《電氣控制與PLC》課程教學(xué)大綱課程編碼：AL040300課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化學(xué)時(shí)學(xué)分：48學(xué)時(shí)3學(xué)分所需先修課：電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子學(xué)和電機(jī)學(xué)一、課程說明1．課程簡介本課程是電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)核心課程，內(nèi)容包括電氣控制和可編程序控制器技術(shù)技術(shù)（PLC）兩大部分。本課程主要學(xué)習(xí)常用低壓電器、電氣控制基本線路、典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路、可編程序控制器工作原理及實(shí)際應(yīng)用接線。本課程不僅具有一定的理論要求，而且具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，運(yùn)用知識(shí)的復(fù)蓋面較寬，是強(qiáng)電與弱電的結(jié)合，電氣工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合與生產(chǎn)工藝過程緊密配合的一門課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠熟練電氣控制技術(shù)與可編程控制器的相關(guān)知識(shí)，初步具備應(yīng)用電氣控制技術(shù)解決本專業(yè)的實(shí)際問題，并將電氣控制技術(shù)的知識(shí)同本專業(yè)其它專業(yè)課程密切結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析、處理、解決工程實(shí)際問題的能力。2．教學(xué)目標(biāo)要求本課程包括了電氣控制技術(shù)和可編程序控制器技術(shù)兩部分內(nèi)容。學(xué)完本課程應(yīng)達(dá)到以下基本要求：掌握常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，特性及應(yīng)用，掌握電氣控制基本線路控制規(guī)律和保護(hù)措施，掌握電氣控制的基本分析方法與設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生能夠熟練運(yùn)用邏輯順序控制的思想進(jìn)行電氣控制線路的設(shè)計(jì)。對于可編程序控制器，要了解它的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和工作方式，理解其編程方法和指令系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對繼電器-接觸器控制電路的PLC改造，以及根據(jù)工藝流程采用PLC技術(shù)進(jìn)行順序邏輯控制的設(shè)計(jì)方法，為即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后的工作打下良好的基礎(chǔ)3．教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1）掌握常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及其圖形符號(hào)和文字符號(hào)，以及選用原則2）掌握電氣控制線路圖的繪制原則，理解并掌握基本的電氣控制線路，掌握繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般方法。3）掌握PLC的硬件組成及工作原理，熟練掌握PLC編程的基本指令和步進(jìn)順控指令，掌握PLC電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般方法。4．學(xué)時(shí)分配表次序教學(xué)內(nèi)容理論課學(xué)時(shí)數(shù)第一部分常用低壓電器8第二部分電氣控制線路的繪圖原則及基本電氣控制線路12第三部分常用機(jī)床的電氣控制線路4第四部分PLC的概述2第五部分PLC的基本指令系統(tǒng)10第六部分PLC步進(jìn)順控指令系統(tǒng)4第七部分PLC功能指令系統(tǒng)6第八部分PLC特殊功能模塊與網(wǎng)絡(luò)通訊2總計(jì)485．主要教法、學(xué)法本課程以課堂講授為主、自學(xué)和討論為輔的方式開展教學(xué)，著重對學(xué)生的分析問題能力、理論綜合能力以及實(shí)驗(yàn)研究能力等方面的培養(yǎng)。采用多媒體教學(xué)方式。6．考核方式及標(biāo)準(zhǔn)1）考核目的：考核學(xué)生對電氣控制與PLC的基本知識(shí)、基本理論、工程設(shè)計(jì)方法等的理解和掌握程度，促進(jìn)學(xué)生提高分析和解決問題的能力。2）考核形式：閉卷筆試。3）考核題型：填空，選擇，判斷，簡答，設(shè)計(jì)。4）成績評定：考試成績占總成績的70%，其他（包括考勤、作業(yè)、討論等）成績占總成績的30%。二、各部分教學(xué)綱要第一部分常用低壓電器（8學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解常用低壓電器的分類及各種常用低壓電器的典型產(chǎn)品及主要技術(shù)參數(shù)；熟悉各種常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，在電路中的作用；掌握各種常用低壓電器的用途、圖型符號(hào)、文字符號(hào)及型號(hào)意義，掌握各類電器選擇的條件及常用型號(hào)。本部分重點(diǎn)熟練掌握電磁機(jī)構(gòu)的工作原理、滅弧原理、電磁式接觸器；各種常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、圖型符號(hào)及文字符號(hào)。本部分難點(diǎn)交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用和原理。教學(xué)內(nèi)容1.低壓電器的基本知識(shí)2.接觸器3.繼電器4.熔斷器5.低壓開關(guān)和低壓斷路器6.主令電器第二部分電氣控制線路的繪圖原則及基本電氣控制線路（12學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)掌握電氣控制線路圖的繪制原則及標(biāo)準(zhǔn)，熟練掌握異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)、降壓起動(dòng)、制動(dòng)控制線路，掌握順序控制、多點(diǎn)控制、自動(dòng)往返控制線路等基本控制電路的構(gòu)成和工作原理，理解電氣控制中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)及保護(hù)原理。掌握常用電機(jī)的調(diào)速方法。讀懂一般的繼電器控制電路圖，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)常用的基本控制環(huán)節(jié)，培養(yǎng)設(shè)計(jì)復(fù)雜電氣控制線路的能力。本部分重點(diǎn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制電路、降壓起動(dòng)控制電路、制動(dòng)控制電路、變極調(diào)速控制電路。本部分難點(diǎn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)星-三角起動(dòng)控制電路、制動(dòng)控制電路。教學(xué)內(nèi)容1.電氣控制線路的繪圖原則及標(biāo)準(zhǔn)2.交流電動(dòng)機(jī)的基本控制線路3.交流異步電動(dòng)機(jī)的降壓啟動(dòng)控制線路4.交流異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路5.電機(jī)調(diào)速控制線路第三部分常用機(jī)床的電氣控制線路（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)熟悉各種機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式及電氣控制線路工作原理，掌握電氣控制線路的分析方法與步驟。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析典型機(jī)械設(shè)備電氣控制線路的能力。本部分重點(diǎn)普通車床、磨床電氣控制線路。本部分難點(diǎn)磨床電氣控制線路。教學(xué)內(nèi)容1.普通車床的電氣控制1.1普通車床的主要工作情況1.2C650型臥式普通車床1.3C650型臥式普通車床電氣控制線路分析2.普通銑床的電氣控制2.1普通銑床的主要工作情況2.2X62W型臥式普通銑床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式2.3X62W型臥式普通銑床電氣控制線路分析第四部分PLC的概述（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解PLC的定義、歷史、特點(diǎn)、發(fā)展趨勢；理解PLC的基本結(jié)構(gòu)、PLC的工作方式、工作原理、編程語言。本部分重點(diǎn)PLC的基本組成及工作原理。本部分難點(diǎn)PLC掃描的工作方式的理解。教學(xué)內(nèi)容1.PLC的發(fā)展史2.PLC的基本組成及工作原理第五部分PLC的基本指令系統(tǒng)（10學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)掌握FX系列PLC的系統(tǒng)配置、命名方式、基本構(gòu)成及內(nèi)部軟件資源；熟記各基本指令的功能和應(yīng)用條件；掌握PLC程序設(shè)計(jì)的工程表達(dá)方式梯形圖設(shè)計(jì)；梯形圖與程序指令語言的熟練轉(zhuǎn)換；掌握常用基本控制環(huán)節(jié)的編程思路和技巧；注意編程中的注意事項(xiàng)。本部分重點(diǎn)PLC的基本指令和梯形圖的編程方法本部分難點(diǎn)對編程事例的理解教學(xué)內(nèi)容1.三菱FX系列PLC簡介2.FX系列PLC的系統(tǒng)配置3.FX系列PLC內(nèi)部資源4.基本指令系統(tǒng)5.編程注意事項(xiàng)及編程實(shí)例第六部分PLC步進(jìn)順控指令系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)正確理解狀態(tài)編程思想、方法；掌握單流程和多流程狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)要領(lǐng)、SFC狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)與梯形圖、程序指令的轉(zhuǎn)換；應(yīng)用SFC分支與匯合狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的處理技巧，解決工程中較復(fù)雜的控制問題。本部分重點(diǎn)PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法，SFC狀態(tài)圖的設(shè)計(jì)與梯形圖及程序指令的轉(zhuǎn)換。本部分難點(diǎn)編程實(shí)例的理解。教學(xué)內(nèi)容1.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)的簡介2.步進(jìn)順控指令及編程3.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖流程的形式4.編程實(shí)例第七部分PLC功能指令系統(tǒng)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解位軟元件與字軟元件、位軟元件組成字軟元件的方法；掌握功能指令在梯形圖中的結(jié)構(gòu)形式、使用要素。理解并掌握基本的功能指令；本部分重點(diǎn)位軟元件組成字軟元件的方法；掌握基本的功能指令本部分難點(diǎn)對編程實(shí)例的理解。教學(xué)內(nèi)容1.功能指令的表示形式及含義2.功能指令的分類與操作說明3.功能指令說明第八部分PLC特殊功能模塊與網(wǎng)絡(luò)通訊（2學(xué)時(shí)）教學(xué)目標(biāo)了解可編程控制器編程器各種擴(kuò)展模塊的結(jié)構(gòu)、功能與使用場合，學(xué)會(huì)查閱和應(yīng)用技術(shù)資料的基本方法。了解可編程控制器與計(jì)算機(jī)的通訊；本部分重點(diǎn)了解可編程控制器編程器各種擴(kuò)展模塊的結(jié)構(gòu)、功能與使用場合本部分難點(diǎn)可編程控制器與計(jì)算機(jī)的通訊