕业设计和走向工作岗位接触实际工程奠定基础。七、教材与主要参考文献：教材：史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京.化学工业出版社.第三版.2010.7教学参考书：1廖常初FX系列P1C编程及应用.北京.机械工业出版社.2005.42钟肇新.可编程序控制器原理及技术.广州.华南理工大学出版社.2003.53王淑英.电器控制与P1C控制技术.北京.机械工业出版社.2009.1