《電氣控制與PLC》教學大綱

《電氣控制與PLC》課程教學大綱課程編碼：AL040300課程性質(zhì)：專業(yè)核心課程適用專業(yè)：電氣工程及其自動化、自動化學時學分：48學時3學分所需先修課：電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電力電子學和電機學一、課程說明1．課程簡介本課程是電氣工程及其自動化、自動化專業(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。本課程主要學習常用低壓電器、電氣控制基本線路、典型生產(chǎn)機械電氣控制線路、可編程序控制器工作原理及實際應(yīng)用接線。本課程不僅具有一定的理論要求，而且具有較強的實踐性，與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密，運用知識的復蓋面較寬，是強電與弱電的結(jié)合，電氣工程、計算機技術(shù)的結(jié)合與生產(chǎn)工藝過程緊密配合的一門課。通過本課程的學習，使學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，初步具備應(yīng)用電氣控制技術(shù)解決本專業(yè)的實際問題，并將電氣控制技術(shù)的知識同本專業(yè)其它專業(yè)課程密切結(jié)合，培養(yǎng)學生分析、處理、解決工程實際問題的能力。2．教學目標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。學完本課程應(yīng)達到以下基本要求：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)律和保護措施，掌握電氣控制的基本分析方法與設(shè)計方法，使學生能夠熟練運用邏輯順序控制的思想進行電氣控制線路的設(shè)計。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)進行順序邏輯控制的設(shè)計方法，為即將進行的畢業(yè)設(shè)計和今后的工作打下良好的基礎(chǔ)3．教學重點難點1）掌握常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及其圖形符號和文字符號，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順控指令，掌握PLC電氣控制線路設(shè)計的一般方法。4．學時分配表次序教學內(nèi)容理論課學時數(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485．主要教法、學法本課程以課堂講授為主、自學和討論為輔的方式開展教學，著重對學生的分析問題能力、理論綜合能力以及實驗研究能力等方面的培養(yǎng)。采用多媒體教學方式。6．考核方式及標準1）考核目的：考核學生對電氣控制與PLC的基本知識、基本理論、工程設(shè)計方法等的理解和掌握程度，促進學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。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、各部分教學綱要第一部分常用低壓電器（8學時）教學目標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、文字符號及型號意義，掌握各類電器選擇的條件及常用型號。本部分重點熟練掌握電磁機構(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、圖型符號及文字符號。本部分難點交流電磁機構(gòu)中短路環(huán)的作用和原理。教學內(nèi)容1.低壓電器的基本知識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學時）教學目標掌握電氣控制線路圖的繪制原則及標準，熟練掌握異步電動機的直接起動、降壓起動、制動控制線路，掌握順序控制、多點控制、自動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環(huán)節(jié)及保護原理。掌握常用電機的調(diào)速方法。讀懂一般的繼電器控制電路圖，能夠獨立設(shè)計常用的基本控制環(huán)節(jié)，培養(yǎng)設(shè)計復雜電氣控制線路的能力。本部分重點三相交流異步電動機全壓起動控制電路、降壓起動控制電路、制動控制電路、變極調(diào)速控制電路。本部分難點三相交流異步電動機星-三角起動控制電路、制動控制電路。教學內(nèi)容1.電氣控制線路的繪圖原則及標準2.交流電動機的基本控制線路3.交流異步電動機的降壓啟動控制線路4.交流異步電動機的制動控制線路5.電機調(diào)速控制線路第三部分常用機床的電氣控制線路（4學時）教學目標熟悉各種機床的主要結(jié)構(gòu)、運動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)學生獨立分析典型機械設(shè)備電氣控制線路的能力。本部分重點普通車床、磨床電氣控制線路。本部分難點磨床電氣控制線路。教學內(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)和運動形式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學時）教學目標了解PLC的定義、歷史、特點、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PLC的基本組成及工作原理。本部分難點PLC掃描的工作方式的理解。教學內(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學時）教學目標掌握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)計的工程表達方式梯形圖設(shè)計；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。本部分重點PLC的基本指令和梯形圖的編程方法本部分難點對編程事例的理解教學內(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.編程注意事項及編程實例第六部分PLC步進順控指令系統(tǒng)（4學時）教學目標正確理解狀態(tài)編程思想、方法；掌握單流程和多流程狀態(tài)圖的設(shè)計要領(lǐng)、SFC狀態(tài)圖的設(shè)計與梯形圖、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，解決工程中較復雜的控制問題。本部分重點PLC的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法，SFC狀態(tài)圖的設(shè)計與梯形圖及程序指令的轉(zhuǎn)換。本部分難點編程實例的理解。教學內(nèi)容1.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC圖)的簡介2.步進順控指令及編程3.狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖流程的形式4.編程實例第七部分PLC功能指令系統(tǒng)（6學時）教學目標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對編程實例的理解。教學內(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學時）教學目標了解可編程控制器編程器各種擴展模塊的結(jié)構(gòu)、功能與使用場合，學會查閱和應(yīng)用技術(shù)資料的基本方法。了解可編程控制器與計算機的通訊；本部分重點了解可編程控制器編程器各種擴展模塊的結(jié)構(gòu)、功能與使用場合本部分難點可編程控制器與計算機的通訊