机床电气控制及plc课设
电气控制与plc原理及应用教学设计
电气控制与 PLC 原理及应用教学设计前言电气控制技术是现代自动化技术中最为重要的基础之一。
PLC（可编程控制器）作为电气控制技术中应用广泛的核心设备，已成为自动化控制领域中不可或缺的工具。
本文将介绍电气控制与 PLC 原理及应用的教学设计，以帮助教师更好地开展相关课程的教学工作，让学生更好地理解和掌握相关知识和技能。
课程目标本课程旨在通过对电气控制和 PLC 原理及应用的讲解和实践，让学生掌握以下知识和能力：1.理解电气控制的基本原理和概念；2.掌握电气控制系统的组成和工作原理；3.熟悉 PLC 的基本功能和特点；4.学会使用 PLC 进行简单的控制程序设计；5.掌握常见的电气控制元件和设备的使用方法；6.能够进行电气控制系统的安装、调试和维护工作。
课程大纲第一章电气控制基础1.1 电气控制的概念和分类1.2 电气控制系统的组成和工作原理1.3 电气控制元件和设备的基本原理1.4 电气控制线路及其符号1.5 安全电气操作规范第二章 PLC 基础2.1 PLC 的概念和分类2.2 PLC 的基本架构和功能模块2.3 PLC 的输入输出点的基本特性2.4 PLC编程环境和编程语言第三章 PLC 程序设计3.1 PLC 程序设计的基本原理和方法3.2 PLC 程序设计的常用指令3.3 PLC 程序设计的布局方法3.4 PLC 程序的测试和调试方法第四章电气控制实践4.1 简单电路的组装和调试4.2 电气控制设备的使用和操作4.3 PLC 控制程序设计和测试第五章电气控制设备的安装与调试5.1 电气控制设备的安装与维护要点5.2 电气控制设备的调试方法和技巧5.3 常见故障分析和排除方法授课方法本课程主要采用理论授课和实验操作相结合的方式进行教学。
理论授课阶段主要讲解理论知识，强调基本概念、原理和应用技能，详细介绍 PLC 设备的组成和功能，以及 PLC 程序设计的操作流程和技巧。
实验操作阶段则通过仿真软件和实际使用 PLC 设备的方式进行操作，巩固理论知识，训练学生的操作能力。
电气控制与PLC课程教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电气控制与PLC》课程教学大纲一、课程基本情况【学时数】总学时48（课内理论36、实验学时12）【学分数】3.0 【适用专业】自动化【开课学院】电气工程与自动化学院【课程类型】专业课【先修课程】电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动、微机原理及接口技术、电力电子技术、自动控制原理。
二、课程的作用与目的电气控制与PLC课程是自动化专业的一门专业必修课。
开设电气控制与PLC课程的目的是：使学生掌握常用的电气控制系统和PLC应用技术，使学生掌握开关量自动控制的基本理论知识和实际技能，具有分析开关量自动控制线路的基本能力，合理选择和使用常用控制电器的技能，掌握PLC的基本原理、应用范围和系统设计方法，将理论知识应用于实际，增强学生毕业后工作时的适应能力和提高处理现场实际问题的能力。
三、课程基本要求学习本课程后，应达到下列基本要求：1.熟悉常用控制电器的结构、原理、用途和型号，达到能正确使用和选用的目的，能正确处理常见的故障、并进行维护。
2.熟悉并掌握电气控制线路的基本环节，熟悉各种电动机的控制要求和常用控制电路，具备简单电气控制线路的设计和独立分析能力。
3.掌握PLC的基本原理及应用发展情况，做到能根据工艺过程和控制要求，正确设计PLC 组成的控制系统，合理选用PLC类型，编写用户程序，掌握系统调试方法，具备基本排查生产过程中故障的能力。
4.具备有选用合适的控制方式，完成设计和改进一般生产设备电气控制线路的基本能力。
5.在相关章节授课内容中适当引入水泥厂电气控制系统分析实例和目前常用的组态监控技术与PLC控制系统结合的实例（实例根据具体情况选择），引导学生怎样将书本理论知识应用于实际生产，比如辊压机电气控制系统分析、水泥磨主电机电气控制系统分析、煤磨电气控制系统分析、电梯控制系统分析等。
使学生了解电气控制技术在建材行业、工业生产和生活中的应用。
四、课程教学内容、学时分配和具体安排（二）实践教学内容安排依据课程要求，学生应完成6个实验，共12学时。
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案一、教学目标1. 了解机床电气控制的基本概念、组成和作用。
2. 掌握PLC的基本工作原理、组成和编程方法。
3. 学会分析机床电气控制系统，并进行PLC编程与调试。
4. 能够运用所学知识解决实际工作中的机床电气控制问题。
二、教学内容1. 机床电气控制概述1.1 机床电气控制的基本概念1.2 机床电气控制的组成与作用1.3 机床电气控制系统的分类2. 可编程逻辑控制器（PLC）2.1 PLC的基本工作原理2.2 PLC的组成与结构2.3 PLC的编程与调试方法3. 机床电气控制电路分析3.1 常用低压电器及其功能3.2 机床电气控制电路的读图与分析3.3 典型机床电气控制电路案例分析4. PLC在机床电气控制中的应用4.1 PLC取代传统机床电气控制的优势4.2 PLC在机床电气控制中的应用案例4.3 PLC编程与调试实例5. 机床电气控制与PLC的维护与故障诊断5.1 机床电气控制系统的维护方法5.2 PLC的维护与故障诊断方法5.3 机床电气控制与PLC常见故障分析与处理三、教学方法1. 采用讲授与实践相结合的教学方式，使学生掌握机床电气控制与PLC的基本知识。
2. 通过案例分析，培养学生分析与解决实际问题的能力。
3. 利用实验室设备，进行机床电气控制与PLC的编程与调试实践操作，提高学生的动手能力。
四、教学条件1. 教室：具备多媒体教学设施，可用于展示课件、案例分析等。
2. 实验室：配备必要的机床电气控制设备、PLC设备及其编程与调试工具。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况等。
2. 实践操作考核：评估学生在实验室进行机床电气控制与PLC编程与调试的实际操作能力。
3. 期末考试：包括书面考试和案例分析，全面测试学生对机床电气控制与PLC 知识的掌握程度及其应用能力。
六、教学进度安排1. 机床电气控制概述（2课时）2. 可编程逻辑控制器（PLC）（3课时）3. 机床电气控制电路分析（4课时）4. PLC在机床电气控制中的应用（3课时）5. 机床电气控制与PLC的维护与故障诊断（2课时）6. 综合练习与案例分析（2课时）七、教学资源1. 教材：机床电气控制与PLC相关教材。
《机床电气与PLC控制》课程标准
《机床电气与PLC控制》课程标准一、课程说明二、课程性质与任务本课程是为培养数控机床操作员在数控机床操作过程中能够及时发现机床的电气及PLC故障、完成小故障的分析及调整等方面技能而设置的一门专业拓展课程。
课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式．本课程为后续课程《数控机床故障诊断与维修》打下坚实的实践和理论基础.本课程在数控技术应用专业拓展能力培养中具有核心支撑作用。
三、课程设计思路本课程标准是以就业为导向制定。
其课程内容以过程性知识为主、陈述性知识为辅，即以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。
由实践情境构成的以过程逻辑为中心的行动体系，强调的是获取过程性知识，主要解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题。
课程内容的选择应遵循三个原则：（1）科学性原则（2）情境性原则（3）人本性原则。
课程内容的选取既体现职业性，也体现开放性；既服务于地方经济，满足企业的需要，也便于教学活动的开展。
因此本课程标准就以数控车床和数控铣床/加工中心电气部件作为学习平台，选择最常用、最常见、最实用、最有代表性的典型机床为教学内容。
实现能力为本位的培养目标，是《机床电气与PLC 控制》课程内容定位的方向。
四、课程教学目标(一)素质目标通过本课程教学，端正学生的学习态度，可以锻炼学生的思维方法和思维能力，提高学生的职业素质和职业能力。
(二)知识目标1.了解低压电器的定义及分类。
2.熟悉电气控制系统的绘制原则。
3.掌握接触器的工作原理，三相异步电动机的起停控制线路工作原理及控制线路的保护环节，顺序控制和点动控制规律。
4.掌握PLC的基本知识、位逻辑指令及车床的PLC改造。
5.认识互锁规律6.掌握双重互锁的正反转控制线路的PLC改造7.掌握Y-△降压起动控制线路及PLC改造8.了解定子电路串电阻的降压起动控制线路9.了解串自耦变压器降压起动10.掌握自动往复的行程控制线路及其PLC改造11.掌握双速电动机控制线路及其PLC改造12.掌握镗床电路的PLC改造13.了解反接制动和能耗制动原理。
说课-机床电气控制与plc(张月华)
专业课程设置－1
知识模块
基础 知识模块
专业技术 知识模块
专业综合 知识模块
专业 综合 知识 模块
电工电 子技术
金属材 料及 热处理
机械制 造技术
液压与 气压传动
机床电 气控制
数控加 工及 编程操作
专业课程设 置－2
能力模块
通用能力模块
专业基本能力模块
专业综合能力 模块
专业综合 能力模块
车工实训 操作能力
4、综合性作业、小设计 增加作业内容的复盖面，布置涉 及面广，比较综合的大作业或典型 的小设计作业。
八、学情及学习方法指导
学生基本信息：
机电0601、0602班 学生人数87人 学生来源：河北各地市 掌握班级状况： 先修课程掌握情况：《电工电子》成绩 评学成绩
80 60 40 20 0 机电0601 班 机电 0601班 0601 人数 电工电子课程平均分 44 75 机电0602 班 机电 0602班 0602 43 78
4、系统分析法 控制电路应是一个完成给定功能的系统，正确处理整 体与局部的关系，整体与部分间的关系不是简单的组 合，需要衔接、协调、综合，学会处理干涉（扰）、 脱节、重复等矛盾。 5、讨论归纳法 选择一些典型电路让学生讨论分析，然后老师总结归 纳。 6、逆向反求法
本课程的教学目的不只是学会分析控制电路， 更重要的是让学生学会应用和设计电路，引导 他们思考、分析、判断、推理、模仿、创新。
——教育部职业教育与成人教育司推荐教材 ——普通高等专科教育机电类专业规划类教材
完备的实验实训教材：
《电气控制实验指导书》和《电气控制实验 报告》自编 按现有实验条件和教学学时情 况开设3个实验，2人一组，学生在实验教师 的指导下独立完成，教学效果良好。
机床电气控制与PLC课程设计
机床电气控制与PLC课程设计前言机床电气控制是机械工业领域的重要技术之一，是机床系统中的核心控制技术。
随着计算机技术的发展，PLC已经成为了机床电气控制领域中使用最广泛的控制器。
本课程设计将着重讲解机床电气控制与PLC控制技术，并结合实际案例进行应用分析。
课程设计目标本课程设计旨在帮助学生：•理解机床电气控制的基本概念和原理；•掌握PLC的使用方法和编程技巧；•了解机床电气控制和PLC在实际工程中的应用。
课程设计内容第一章机床电气控制基础本章将介绍以下内容：•机床电气控制的基本原理；•机床电气控制中常用的元器件、电路及其工作原理；•机床电气控制中的安全措施。
第二章 PLC基础本章将介绍以下内容：•PLC的定义和工作原理；•PLC的组成和结构；•PLC的编程语言和程序设计方法。
第三章 PLC实验本章将结合具体案例，进行以下实验：•使用PLC控制门窗开关；•使用PLC控制工业机器人；•使用PLC控制自动化流水线。
第四章机床电气控制与PLC应用实例本章将通过实际案例分析，介绍以下应用：•使用PLC控制机床主轴的启停和转速控制；•使用PLC控制机床夹具的升降和夹持操作；•使用PLC控制机床加工工艺的计算和控制。
设计思路本课程设计将采用理论教学、实验演示和案例分析相结合的方式进行。
通过清晰的讲解、具体的实验和实际案例的分析，让学生对机床电气控制和PLC控制技术有更深刻的理解和了解，掌握其基本原理和应用。
设计要求学生需要：•承担实验设计和实验记录的工作、编写实验报告；•参与案例分析和课堂讨论；•参与课内考核和课程总评成绩。
结语机床电气控制和PLC技术是现代机械工业的核心技术之一，对于相关专业的学生来说，掌握这些技术至关重要。
通过本课程的学习，相信学生们能够深入理解机床电气控制和PLC控制技术的基本原理，掌握其应用方法，为将来的工作和学习打下基础。
电气控制与PLC课程标准精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、课程性质及定位本课程是机电专业的一门专业主干核心课程，适用于机械制造与自动化、机电一体化等专业，属于B类课程。
本课程定位于电气控制线路的工作原理与PLC 编程两大方面的内容，培养学生的分析和设计电气控制线路的能力，是一门既有系统理论又有实践性的专业课程。
二、本课程教学目标与任务通过本课程的学习，学生应能掌握PLC的基本工作原理和电气控制的基础知识。
为此，必须完成继电-接触器控制电路的基本知识和常用控制电路的教学任务，培养学生熟练地掌握继电-接触器系统基本控制电路，并能设计、安装、调试各种简单的电气控制电路的能力。
三、先修及后续课程先修课程：《电工基础》、《电子技术》、《电机与拖动》后续课程：《伺服系统》、《机电一体化技术》、《数控机床调试与维护》等。
四、本课程教学内容及基本要求第一章常用低压电器教学内容：接触器、熔断器；电磁式接触器；低压断路器；继电器。
基本要求：了解控制电器的分类与应用特点；了解常用典型控制电器的主要特点及结构特征；掌握常用典型控制电路的用法，会识别常用控制电器及图形符号。
第二章电气控制线路的基本原则及基本控制电路教学内容：三相异步电动机的点动、长动控制电路；三相笼型异步电动机单向全压起动控制线路；三相笼型异步电动机降压起动控制线路；三相笼型异步电动机正、反转控制线路；三相笼型异步电动机制动控制线路；电动机的保护电路。
基本要求：了解电气控制线路绘制的国家标准化；能绘制和阅读简单的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理；能利用常用的控制电器和基本电路进行简单的控制电路设计制作。
第三章常用机床电气控制教学内容：CA6140车床的电气控制；M7130平面磨床的电气控制；Z3050搖臂钻床的电气控制；铣床电路电气控制。
基本要求：能阅读各种机床的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理。
第四章可编程序控制器的基本概况教学内容：可编程序控制器的基本概；基本要求：了解可编程控制器的历史与发展，应用领域与发展趋势。
《机床电气控制与PLC》实训课程规范标准
《机床电气控制与PLC》（实训）课程标准课程编码：0100023 课程类别：专业技术课程适用专业：机电一体化（二年中专）课程所属系部：机电工程系学时：60 编写执笔人: 王荣华审定负责人及审定日期：1课程定位与设计思路1.1 课程性质与作用1.课程性质《机床电气控制与PLC》课程是机电一体化（二年中专）专业的一门专业技术课，也是取得国家职业资格等级证书（维修电工）的核心课程。
课程分为继电器控制技术、PLC技术两大部分，在教学中实施“教、学、做”一体化，将理论教学和实践教学有机结合，侧重于实践操作，直接面向职业岗位能力的培养，是学生求职就业的重要砝码。
2.课程作用本课程以《电工电子技术基础》、《电机拖动基础》、《自动控制原理与系统》课程为前导课程，共同打造学生的职业能力，并为其相关专业课程《数控机床维修》、《机电一体化技术》等的学习提供基本理论和方法，在整个教学过程中起着承上启下的作用。
为毕业生在未来的职业生涯中从初始低层次的生产线操作工向更高层次的维修电工、生产线维修工和设备管理员等岗位顺利迁移提供扎实的知识与技能准备。
1.2 课程设计思路本课程标准以机电一体化（二年中专）专业学生的就业为导向，根据行业专家对专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以培养学生的“学懂”和“会用”为基本目标，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容。
为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干工作任务，以任务为单位组织教学，引出相关专业理论知识，使学生在实践操作过程中加深对专业知识、技能的理解和应用。
2课程目标2.1课程总体目标通过对本课程的学习和训练，使学生熟悉电气控制与PLC的基础知识，培养电气控制与PLC基本应用(电动机点动、长动、正反转、Y-Δ启动等控制环节)的接线、编程、操作调试方面的技能，了解其所涉及的技术理论知识；初步培养电气控制与PLC高级应用项目(电梯控制、机械手控制系统等)的接线、编程、操作调试的技能，了解其所涉及的技术理论知识。
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床是一种集机械、电子、液压、气动、光学、计算机技术等多种技术于一体的高精度、高效率、高自动化的机械设备。
而在数控机床中，电气控制系统是整个设备的中枢部件之一，起着至关重要的作用。
而在电气控制系统中，PLC（Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器）的设计和应用更是至关重要，无论是控制逻辑、信号处理、通信还是系统监控都少不了PLC的身影。
本文将就数控机床电气控制系统中PLC的设计进行浅述。
一、PLC基本原理PLC是一种专门用于工业控制的微机，其基本原理是通过输入信号的感知和处理，以及根据预设的程序和逻辑控制输出信号，从而实现对各种机械设备的自动控制。
PLC主要由输入/输出模块、中央处理器、存储器和通信模块组成。
当输入信号发生变化时，PLC通过处理器执行相应的程序，然后再通过输出模块对连接的执行器进行控制。
PLC因其稳定性好、可靠性高和可编程性强等特点，被广泛应用于工业自动化领域。
数控机床的电气控制系统一般包括工作模式选择、速度控制、位置控制、加工参数设定、报警保护等功能。
而这些功能正是通过PLC来实现的。
在数控机床中，PLC主要起着以下几个方面的作用：1. 控制系统逻辑控制PLC在数控机床中主要负责对控制系统的逻辑控制。
通过对工件加工过程中的各种信号进行采集和处理，PLC可以判断加工状态、工作情况和设备运行状态，从而根据设定的程序和逻辑关系实现设备的自动化控制。
2. 通信及数据处理PLC在数控机床中还承担着通信及数据处理的任务。
它可以与数控系统、人机界面、传感器、执行器等进行数据通信和交互，实时获取加工参数、设备状态等信息，并进行相应的数据处理，从而保证设备的稳定运行。
3. 故障诊断与报警保护PLC还承担着故障诊断与报警保护的功能。
当设备发生故障或异常情况时，PLC可以及时检测并发出报警信号，避免进一步损坏设备，保护设备和人员的安全。
plc组合机床课程设计
plc组合机床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和功能，掌握其在组合机床控制中的应用。
2. 学生能够掌握组合机床的基本结构和工作原理，了解机床与PLC结合的必要性和优势。
3. 学生能够学会阅读并分析组合机床的电气图纸，理解其中PLC控制逻辑和电路设计。
技能目标：1. 学生能够独立进行PLC编程，设计简单的组合机床控制程序，实现基本的机床运动控制。
2. 学生能够运用所学知识对组合机床控制系统中出现的问题进行诊断和故障排除。
3. 学生通过实际操作，培养动手能力和团队协作能力，提高解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术及PLC控制技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在学习过程中，树立正确的工程观念，认识到技术发展对社会生产的重要性。
3. 学生通过小组合作，培养沟通与协作能力，形成良好的团队合作精神和职业素养。
本课程针对高年级学生，在已有电气基础和机床知识的基础上，进一步深化对PLC组合机床控制系统的理解和应用。
课程强调理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力，为今后从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PLC基础知识：介绍PLC的基本结构、工作原理、编程语言及常用指令，使学生理解PLC在机床控制中的应用。
- 教材章节：第1章 PLC概述、第2章 PLC硬件与软件结构、第3章 PLC 编程语言及指令系统。
2. 组合机床结构与原理：讲解组合机床的基本结构、功能及其工作原理，分析机床与PLC结合的优势。
- 教材章节：第4章 组合机床概述、第5章 组合机床的结构与原理。
3. PLC在组合机床控制中的应用：分析PLC在组合机床控制中的实际应用，学习机床控制系统的设计方法。
- 教材章节：第6章 PLC在机床控制中的应用、第7章 机床控制系统的设计。
4. PLC编程与操作：学习PLC编程软件的使用，掌握编程技巧，设计简单的组合机床控制程序。
机床电气控制与PLC技术项目教程(S7-1200)项目2 典型普通机床电气控制线路分析
四、知识准备
知识点1 ：电气原理图的画法
1.0 常用电气图形符号和文字符号标准
电气控制系统是由许多电器元件按照一定的要求和方法 连接而成。为了便于电气控制系统的设计、安装、调试、使 用和维护，将电气控制系统中各电器元件及连接电路用一定 的图形表达出来，这就是电气控制系统图。
电气控制系统图主要包括：电气原理图、电气设备总 装图接线图、电器元件布置图与接线图。
普通车床的电气控制系统是机床的重要 组成部分，和机械液压气动等机构分工协作 共同保障机床工作。制造车间的工程技术人 员需要具备车床控制线路分析的专业能力， 以便完成电气控制系统安装与调试、故障分 析与排除等工作。
二、任务描述
现有C650型卧式车床1台。车削加工时工件进行旋转运动，由主电动机拖动；溜板箱上 带着刀架沿着导轨的直线运动为刀架的进给运动，由主轴电动机带动；车床刀架的快速移动由 一台单独的电动机拖动，采用点动控制；车削加工螺纹、切断工件等操作时要求主轴正反转运 动来实现进刀、退刀控制；按下停止按钮后，主轴停止转动。。
任务1、C650型卧式车床的主要结构和控制要求认知
任务2、 C650型卧式车床的主电路和控制电路分析
三、问题思考
1. C650型卧式车床的加工范围和控制要求有哪些？ 2. C650型卧式车床的主电路和控制电路有何区别，电力拖动方案有 哪些控制要求？ 3. 如何根据C650型卧式车床的控制要求分析其电气原理图？
C650型卧式车床的认知 C650型卧式车床的主电路、控制电路分析 辅助电路的分析
【知识目标】
1.了解电气原理图阅读和分析的步骤。 2.掌握C650型卧式车床的主要结构和运动分析。 3.熟知C650型卧式车床的电力拖动方案和控制要求。 4.完成C650型卧式车床电气控制线路分析。
电气控制与PLC课程设计
电气控制与PLC课程设计介绍电气控制与PLC课程是电气工程系的一门重要课程，旨在培养学生对电气控制和PLC编程的理论与实践能力。
本文档将介绍电气控制与PLC课程设计的目标、内容、教学方法和考评方式，以及学生能够获得的预期效果。
目标电气控制与PLC课程设计的目标是使学生： - 掌握电气控制的基本原理和方法； - 熟悉PLC编程的基本概念和技术； - 能够设计并实现简单的电气控制系统； - 具备基本的故障诊断和排除能力； - 能够进行PLC编程调试和优化。
内容电气控制与PLC课程设计的主要内容包括以下几个方面： 1. 电气控制理论基础：介绍电气控制的基本原理、电气元件的特性和使用方法。
2. 电气控制系统设计：讲解电气控制系统的设计流程，包括需求分析、系统组成和参数选取等。
3. 电气控制系统的传感器和执行器：介绍常用的传感器和执行器，以及其特点和应用。
4. PLC编程基础：介绍PLC的基本概念、编程语言和编程工具，以及PLC硬件的选取和连接方法。
5. PLC编程实践：通过实际案例演示PLC编程的过程，包括程序设计、调试和优化。
6. 电气控制系统的故障诊断和排除：介绍常见的电气控制系统故障和排除方法，以及故障诊断工具的使用。
教学方法电气控制与PLC课程设计采用多种教学方法，包括理论讲授、实验实践和案例分析等。
具体方法如下： - 理论讲授：通过教师讲解和学生讨论，对电气控制和PLC编程的基本概念和原理进行系统性的解释和阐述。
- 实验实践：通过实验室实验，使学生能够亲自动手操作和实践，提高他们的实际动手能力和问题解决能力。
- 案例分析：通过分析实际案例，让学生了解电气控制和PLC编程在实际工程中的应用，培养他们的综合分析和解决问题的能力。
考评方式电气控制与PLC课程设计的考评方式包括以下几个方面： - 平时成绩：根据学生的课堂表现、实验报告和作业完成情况等进行评分。
- 实验报告：要求学生完成一定数量的实验，并提交实验报告，评分根据实验的设计和实施情况。
数控机床电气控制课程设计
数控机床电气控制课程设计前言随着数控技术的发展，数控机床已经成为现代工业中不可或缺的一部分。
而其电气控制系统的设计是其关键技术之一。
本文将介绍一种基于PLC控制器的数控机床电气控制系统设计方案。
设计方案系统架构本方案采用的是基于PLC控制器的电气控制系统设计方案。
具体来说，这个系统架构包括了以下几个部分：1.PLC控制器2.电气输入/输出模块3.人机界面4.步进电机驱动器5.直线电机驱动器6.伺服电机驱动器其中，PLC控制器是整个电气控制系统的核心，它负责控制整个系统的运行状态。
电气输入/输出模块则是负责接受电气控制信号并控制相关设备的运行。
人机界面则是负责与操作者进行交互的部分，包括显示系统的运行状态和控制参数。
步进电机驱动器、直线电机驱动器和伺服电机驱动器则分别是控制不同类型电机的部分。
控制策略在本方案中，控制策略采用的是开环控制策略。
具体来说，PLC控制器会根据运动轨迹和速度来控制步进电机和直线电机的运动。
而在伺服电机中，控制器将使用位置和速度反馈来控制伺服电机的运动。
接口设计人机界面通过使用触摸屏来实现交互。
在此基础上，系统将提供一个简单的图形界面，显示系统的运行状态和控制参数。
此外，还将提供一组操作按键，用于控制系统的开关与运行状态。
系统测试在实际使用前，本方案还需要进行一系列测试以检验电气控制系统的性能和可靠性。
首先，可将系统的控制参数设置到不同的值，并运行系统进行验证。
其次，对于系统中可能出现的故障，需要事先制定紧急处理措施。
最后，需要对整个系统进行长时间的稳定性测试，以确保其能持续稳定地运行。
总结本文介绍了一种基于PLC控制器的数控机床电气控制系统设计方案，并讨论了其系统架构、控制策略和接口设计。
此外，还介绍了对该系统进行测试的必要性。
通过这些措施，能有效提高数控机床的电气控制精度和效率，为现代工业生产提供技术支持。
《电气控制与-PLC》课程标准
《电气控制与 PLC》课程标准一、适用对象本课程标准适应3年制中职学校。
二、适用专业电子技术应用专业群及相关专业。
三、课程性质本课程是电子技术专业群的核心课课程。
本课程是依据电子技术专业群人才培养目标和相关职业岗位的能力要求而设置的，对本专业所面向的电气工程技术人员所需要的知识、技能、和素质目标的达成起支撑作用。
在课程设置上，前导课程有《电子技术基础》（B0075），后续课程有《智能安防系统安装与维护》（B0218）。
四、课程目标总体目标通过学习本课程，使学生懂得常用低压电器的安装规范和使用要求，理解电机控制原理，掌握PLC的编程，熟悉控制线路安装调试方法，初步具有分析、选用和设计电气控制线路的能力，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。
1、知识目标懂得常用低压电器的安装规范和使用要求，理解电机控制原理，掌握PLC的编程，熟悉控制线路安装调试方法，初步具有分析、选用和设计电气控制线路的能力。
2、技能目标懂得电气控制与PLC控制的方法，具备电工上岗证和维修电工技能证中动力部分的理论知识和技能，培养学生学习兴趣，形成正确的学习方法，有一定的自主学习能力。
3、素质养成目标通过课程的学习，培养运用所学的知识解决生产生活中相关问题的能力；强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识，养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。
五、参考学时与学分1.学时：1242.学分：7六、设计思路依据电气工程及自动化控制系统技术人员的技能要求，打破以知识传授为主的传统学科课程模式，以工作任务为中心组织课程教学，让学生在完成具体任务的过程中掌握电气控制与PLC的应用，构建相关理论知识，发展职业能力。
在教学过程中，结合校企合作等途径充分开发学习资源，给学生提供丰富的实训机会，通过创设真实的学习情境，让学生完成电气控制的典型任务，在真实的情境下形成严谨的科学态度和精益求精的职业素养，为后续课程的深入学习和实际工作打下夯实的基础。
机床电气控制与plc教案
机床电气控制与PLC教案第一章：机床电气控制基础1.1 机床电气控制系统的组成1.2 机床电气控制电路的分类1.3 机床电气控制元件的功能与作用1.4 机床电气控制电路的分析方法第二章：常用低压电器2.1 低压电器的分类与功能2.2 开关电器2.3 保护电器2.4 控制电器第三章：继电器控制电路3.1 继电器控制电路的组成与原理3.2 常用继电器及其符号3.3 继电器控制电路的设计与分析3.4 继电器控制电路实例第四章：可编程逻辑控制器（PLC）基础4.1 PLC的概述4.2 PLC的组成与工作原理4.3 PLC的编程语言4.4 PLC的应用范围第五章：PLC编程与控制系统设计5.1 PLC编程的基本规则与方法5.2 PLC程序的设计与调试5.3 PLC控制系统的应用实例5.4 PLC控制系统的维护与故障分析第六章：常用PLC编程软件的使用6.1 PLC编程软件的概述与功能6.2 西门子Step7编程软件的安装与使用6.3 三菱GX Works2编程软件的安装与使用6.4 PLC编程软件的选择与使用注意事项第七章：典型机床电气控制与PLC控制系统的应用7.1 车床电气控制与PLC控制系统7.2 铣床电气控制与PLC控制系统7.3 镗床电气控制与PLC控制系统7.4 电梯电气控制与PLC控制系统第八章：PLC在工业现场的应用案例分析8.1 PLC在自动化生产线的应用案例8.2 PLC在物料输送系统的应用案例8.3 PLC在水利控制系统中的应用案例8.4 PLC在环保工程中的应用案例第九章：PLC控制系统的设计与优化9.1 PLC控制系统设计的基本步骤9.2 PLC控制系统的硬件选型与配置9.3 PLC控制系统的软件设计与优化9.4 PLC控制系统的性能评价与改进第十章：PLC控制技术的未来发展10.1 PLC技术的发展趋势10.2 PLC技术在智能制造领域的应用10.3 PLC技术在物联网中的应用10.4 PLC技术在我国工业发展中的地位与展望重点和难点解析一、机床电气控制基础：理解机床电气控制系统的组成、分类、元件功能以及分析方法是学习后续内容的基础。
《电气控制及PLC技术》课程建设方案
《电气控制及PLC技术》课程建设方案摘要：本文通过专业课程电气控制及PLC技术课程建设，突出高职教育注重学生主动学习性和动手能力的培养，注重实践教学与理论教学有机结合，加强实践教学，提高学生的实际操作能力。
关键词：课程建设高职教育操作能力《电气控制及PLC技术》是实践性很强的综合性应用专业课程。
《电气控制及PLC技术》课程在高职学生控制类课程学习中处于十分重要的地位，是我校机电一体化技术专业的核心专业课程。
多年来，该课程倍受我院领导和教师的重视，经过科学规划、有序推进，形成了一整套较为规范完整的教学内容、教学模式和教学方法。
以下是该课程的建设目标与发展思路：一、课程建设目标《电气控制及PLC技术》课程的建设，不断改进、发展课程内涵，加大教学内容与方法的研究与实践力度，使课程建设与教学质量的提高成为一个相互促进、动态发展、不断深化的过程，力争培育本课程及本专业的特色优势，全面提高学生的综合素质与能力，力创学校课程品牌。
本课程组在教学中确定的主要教学目标是：通过本课程教学使学生能够掌握本课程知识和职业技能，成为具有竞争力的复合型人才。
在教学中确定的主要任务是：针对市场及企业发展趋势和发展要求，从实践和应用的角度，分析研究本课程的发展特点，熟悉基本理论知识，掌握与生产实际相关的安装、调试及设计能力，以便使学生系统掌握电气控制及PLC的理论知识、实践经验和操作技能。
为此，我们确定的《电气控制及PLC技术》课程的建设目标是：力争经过2-3年的努力，将本课程建设成为拥有优秀师资、具有较高教学水平、使用或建设最优教材、提供一流教学条件的专业课程。
二、建设思路首先，要进一步加强课程教学内容与教学方法的研究，及时更新教学内容，优选出更为完善的相关教学资料。
其次，联系生产实际应用与生产实践应用相联的案例进行教学，重视学生能力的培养。
为加强教学质量与学习效果的有效检查，应建立课程试题库，注重形成性考核形式。
再次，通过优化和完善教学课件，实现教学资源与其他辅助教学资源上网，逐步充实、修改和完善教学网络课程的内容，提高教学网络资源的使用效率。
机床电气控制及PLC
常用基本环节梯形图程序
1.起动、保持和停止电路 2.三相异步电动机正反转控制电路
3.多继电器线圈控制电路
4.多地控制电路
5.顺序起动控制电路
6.集中与分散控制电路
1.起动、保持和停止电路
案例1
设计PLC控制电路，完成三相异步电动 机的单向启动和停止。
①熟悉控制对象的工艺要求 ②PLC外部控制线路的设计
KM1
X1 X2 Y1
X3
COM COM
~
③PLC梯形图
问题一：实 际PLC设计 中过载保护 有那些方法
X0
X1
X2
Y1 X3
Y0
Y0
X1 Y1 X0
X2
Y0 X3 Y1
改进方法一：有时为了 节省输入触点，对于热 继电器过载保护，我们 可以利用外部电路去完 成。方法如下：
调整后的外部接线图
KM1
FR
X1
X2
X3
Y1
COM
COM
~
停止按钮为常闭触点时的梯形图
X0 Y0 X1 Y1 X0 X1 X2 Y1
Y0
X2
Y0
Y1
如果输入信号由常开 触点提供，梯形图中的触 点类型与继电器电路的触 点类型完全一致。 如果PLC输入信号由常 闭触点提供，则与继电器 电路图中的习惯相反的。 建议尽可能采用常开触点 作为PLC的输入信号。
二、典型电路的梯形图编程方法
编程方法之一：经验设计法 经验设计法也叫试凑法，经验设计法需要设计者掌握大 量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解 实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路， 然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。
我们通过具体对 电动机控制的案 例来说明典型电 路的梯形图编程 方法。
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床电气控制系统的PLC设计是一项非常重要的工程，它能够对整个机床的运行情况进行控制和监测，使得机床的运行更加稳定和精确。
在现代制造业中，数控机床已经逐渐成为主流，其生产效率和品质均有了很大提升。
而PLC的设计则是数控机床电气控制系统能够实现自动化的一个重要保证。
PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，它是一种具有自主思维的控制系统，一般是由可编程序的微处理器和一系列输入输出电路构成的，能够自动根据编程指令控制各类生产过程、工艺过程以及机械、设备的自动化操作，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。
在数控机床电气控制系统中，PLC的控制任务主要有以下几点：1. 控制机床的坐标轴运动数控机床通常具有多个坐标轴，且这些坐标轴需要实现不同的运动轨迹和速度，PLC 可以通过对这些坐标轴的运动进行控制，实现整个机床的协调运动。
2. 控制机床的自动化加工流程PLC还可以通过编程来控制机床的加工流程，具体包括控制机床的进给速度、加工深度、切削速度等参数，以及加工工具的更换和夹紧等操作。
3. 监测机床的运行状态PLC还可以通过与传感器、编码器等外部设备进行实时通讯，监测机床运行的各种参数，如温度、速度、位置等，确保机床运行过程中各项参数的稳定性。
在PLC的设计过程中，需要对机床的整个电气控制系统进行详细分析和规划。
一般需要明确以下几点：1. 设计PLC编程结构和流程图在设计PLC编程时，需要明确各种控制信号之间的交互关系和互锁关系，以避免因控制信号的冲突而造成机床损坏的情况发生。
2. 确定PLC的输入输出需求PLC的输入输出电路需要与机床的传感器、执行器等进行连锁，检测和控制，因此需要明确整个机床的信号输入输出需求，以确保PLC能够正确地对机床进行控制。
3. 选择合适的PLC硬件设备在选择PLC硬件设备时，需要考虑机床的大小、控制信号数量等因素，以便能够满足机床的运行需求。
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电气控制课程设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 1日1控制要求1.1设计要求(1)主电动机M1（功率为30kW）完成主轴主运动和刀具进给运动的驱动，电动机采用直接起动的方式起动，可正反两个方向旋转，并可进行正反两个旋转方向的电气停车制动。
为加工调整方便，还具有点动功能。
(2)电动机M2拖动冷却泵，在加工时提供切削液，采用直接起动、停止方式，并且为连续工作状态。
(3)快速移动电动机M3可根据使用需要，随时手动控制起停。
满足上述控制要求的C650车床的电气原理如图1.1所示，现要求改为PLC 控制。
VV3图4 C650卧式车床电气原理图图1.1 C650车床电气原理图1.2主电路分析该车床有三台电动机，M1为主电动机，拖动主轴旋转，并通过进给机构以实现进给运动。
M2为冷却泵电机，提供切削液。
M3为快速移动电动机，拖动刀架快速移动。
开关QS将三相电源引人，FU1为主轴电动机M1的短路保护用的熔断器，FR1为M1的过载保护用的热继电器。
R为限流电阻，防止在点动时连续的起动电流造成电动机过载。
通过电流互感器TA接入电流表A以监视主电动机的绕组的电流，熔断器的FU2、FU3分别为M2、M3电动机的短路保护，接触器KM4、KM5为M2、M3起动接触器。
FR2为M2的过载保护用热继电器，因快速电动机M3短时工作，故不设过载保护。
1.3控制电路分析主电动机M1的点动调整控制调整车床时，要求主电动机M1的点动控制。
电路中KM1为M1电动机的正转接触器，KM2为M1的反转接触器，KA为中间继电器。
工作过程:M1电动机的点动由点动按钮SB2控制。
按下SB2接触器KM1得电吸合,主触点闭合,电动机定子绕组经限流电阻R和电源接通，电动机在低速下起动。
松开SB2,KM1断电,电动机被反接制动而停止。
在点动过程中,中间继电器KA不通电,因此KM1不会自锁。
主电动机M1的正,反转控制电路(1)正转:主电动机正转由正向起动按钮SB3控制。
按下SB3时，接触器KM3首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻R短接，辅助触点也同时闭合，使中间继电器KA得电吸合，KA的辅助触点（13－9）闭合是使接触器KM1得电，电动机在全压下起动。
由于KM1的常开触点（13－15）、KA的常开触点（7－15）闭合将KM1自锁。
(2)反转:主电动机的反转是由起动按钮SB４控制的。
其控制过程与上面的类似，当按下SB4时，KM3首先得电，然后KA的电，它的辅助触点（21－23）闭合，使KM2得电吸合KM2的主触点将三相电源反接，使电动机在全压下反转起动。
KM2的常开触点（15－21）和KA的主触点（7－15）的闭合将KM2 自锁。
KM2和KM1的常闭触点分别串在对方的接触器线圈的回路中，起到正转和反转的互锁作用。
主电动机M1的反接制动控制:C650卧式车床采用速度继电器实现反接制动。
当电动机的转速制动到接近零时,用速度继电器的触点及时切断其电源。
速度继电器与被控电动机是同轴的连接的,当电动机正转时，速度继电器的正转常开触点KS－2（17－23）闭合,电动机反转时，速度继电器的反转常开触点KS-1（17-9）闭合。
在电动机正转时，接触器KM1,KM3和继电器都处于得电状态,速度继电器的正转常开触点KS－2（17－23）也是闭合的,这样就为正转反接制动做好准备。
当停车时按下停止按钮SB1接触器KM3失电，其主触点断开,电阻R串入主回路。
与此同时KM1也失电,断开了电动机的电源,同时KA也失电,使它的常开触点闭合。
这样就使反转接触器线圈KM2通过1－3－7－17－23－25电路得电,电动机的电源反接,使其处于反接制动状态。
当电动机的转速下降为速度继电器的复位转速时,速度继电器的正转常开触点KS－2（17－23）断开,切断了KM2的通电回路,电动机脱离电源停止。
电动机反转时的制动与正转时的制动相似。
当电动机反转时,速度继电器的反转常开触点KS－１是闭合的,这时按下SB1正转接触器线圈通过1-3-5-7-17-9-11电路得电,正转接触器KM1吸合将电源反接并串入电阻R使电动机制动停止。
刀架的快速移动和冷却泵控制:刀架的快速移动是由转动刀架手柄压动限位开关SQ,使接触器KM5吸合,M3电动机转动来实现的。
M2电动机为冷却泵电动机，它的起动和停止通过按钮SB6和SB5控制。
其他辅助电路,监视主回路负载的电流表是通过电源互感器接入的,为防止电动机起动,点动和制动电流对电流表的冲击,电路中采用一个时间继电器KT。
例如当电动机起动时,KT线圈通电,而KT的延时断开的常闭触点尚未动作,电流互感器二次电流只流经该触点构成闭合回路,电流表没有电流流过。
电动机起动后,KT延时断开的常闭触点打开,此时电流才流经电流表。
电动机点动和制动时,电流表A的监测情况。
2编程元件地址分配表根据该系统的控制要求及所选用的PLC，输入输出设备,确定了I/O点数。
根据需要控制的开关、设备大约输入点为11 个,输出点为6 个需进行控制,现将I/O地址分配如表2.1所示。
表格2.1 I/O地址分配表输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号M1正转启动按钮SB3 I0.0 M1切除电阻R运行接触器KM3 Q4.0M1反转启动按钮SB4 I0.1 M2运行接触器KM4 Q4.1 M2启动按钮SB6 I0.2 M3运行接触器KM5 Q4.2 总停止按钮SB1 I0.3 M1正转接触器KM1 Q4.3 M2停止按钮SB5 I0.4 M1反转接触器KM2 Q4.4 M1点动按钮SB2 I0.5 电流表A短接中间继电器KA Q4.5 M3点动位置开关SQ I0.6M1过载保护热继电器FR1 I0.7M2过载保护热继电器FR2 I1.0正转制动速度继电器常开触点KS1 I1.1反转制动速度继电器常开触点KS2 I1.23 PLC控制系统外部接线图的设计车床电气控制系统需要11 个外部输入信号，6 个输出信号。
PLC 所具有的输入点和输出点一般要比所需冗余30 % ,以便于系统的完善和今后的扩展预留。
所以本系统所需的输入点为14 个,输出点为7 个。
现选择西门子公司生产的S7 - 300 系列的PLC ,24V 直流14 点输入。
按钮SB0为整个控制系统的停止开关;按钮SB1、SB2及SB3分别控制主轴电机M1的正反转及点动控制；按钮SB4、SB5分别控制冷却泵电机的M2启动与停止；行程开关SQ控制快进电机的点动；热继电器常闭开关FR1,FR2分别为M1、M2的过载保护;速度继电器KS1、KS2分别辅助主轴电机M1的正反转制动。
输出部分:KM1、KM2接触器分别控制主轴电机M1的正反转;KM4、KM5接触器分别控制冷却泵电机M2、快进电机M3的运行;EL为车床照明,外部接线图如图3.1所示。
4 主电路接线图(1)主电动机的点动调整控制电路中KM1为M1电动机的正转接触器。
(2)为中间继电器。
M1电动机的点动由点动按钮SB1控制。
(2) 主电动机的正反转控制电路主电动机正转由正向起动按钮SB2控制。
按下SB2时,接触器KM首先得电动作,它的主触点闭合将限流电阻短接,接触器KM 的辅助动合触点闭合使中间继电器KA得电。
如图4.1所示。
图4.1 主接线电路图5梯形图控制程序电动机M1由接触器KM1～KM3控制，PLC中控制KM1～KM3的输出继电器分别为Q4.0～Q4.2。
Q4.0～Q4.2分别位于梯形图的第2、5、6网络。
在Q4.1和Q4.0的输出线圈端分别连接上Q4.0和Q4.1的动合触点以实现自锁，并连接上断电延时器T39和T38辅助电机反接制动。
在Q4.2的输出上也接上了定时器T37主要是为了延时接入电流表监控电流。
M1正反转控制的转换是由接触器KM1和KM2的主触点切换电源的相序实现的。
在切换时，必须防止电源相间短路。
例如，由正转变为反转时，当KM1主触点断开，产生瞬时电弧，KM1主触点仍为导通状态，如果此时KM2主触点闭合，就会使电源发生短路，要避免电源短路,必须在完全没有电弧的情况下使KM2主触点闭合。
在继电器接触器控制中,通常采用KM1和KM2互锁的方法来避免电源的短路。
PLC控制与继电器接触器控制不同，PLC在循环扫描进，执行程序的速度是非常快的，Q4.0和Q4.1触点切换是在毫秒级瞬间完成的，梯形图程序如图5.1所示。
Network 1.Network 2Network 3Network 4Network 6Network 7Network 8Network 9图5.1程序梯形图6 系统运行调试及S7-PLCSIM仿真在硬件目录中选择需要的模块,将他们安排在机架中指定的槽位上。
在项目管理器中选择找出输入输出模块,电源模块和CPU模块型号,创建M1电机的仿真窗口，若要使M1正向转动只需点下IB口中的3端就可在QB的0端看到运行结果,若要使M1反向转动只需点下IB口中的5端就可在QB的3端看到运行结果,如图6.1所示：图6.1 KM3得电时的仿真图KM4通电快速移动电动机启动时的仿真图如图6.2所示。
图6.2快速移动电动机启动时的仿真图KM5通电,冷却泵电动机启动时的仿真图如图6.3所致。
图6.3冷却泵电动机启动时的仿真图KM1通电，主轴电动机正转启动,主电动机反转制动仿真图如图6.4所示。
图6.4反接制动仿真图7设计体会通过这次课程设计使我收获不少,在系统全面总结以前所学知识的同时,又学到了新的知识。
不仅锻炼了思考能力，也提高了总结、归纳、综合运用的能力，是对之前所学的知识的回顾和检验。
无论是基础知识方面还是软件应用，绘图方面都有提高，对可编程控制器有了更深一步的理解,而且通过这次设计实践，我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
8参考文献[1] 顾桂梅.电气控制与PLC应用项目教程[M].北京:机械工业出版社,2010.[2] 张万忠.电气与PLC控制技术[M].北京:化学工业出版社,2003.。