《电气控制与PLC综合应用技术》第5章
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应用》教学大纲
《电气控制与PLC应用》教学大纲（56课时）西门子S7-200系列PLC版1课程编码：课程类别：职业核心能力课课程归属：信息与控制技术学院编制人：徐文编（修）制日期：2008年10月审定组（人）：审定日期：2008年10月适用专业：计算机控制技术一、课程的性质与任务《电气控制与PLC应用》课程是计算机控制技术专业的职业核心能力课，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。
目前PLC 集三电（电控、电仪、电传）为一体，性能价格比高、高可靠性的特点已使其成为自动化工程的核心设备。
PLC作为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。
PLC目前是现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM ）之一。
本课程的任务是让学生学习和掌握低压电器的基本知识、电气控制系统的基本控制环节、典型电路的基本原理，具有电气控制系统分析和阅读电气系统图的基本能力；掌握可编程控制器工作原理、系统构成、指令系统及编程方法（包括开关量控制、模拟量控制、数据通信及网络），具备一定的PLC程序设计和PLC 应用能力，能熟练使用一种典型的PLC设备进行控制系统的结构组成设计、I/O 地址分配设计、以梯形图为主的PLC程序设计、控制系统的软件调试以及故障分析。
教学内容大致分为低压电器（模块一）、电气控制基本环节（模块二）、PLC 基础知识（模块三）和PLC控制系统设计与编程实现（模块四）部分。
其中PLC 控制系统设计与编程实现（模块四）部分可以根据教学条件和教师资源选择三菱FX2N系列或西门子S7-200系列可编程控制器。
二、教学基本要求1本教学大纲中涉及PLC实际教学的部分均采用西门子S7-200系列PLC《电气控制与PLC应用》具有很强的实践性，要求学生具有良好的电子、电工基础知识和操作技能，并具备基本的逻辑判断能力和计算机软件的基础知识。
在教学中注意该课程的理论与实践、应用相结合，采用启发式、讲练结合式、案例式等多种教学方法，培养学生针对实际应用工程的项目开发能力。
《电气控制与PLC应用技术》课程标准 电气控制与PLC课程标准
《电气控制与PLC技术》课程标准课程名称：《电气控制与PLC技术》学时：96学时适用专业：电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术、计算机控制技术、电子信息工程技术等专业。
一、课程概述(一)课程定位《电气控制与PLC技术》课程是高职高专院校机电一体化技术、电气自动化技术、计算机控制技术、数控技术、电子信息工程技术专业的一门核心职业技能课程，是一门实践性和专业性较强的课程。
通过采用“教学做”一体化教学、项目训练与综合实训一体化，企业顶岗实习与校内实习相结合等新型教学模式，使学生了解电气控制与PLC 技术方面的基本原理、结构、编程方法、编程技巧、基本技能，培养学生应用技术知识的能力以及创新思维能力，提高学生的专业素质，使学生具备一定的电气控制与PLC控制技术分析、设计和制作等技能型人才所必需的基础知识及相关的基本职业能力，使学生在机电设备行业更好适应新的工作需要，为毕业后就业及今后可持续发展奠定基础。
(二)设计思路本课程根据高职办学的需要，紧密依托行业开发课程，从高技能人才的培养要求出发，以强化技术应用能力培养为主线，校企联合共同开发构建基于工作过程的教学体系。
按照“校企合作、工学结合、能力为本、就业为先”的理念，聘请行业专家、企业技术能手担任专业委员会委员，对课程的教学目标、教学内容等进行论证，与行业技术专家一起根据专业岗位能力标准，分析和归纳所对应的知识与技能要求，然后对知识技能进行归属性分析，以实际工作任务驱动，按项目进行教学单元构建，将知识融合到项目和任务中。
课程内容以“理论够用、实践为重”为指导思想，以岗位技能需求为标准，采用由课程组自编的十二五规划高职特色教材《电气控制与PLC应用技术》，利用电工电子与自动化省级职业院校实训基地和校外实习基地的硬件资源，将课堂搬到实训现场，率先采用独具特色的“一班一厂、即学即练制”案例教学模式，在做、教、学中充分体现做中学和学中做，以实际工作项目激发学生的学习兴趣，通过项目、任务的训练加深学生对知识的理解、记忆和掌握运用，在项目、任务训练中提高学生的岗位技能，培养学生工程实践能力、职业意识、合作意识与创新意识，提高学习效率。
《电气控制与PLC应用技术》习题解答田效伍
第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些？答：低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分，接受外界输入的信号，通过转换、放大与判断做出一定的反应；触头系统是执行机构，受电磁机构控制，用于输出相应的指令，实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么？低压电器常用的灭弧方法有哪几种？答：灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭，灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？在电路中应如何连接？答：熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器，在电路中主要用于短路保护，特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成？在运行中有时产生很大的噪音，试分析产生该故障的原因。
答：交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时，往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电，其电磁吸力在0（最小值）～F m（最大值）之间变化。
《电气控制与PLC综合应用技术(第2版)》读书笔记模板
2.1 PLC控制系统的构成与特点 2.2 PLC的产生与定义 2.3 PLC的应用、分类及程序语言 2.4 PLC的结构 2.5 PLC的循环扫描工作方式 2.6 S7-200的主要指标及接线端口 练习题
3.1编辑用户程序 3.2串联、并联指令，置位、复位指令与自锁控制程序 3.3边沿脉冲指令与正反转控制程序 3.4块指令和点动自锁混合控制程序 3.5定时器指令与延时控制程序 3.6计数器指令与计数控制程序 3.7堆栈指令与形启动控制程序 练习题
储范围和特性 总汇表
4 附录2特殊存储
器（SM）标志 位表
5 附录3 S7-200
系列CPU模块 端子图
1.1三相交流异步电动机 1.2直接启动控制电路 1.3点动控制电路 1.4自锁控制电路 1.5点动与自锁混合控制、多地控制及顺序控制电路 1.6正反转控制电路 1.7位置控制和自动往返控制电路 1.8形降压启动控制电路 1.9三相交流异步电动机的调速
电气控制与PLC综合应用技术 （第2版）
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01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
技术
综合
练习题
电气控制
使用
技能
存储器
第版
技术
应用 指令
附录
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ综合
应用
第章
控制
循环
电动机
时钟
内容摘要
电气控制与PLC综合应用技术（第2版）根据高职高专教学改革的精神，紧密结合当前社会对机电类人才技能 结构的要求，以国内目前使用多的西门子S7-200系列小型PLC为主要对象，详细介绍了PLC、变频器和模拟量扩展 模块在电气控制方面的综合应用技术。电气控制与PLC综合应用技术（第2版）既着重于讲述PLC、变频器和模拟 量扩展模块在电气控制中的基本应用知识和基本操作技能，又结合生产实际介绍其综合应用技术，采用“边学边 做”的教学方法，可以使读者较快掌握书中内容。电气控制与PLC综合应用技术（第2版）可作为高职高专院校机 电、工业自动化、电气等相关专业的教材，也可供从事机电、电气等行业的工程技术人员参考使用。
《电气控制与PLC应用技术(西门子PLC)(理实一体化项目教程)》大纲
机械工业出版社《电气控制与PLC应用技术（西门子PLC）》（理实一体化项目教程）目录（大纲）模块一常用低压电器的认识、测试及安装1.1知识链接1.1.1低压电器的分类与作用1.1.2接触器1.1.3 继电器1.1.4刀开关与低压断路器1.1.5熔断器1.1.6主令电器1.2 实训项目常用低压电器的认识、拆装及测试思考练习题模块二常用低压电气控制系统的设计、安装和调试2.1知识链接2.1.1电气控制系统图概述2.1.2 电气控制系统图的绘制2.1.3电气原理图的识读2.1.4 几种典型的电气控制系统2.1.5 电气控制系统的设计2.2 实训项目2.2.1项目1三相异步电动机点动控制和自锁控制2.2.2 项目2三相异步电动机的正、反转控制2.2.3 项目3工作台自动往返循环控制2.2.4 项目4 三相异步电机Y－△降压起动控制2.2.5 项目5 CA6140型普通车床电气控制系统分析、调试与维修2.2.6 项目6 Z3050型摇臂钻床电气控制系统分析、调试与维修2.2.7 项目7 X62W型万能铣床电气控制系统分析、调试与维修2.2.8 项目8 M7120型平面磨床电气控制系统分析、调试与维修思考练习题模块三 PLC的认识和初步应用3.1 知识链接3.1.1可编程控制器的产生、发展及定义3.1.2 PLC的特点与应用领域3.1.3 PLC的分类3.1.4可编程控制器的构成及工作原理3.1.5 初识S7-200 CPU3.1.6 CPU模块的技术指标及接线3.1.7 S7-200 扩展模块的技术指标及接线3.1.8 S7-200供电和接线3.1.9 可编程控制器的软件3.1.10可编程控制器的工作方式3.1.11 PLC的性能指标3.1.12 PLC的发展趋势3.1.13 S7-200系列PLC数据存储区及元件功能3.1.14 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用3.1.15 S7-200仿真软件的使用3.2 实训项目3.2.1 项目1 电动机正反转的PLC控制3.2.2 项目2 工作台的自动往返PLC控制3.2.3 项目3 密码锁的PLC控制思考练习题模块四 PLC控制系统基本指令的编程和应用4.1知识链接4.1.1梯形图绘制规则4.1.2 S7-200 PLC的指令系统4.1.3定时器指令4.1.4计数器指令4.1.5典型基本梯形图经验设计方法4.1.6 定时器的扩展应用4.2 实训项目4.2.1 项目1 传送带顺序启停PLC控制系统的设计4.2.2 实训项目2 液体混合装置的PLC控制控制系统的设计4.2.3 实训项目3 十字路口交通灯的PLC控制系统的设计思考练习题模块五 PLC控制系统顺序控制法的编程和应用5.1知识链接5.1.1 顺序控制设计法概述5.1.2 顺序控制设计法的设计步骤5.1.3 顺序功能图的绘制5.1.4顺序控制设计法中梯形图的编程方式5.2 实训项目5.2.1 项目1 自动送料装车控制系统的设计5.2.2 项目2 大小球的分拣控制系统的设计5.2.3 项目3 全自动洗衣机PLC控制系统的设计5.2.4 项目4 机械手PLC控制系统的设计思考练习题模块六 PLC控制系统功能指令的编程和应用6.1知识链接6.1.1数据传送指令6.1.2 字节交换、字节立即读写指令6.1.3 移位指令及应用举例6.1.4 数据转换指令6.1.5 算术运算指令6.1.6 逻辑运算指令6.1.7 递增、递减指令6.1.8 表功能指令6.1.9比较指令6.2 实训项目6.2.1 项目1模拟喷泉的控制系统的设计6.2.2 项目2 智能停车场显示系统的控制思考练习题模块七PLC控制系统特殊功能指令的编程和应用7.1 知识链接7.1.1 立即类指令7.1.2 中断指令7.1.3 高速计数器与高速脉冲输出7.1.4高速计数器的工作模式7.1.5高速脉冲输出7.1.6 PID控制7.1.7 PID控制功能的应用7.1.8 时钟指令7.2 实训项目基于PLC和变频器的恒压供水系统的设计模块八PLC的通信及综合应用8.1知识链接8.1.1 S7-200系列PLC的自由端口通信8.1.2 S7-200系列PLC的网络通信8.1.3 PLC与变频器之间的通讯8.2 实训项目8.2.1 实训项目1 两台PLC的主从通信系统的设计8.2.2 基于USS协议的PLC与变频器的通信思考练习题附录A S7-200系列PLC CPU技术规范附录B S7-200 特殊内存（SM）位。
电气控制习题
《电气控制与PLC》课程习题第1章习题1-1 试述单相交流电磁铁短路环的作用。
1-2 低压电器常用的灭弧方法有那些？1-3 试比较刀开关与负荷(铁壳)开关的差异及各自的用途。
1-4 选择接触器时，主要考虑交流接触器的那些主要额定参数？1-5 两个110V的交流接触器同时动作时，能否将其两个线圈串联接到220V电路上?为什么？1-6 中间继电器与交流接触器有什么差异？在什么条件下中间继电器也可以用来启动电动机？1-7画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。
1-8 热继电器主要由哪几部分电气符号？用途与熔断器是否相同？直流电机的保护电路能否使用热继电器？1-9 空气式时间继电器的延时时间如何调节？JS7-A型时间继电器触头有哪几类？1-10试比较交流接触器线圈通电瞬间和稳定导通电流的大小，并分析其原因。
1-11 组合开关与万能转化开关的结构有何异同？各有什么用途？1-12 叙述熔断器的额定电流和熔体额定电流的不同之处。
1-13 过流继电器能否用于绕线式交流异步电动机的过载和短路保护？鼠笼式交流异步电机的过载和短路保护使用过流继电器吗？为什么？1-14 两台电动机不同时起动，一台电动机额定电流为14.8A，另一台电动机额定电流为6.47A，试选择同时对两台交流电机进行短路保护的熔断器额定电流及熔体的额定电流。
1-15 在电动机主回路装有DZ20系列断路器，电动机主回路是否可以不装熔断器？分析断路器与刀开关控制、保护方式的不同特点。
1-16 电动机的起动电流很大，在电动机起动时，能否按电动机的额定电流整定热继电器的动作电流？为什么？1-17 说明熔断器和热继电器保护功能的不同之处。
1-18 一台长期工作的三相交流异步电动机的额定功率13Kw，额定电压380V，额定电流25.5A，试按电动机额定工作状态选择热继电器型号、规格，并说明热继电器整定电流的数值。
第2章习题2-1 叙述“自锁”、“互锁”电路的定义。
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。
《电气控制与PLC应用技术》教学大纲
二、课程的概述1.课程的性质《电气控制与PLC技术》是应用电子技术专业的一门核心课程,是《电工电子技术》的后续课程。
它是以培养学生具有对生产典型生产机械的电气控制线路进行基本环节初步设计、分析与故障排除的专业能力；具有对PLC控制系统进行I/O分配与系统程序设计的分析能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的协作能力；以实现“学以致用”的教学目标。
2.课程的定位《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。
前续课程：《电工电子技术》等。
后续课程：“维修电工（中级工、高级工）职业技能鉴定”、顶岗实习等。
三、课程设计思路与过程1.课程设计思路1、“工学结合”的理念：选择企业真实项目为载体，按照项目的生产岗位要求，以任务驱动，项目导向的方法实施，实现学生角色企业化；学习过程企业化。
2、“任务驱动、项目导向”的理念：在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，真正做到“教、学、做”和总结有机结合。
3、课堂与实训室一体化的理念：课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限，实现课堂与实训现场一体化的教学模式。
2.课程开发的过程（1）深入学习、探索先进的职教理念和课程设计方法，基于过程控制的理念，开发相关的课程项目。
（2）加强与企业合作，院、系领导组织教学人员本地区周边企业进行相关调研，对机电一体化技术专业毕业生的职业能力进行认真分析，在充分听取行业、企业专家的意见，总结并确定毕业生应具备的知识、能力和职业素质，与企业共同制定课程标准。
（3）在课程开发中，参照课程标准，结合校内实训条件，成立由院系领导、校内专家、专业带头人、相关专业技术人员和实际教学人员共同组成的课程开发团队进行课程开发。
《电气控制与PLC技术》教学大纲
《电气控制与PLC技术》教学大纲课程名称：电气控制与PLC技术课程编号：课程类别：专业方向课/必修课学时/学分：52/4开设学期：第六学期开设单位：物理与机电工程学院适用专业：电气工程及其自动化说明一、课程性质与说明1、课程性质专业方向课/必修课2、课程说明本课程使学生初步了解可编程控制器及其应用，掌握基本的工作原理和编程方法，了解和掌握在工厂自动化实践中使用可编程控制器进行应用系统设计的基本方法。
具体来说，使学生能够掌握PLC的基本原理，能够阅读PLC的程序，分析PLC控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的PLC控制系统，编写相应的程序。
本课程应在《电工基础》、《电子技术》教学之后开设，本课程实践性强，学好这门课程的关键在于理论联系实际，讲授中应尽可能结合实物进行直观教学及多媒体教学，重视实践技能训练。
部分理论课进行现场教学，实践环节在实验实训室进行。
二、教学目标理解常用低压电器的符号、用途及电气参数，机床电气控制线路的基本环节；掌握机床电气控制原理图、接线图的读图与分析方法；掌握PLC工作原理、指令系统及应用。
具备正确分析电气器件故障原因初步能力，电气控制电路分析及读图能力，PLC中等复杂应用能力。
三、学时分配表四、教学教法建议以课堂讲授法为主，结合讨论法、演示法和任务驱动法，利用多媒体课件进行讲授。
五、课程考核及要求1．考核方式考试（√）；考查（）。
2．成绩评定计分制百分制（√）；五级分制（）；两级分制（）。
成绩构成总成绩=平时考核（10 ）％+中期考核（20 ）％+期末考核（70 ）％。
第1章常用低压电器教学目标了解常用低压电器的分类及各种常用低压电器的典型产品及主要技术参数；熟悉各种常用低压电器的结构和工作原理；掌握各种常用低压电器的用途、图型符号、文字符号及其正确选用原则。
教学时数8学时教学内容绪论1.1 常用低压电器的分类1.2电磁式低压电器1.3 电磁式接触器1.4 电磁式继电器1.5 时间继电器1.6 速度继电器1.7 热继电器1.8 熔断器1.9低压断路器1.10主令电器教法建议课堂讲授法和演示法，利用多媒体课件进行讲授。
教案电气控制与PLC应用
电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。
电气控制与可编程序控制器应用技术 第2版 教学课件 ppt 作者 刘祖其 第5章 可编程控制器基础知识
第5章 可编程控制器基础知识
克拉玛依职业技术学院
图5-3 PLC循环扫描工作过程
第5章 可编程控制器基础知识
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5.3.2工作过程
PLC工作的三个阶段 （1）输入采样阶段 （2）程序执行阶段 （3）输出处理阶段
第5章 可编程控制器基础知识
第5章 可编程控制器基础知识
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6.其它接口
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其它接口包括外存储器接口、BEPPROM写入器 接口、A/D转换接口、D/A转换接口、远程通信接口、 与计算机相连的接口、打印机接口、与CRT相连的 接口等。
第5章 可编程控制器基础知识
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第5章 可编程控制器基础知识
机械工业出版社
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5.2 PLC的基本组成
5.2.1 PLC的硬件组成
PLC的基本组成包括硬件与软件两部分： PLC的硬件组成包括中央处理器 （CPU）、存储器(RAM、ROM)、输入/输出 (I/O)接口、编程设备、通信接口、电源和其 他一些电路组成。PLC的硬件结构框图如图 5-1所示。
第5章 可编程控制器基础知识
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通信与扩展接口的连接实例
第5章 可编程控制器基础知识
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5.3 PLC 的工作原理
5.3.1
扫描工作方式
PLC采用循环扫描工作方式，为了连续地完成 PLC所承担的扫描工作,系统必须重复执行依一定的 顺序完成循环扫描工作方式，每重复一次的时间称 为一个扫描周期。由于PLC扫描速度很快,输入扫描 和输出刷新的周期时间通常为3ms左右,而程序执行 时间可根据程序的长度不同而不同。PLC一个扫描 周期通常为10-100ms,对一般工业被控对象来说,扫 描过程几乎是与输入同时完成的。如图5-3所示。
精品课件-电气控制与PLC原理及应用(周亚军)-第5章
主要特点 小型，最大 256 点 中型，最大 2048 点 大型，最大 32K 点 微型控制器，最大 250 点 集成顺序、过程、运动控制等高级功能 模块式，最大 3072 点 小型模块式，最大 4096 点
Versamax Micro、Nano 系列
小型 176 点
通用电气(GE-FANUC)
法国的施耐德电气(Schneider Electric)
XGB、XGT 系列
台湾台达(DELTA) 台湾永宏(FATEK)
第５章 可编程控制器概述
2．PLC控制系统与集散系统的比较 集散系统(Distributed Control System，DCS)是由回路 仪表控制发展而来的，因此它在回路调节、PID控制方面具有 一定的优势，侧重于过程控制领域。可编程序控制器是由继 电接触器系统发展而来的，因此在开关量处理、顺序控制方 面具有一定的优势，侧重于开关量顺序控制为主的电力拖动 领域。
Versamax PLC 系列 90-30 系列 90-70 系列 Twido 系列 Modicon Momentum 系列 Modicon M430 系列
256～4096 点 4096 点基于 Intel 386EX 的处理器 基于 Intel 的处理器 紧凑型 264 点
512～1024 点
Modicon TSX Premium 系列
ห้องสมุดไป่ตู้
第５章 可编程控制器概述
国际电工委员会(IEC)对可编程序控制器作了如下定义： “可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，是专门为 在工业环境下应用而设计的工业控制器。它采用可编程序的存 储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计 数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和 输出，控制各种类型的机械设备和生产过程。可编程序及其相 关设备都应按照易于与工业控制系统集成、易于扩展其功能的 原则设计。”
plc课程设计题目
- PLC在实际工业应用中的案例分析
-分析工业生产中PLC的应用场景
-学习典型工业控制系统的设计与实现
-探讨PLC在智能制造中的作用
-课程设计过程中的问题解决策略
-遇到问题时的资料查询与学习
-利用仿真软件进行前期验证
-与团队成员有效沟通，共同解决问题
-课程设计总结与成果展示
-学生个人和小组的总结报告
-结论与心得体会
本部分教学内容将继续深化对PLC控制系统设计的理解，重点在于实践操作和课程设计过程中的具体要求，以及如何撰写一份完整的课程设计报告。通过这些教学内容，学生将能够独立完成PLC控制系统的设计、编程、调试和报告撰写，全面提高其专业技能和工程素养。
3、教学内容
- PLC课程设计安全规范与操作要点
-教学目标的达成度分析
本部分教学内容旨在激发学生对PLC技术未来发展的兴趣，通过课程设计的拓展与延伸，培养学生的跨学科能力和科研精神。同时，对教学效果进行评价与反思，确保教学活动的持续改进，以提高教学质量，更好地适应社会和行业的发展需求。
5、教学内容
- PLC技术的未来发展前景介绍
-智能制造与工业4.0中的PLC角色
- PLC与工业互联网的融合
- PLC技术在新能源领域的应用
-课程设计的拓展与延伸
-鼓励学生探索跨学科的综合应用
-基于PLC的自动化项目拓展实践
-引导学生参与科技竞赛和科研项目
-教学效果的评价与反思
-学生学习成效的评估
-教学方法的改进与优化
-了解并遵守实验室安全规程
- PLC设备的安全操作方法
-电气安全常识与防护措施
-创新思维与团队协作能力的培养
-鼓励学生进行创新设计
《电气控制与PLC》教学大纲
《电气控制与PLC》课程教学大纲一、《电气控制与PLC》课程说明（一）课程代码：K1311052（二）课程英文名称：Electrical Control of Machine and PLC（三）开课对象：机械设计制造及其自动化专业（四）课程性质：专业课本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门主干课程，属必修课程。
其主要内容是以电动机或其它执行电器为控制对象，介绍电气控制的基本原理、线路及设计方法，以常规的继电器线路控制为主线，熟悉其最基本的设计方法、设计思路及设计手段；同时掌握可编程序控制器基本原理和编程，并达到熟练运用的目的。
这是一门综合性很强的实用技术学科，对培养学生在电气自动化技术工程领域内的实际工作能力具有举足轻重的作用。
前导课程：计算机基础，电工电子技术，微机原理。
（五）教学目的：通过对该门课程的学习，使学生掌握电气控制线路的基本环节，具有对一般电气控制线路的独立分析能力。
熟悉典型生产设备电气控制系统，具有设计和改进一般生产设备电气控制线路的基本能力。
掌握可编程控制器的基本原理、应用及发展，可做到正确选用PLC，掌握可编程控制器使用过程中的接线图、梯形图及程序语句，并经调试后可用于一般复杂程度的生产过程控制。
使学生能达到从事产品开发和生产所需要的基础，为以后从事机电一体化工作创造条件。
（六）教学内容：本课程主要包括机床电气控制原理、实际机床控制线路、机床电气控制线路的设计方法及常用电气元件的选择等几个部分，本课程涉及各个环节中最基本、最典型的控制电路及控制实例。
本课程还包括PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势，讲解西门子系列小型PLC 系统的物理模型和系统结构，梯形图、语句指令进行编程的运用，并介绍系统编程软件，初步对工业对象进行系统硬件设计、系统软件编程和调试的方法等。
（七）学时数、学分数及学时数具体分配学时数：64 学时学分数： 3 学分学时数具体分配：（八）教学方式课堂教学结合实验的教学方式（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为考试。
郭艳萍电气控制与PLC教案
郭艳萍电气控制与PLC教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制系统概述1.1.1 电气控制系统的组成与分类1.1.2 电气控制系统的应用领域1.2 低压电器1.2.1 开关与保护电器1.2.2 接触器与继电器1.2.3 变频器与软启动器1.3 电气控制电路1.3.1 基本控制电路1.3.2 电动机控制电路1.3.3 电气控制线路的设计与调试第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述2.1.1 PLC的定义与功能2.1.2 PLC的组成与工作原理2.1.3 PLC的分类与性能指标2.2 PLC编程语言2.2.1 指令系统2.2.2 程序组织与编程方法2.2.3 编程软件的使用2.3 PLC的硬件系统2.3.1 PLC的模块组成2.3.2 PLC的输入/输出接口2.3.3 PLC的电源模块与扩展模块第三章：PLC控制系统设计与应用3.1 PLC控制系统设计步骤3.1.1 需求分析3.1.2 PLC选型与I/O配置3.1.3 程序设计与调试3.2 PLC在电气控制中的应用案例3.2.1 案例一：三相异步电动机的控制3.2.2 案例二：复杂的电气控制线路改造3.2.3 案例三：自动化生产线的控制3.3 PLC的通信与网络3.3.1 PLC的通信方式与协议3.3.2 PLC网络结构与设备3.3.3 PLC在工业现场的应用案例第四章：PLC编程技术提升4.1 功能指令及其应用4.1.1 常用功能指令介绍4.1.2 功能指令的应用实例4.2 顺序控制与状态控制4.2.1 顺序控制程序设计4.2.2 状态控制程序设计4.3 高级编程技术4.3.1 批量生产与流水线控制4.3.2 PLC与人机界面（HMI）的编程与集成4.3.3 PLC与上位机的数据交换与控制第五章：电气控制与PLC课程实践项目5.1 实践项目一：简单电气控制电路的设计与搭建5.1.1 项目目标5.1.2 项目步骤与要求5.1.3 项目评价5.2 实践项目二：PLC控制的三相异步电动机启停系统5.2.1 项目目标5.2.2 项目步骤与要求5.2.3 项目评价5.3 实践项目三：PLC控制的自动化生产线模型5.3.1 项目目标5.3.2 项目步骤与要求5.3.3 项目评价5.4 实践项目四：PLC与HMI集成控制系统设计5.4.1 项目目标5.4.2 项目步骤与要求5.4.3 项目评价5.5 实践项目五：电气控制与PLC技术应用综合训练5.5.1 项目目标5.5.2 项目步骤与要求5.5.3 项目评价第六章：PLC在工业自动化中的应用案例分析6.1 案例分析一：自动化装配线控制系统设计6.1.1 项目背景及需求分析6.1.2 PLC选型与I/O配置6.1.3 控制程序设计及调试6.2 案例分析二：注塑机控制系统设计6.2.1 项目背景及需求分析6.2.2 PLC选型与I/O配置6.2.3 控制程序设计及调试6.3 案例分析三：锅炉自动控制系统设计6.3.1 项目背景及需求分析6.3.2 PLC选型与I/O配置6.3.3 控制程序设计及调试第七章：PLC在特殊环境中的应用7.1 防爆型PLC及其应用7.1.1 防爆型PLC的原理与结构7.1.2 防爆型PLC在危险环境中的应用案例7.2 耐高温型PLC及其应用7.2.1 耐高温型PLC的原理与结构7.2.2 耐高温型PLC在高温环境中的应用案例7.3 防水型PLC及其应用7.3.1 防水型PLC的原理与结构7.3.2 防水型PLC在潮湿环境中的应用案例第八章：PLC的故障诊断与维护8.1 PLC故障诊断的基本方法8.1.1 观察法8.1.2 信号检测法8.1.3 程序诊断法8.2 PLC故障诊断的常用工具8.2.1 逻辑测试仪8.2.2 编程器8.2.3 仿真器8.3 PLC的维护与保养8.3.1 PLC的日常维护8.3.2 PLC的定期保养8.3.3 PLC故障预防策略第九章：PLC技术在现代工业领域的拓展应用9.1 PLC在工业中的应用9.1.1 工业的基本组成与工作原理9.1.2 PLC在工业控制中的应用案例9.2 PLC在数控机床中的应用9.2.1 数控机床的基本组成与工作原理9.2.2 PLC在数控机床控制中的应用案例9.3 PLC在新能源领域的应用9.3.1 新能源领域的基本概况9.3.2 PLC在新能领域中的应用案例第十章：电气控制与PLC技术的未来发展趋势10.1 工业4.0与PLC技术10.1.1 工业4.0的基本概念10.1.2 PLC技术在工业4.0中的作用10.2 PLC与物联网技术的融合10.2.1 物联网的基本概念10.2.2 PLC在物联网中的应用案例10.3 智能PLC及其发展趋势10.3.1 智能PLC的基本概念10.3.2 智能PLC的发展趋势与挑战重点和难点解析一、电气控制基础中的1.3节电气控制电路设计与调试：此环节涉及到电气控制线路的实际设计与调试，是理解和应用电气控制理论的关键。
《电气控制与PLC》课程教学大纲
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（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。
《电气控制与PLC应用(第四版)》课后习题解答
《电气控制与PLC应用》习题解答第一章常用低压电器1-1 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎么区分电压线圈与电流线圈？答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。
交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么？答：三相交流电磁铁无短路环。
三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120º，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率？答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。
对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6倍，甚至高达10~15倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-6 交流接触器与直流接触器有哪些不同？答：1）直流接触器额定电压有：110、220、440、660V，交流接触器额定电压有：127、220、380、500、660V。
2）直流接触器额定电流有40、80、100、150、250、400及600A；交流接触器额定电流有10、20、40、60、100、150、250、400及600A。
5项目 CA6140普通车床控制电路分析与故障处理
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CA6140型车床的主回路中有3台
电动机均通过带脱扣器的低压断
路器QF将三相电源引入。其中，
M1是主轴电动机，带动主轴旋
转和刀架作进给运动；M2是冷
却泵电动机；M3是刀架快速移
动电动机。
主轴电动机M1的短路保护由低 压断路器的过流脱扣器来实现， 熔断器FU1作为M2和M3的短路 保护。主轴电动机M1由接触器 KM1控制，热继电器FR1作过载 保护；M2由接触器KM2控制， 热继电器FR2作过载保护；M3由 接触器KM3控制。
（3）刀架快速移动控制：刀架快速 移动电动机M3由按钮SB3作点动控 制。
电气控制与PLC应用技术
Date: 2021/7/9
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CA6140车床的照明、信 号电路由控制变压器TC 输出的24V和6V电压供 电，作为机床安全照明 和信号灯电源。EL为机 床安全照明灯，由开关 SA2控制，HL为电源指 示灯。
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电气控制与PLC应用技术
5.3 技能训练 5.3.1 训练任务及要求
01 训练任务
CA6140型车床控制电路的安装与 调试。
Date: 2021/7/9
02 训练要求
①查询了解三相交流异步电动机常见 故障及检修方法； ②能正确安装和调试CA6140型车床的 控制电路，参照图5.3。 ③以CA6140车床为训练背景，教师设 置2~3处故障，学生自行检查、诊断， 并能正确处理和顺利排除故障。
2.如果检测出是电动机、变压器、接触器、按钮或开关等设备出 了故障，应对其进行修理或更换。
3.对于接触器主触头因“熔焊”而粘死的故障，一般是由于负载 短路造成的，一定要将负载短路的问题解决后再试验。
4.由于故障的诊断与修理，许多情况下需要带电操作，因此一定 要严格遵守电工操作规程，确保安全。
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2．手动/自动控制电路
图5-12 手动/自动控制电路图
3．手动/自动控制电路输入/输出端口的分配
表5-7 输 输入继电器 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 入 作 用 输入/输出端口分配表 输 输出继电器 Q0.0 出 输出元件 交流接触器 KM
输入元件 KH常闭触点 SB1常闭触点 SB2常开触点 SB3拨动开关
图5-3 输入继电器双字
5.1.2 输出继电器的表示格式
表5-2 位 字节 输出继电器的表示格式 Q0.0～Q0.7 … Q15.0～Q15.7 QB0、QB1、…、QB15 128点 16个
字
双字
QW0、QW2、…、QW14
QD0、QD4、QD8、QD12
8个
4个
（1）位 位表示格式为：Q [字节地址].[位地址]。如Q1.0表示输出继电器第1 个字节的第0位 （2）字节 如QB0表示输出继电器第0个字节，共8位。
5.1 输入/输出继电器的表示格式
5.1.1 输入继电器的表示格式
表5-1 位 字节 字 双字 输入继电器的表示格式 I0.0～I0.7 … I15.0～I15.7 IB0、IB1、…、IB15 IW0、IW2、…、IW14 ID0、ID4、ID8、ID12 128点 16个 8个 4个
对输入继电器的说明如下 （1）位 位表示格式为：I [字节地址].[位地址]。如I1.0表示输入继电器第1个 字节的第0位
3．启动过程和控制数据
表5-5 Y-△形降压启动过程和控制数据表
输入 元件 SB2
输出继电器/ 负载 作 形启动 T37延时到 △形运转 用 输入继电器 I0.2 Q0.3/△ 0 1 I0.1 I0.0 0 0 Q0.2/Y 1 0 0 0 Q0.1/电 源 1 1 0 0 Q0.0/灯 1 0 0 1
字节B（8位）
实数（32位）
正数：+1.175 495E−38～+3.402 823E+38 负数：−1.175 495E−38～－3.402 823E+38
2．常数
表5-9 使用格式 十进制数值 十六进制数值 二进制数值 常数表示形式 举 例
进
制
十进制 十六进制 二进制
2 008 16#ABCD 2#100 1110 0100 1111 +3.141 593（正数） －0.707E+8（负数）
2．加法指令ADD的举例
图5-14 加法指令举例
图5-15 加法运算状态监控表
5.4.3 减法指令SUB
表5-11 SUB指令格式
项
目
整数减法
双整数减法
实数减法
梯形图
指令表 －I IN1，OUT －D IN1，OUT －R IN1，OUT
1．减法指令SUB的说明
（1）整数减法运算SUB_I。 将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相减，运算结果送到OUT指 定的存储器单元，输出结果为16位。 （2）双整数减法运算SUB_DI。 将2个双字长（32位）有符号双整数IN1和IN2相减，运算结果送到OUT 指定的存储器单元，输出结果为32位。 （3）实数减法运算SUB_R。 将2个双字长（32位）有符号实数IN1和IN2相减，运算结果送到OUT指 定的存储器单元，输出结果为32位。
5.3.1 跳转指令JMP、标号指令LBL
表5-6 项 目 跳 跳转指令与标号指令 转 标 号
梯形图 指令表 数据范围 JMP N N：0～255 LBL N
对跳转指令与标号指令说明如下。 （1）跳转指令：改变程序流程，使程序转移到具体的标号（N）处。当跳转条 件满足时，程序由JMP指令控制转至标号N的程序段去执行。 （2）标号指令：标记转移目的地的地址。
表5-4
例题5.1 控制关系表 输出继电器字 节 Q0.2 ● ● Q0.1 ● ● ● Q0.0 ● QB0 16#FF 16#AA 16#55 0
输入继电 器 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3
输出继电器位 Q0.7 ● ● ● Q0.6 ● Q0.5 ● ● ● Q0.4 ● Q0.3 ● ●
实数
IEEE 754标准（32位浮点Leabharlann ）5.4.2 加法指令ADD
表5-10
项 目 整数加法
ADD指令格式
双整数加法 实数加法
梯形图
指令表
＋I IN1，OUT
＋D IN1，OUT
＋R IN1，OUT
1．加法指令ADD的说明
（1）IN1、IN2为参加运算的源操作数，OUT为存储运算结果的目标操作数。 （2）整数加法运算ADD_I。 将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相加，运算结果送到OUT指定的存 储器单元，输出结果为16位。 （3）双整数加法运算ADD_DI。 将2个双字长（32位）有符号双整数IN1和IN2相加，运算结果送到OUT指定的 存储器单元，输出结果为32位。 （4）实数加法运算ADD_R。 将2个双字长（32位）有符号实数IN1和IN2相加，运算结果送到OUT指定的存 储器单元，输出结果为32位。
2．乘法指令MUL的举例
处于监控状态的整数乘法运算双整数输出的梯形图如图5-18（a） 所示。当I0.0触点接通时，执行乘法指令，乘法运算的结果（10 923×12 = 131 076）存储在VD30目标操作数中，其二进制格式为0000 0000 0000 0010 0000 0000 0000 0100。 VD30中各字节存储的数据分别是VB30=0、VB31=2、VB32=0、 VB33=4；VD30中各字存储的数据分别是VW30 = +2、VW32 = +4，状 态监控表如图5-18（b）所示。
5.3.2 实习操作：手动/自动控制选择程序 1．控制要求
某台设备具有手动/自动两种操作方式。SB3是操作方式选择开关， 当SB3处于断开状态时，选择手动操作方式；当SB3处于接通状态时， 选择自动操作方式，不同操作方式的进程如下。 （1）手动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机运转；按停止按钮 SB1，电动机停止。 （2）自动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机连续运转1min后， 自动停止。按停止按钮SB1，电动机立即停止。
（1）整数乘法运算MUL_I。 将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相乘，运算结果送到 OUT指定的存储器单元，输出结果为16位。 （2）双整数乘法运算MUL_DI。 将2个双字长（32位）有符号双整数IN1和IN2相乘，运算结果送到 OUT指定的存储器单元，输出结果为32位。 （3）整数乘法运算双整数输出MUL。 将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相乘，运算结果送到 OUT指定的存储器单元，输出结果为32位。 （4）实数乘法运算MUL_R。 将2个双字长（32位）有符号实数IN1和IN2相乘，运算结果送到 OUT指定的存储器单元，输出结果为32位。 注意，整数数据做乘2运算，相当于其二进制形式左移1位；做乘4 运算，相当于其二进制形式左移2位；做乘8运算，相当于其二进制形 式左移3位；……
表5-3 项 目 字节传送 数据传送指令格式 字 传 送 双字传送 实数传送
梯形图
指令表
MOVB IN，OUT
MOVW IN， OUT
MOVD IN， OUT
MOVR IN， OUT
5.2.2 数据传送指令应用举例
【例题5.1】 设有8盏指示灯，控制要求是：当I0.0接通时，全部灯亮； 当I0.1接通时，奇数灯亮；当I0.2接通时，偶数灯亮；当I0.3接通时，全 部灯灭。试编写程序。
控制 数据 7 10 0 1
SB1 KH
停止 过载保护
4．程序梯形图
图5-10 Y－△形 降压启动程序梯 形图
5.3 跳转指令及应用
应用跳转指令的程序结构如图5-11所示。I0.3是手动/自动选择开关 的信号输入端。当I0.3未接通时，执行手动程序段，反之执行自动程序 段。
图5-11 手动/自动程序段跳转
（2）字节 字节表示格式为：IB[起始字节地址]。如IB0表示输入继电器第0个 字节，共8位。
图5-1 输入继电器字节
（3）字 字表示格式为：IW[起始字节地址]。例如IW0中IB0是高8位，IB1是 低8位。
图5-2 输入继电器字
（4）双字 双字表示格式为：ID[起始字节地址]。如ID0中IB0是最高8位，IB1 是高8位，IB2是低8位，IB3是最低8位，其表示格式如图5-3所示。
第5章 功能指令的应用
5.1 输入/输出继电器的表示格式 5.2 数据传送指令及应用 5.3 跳转指令及应用 5.4 数据类型与算术运算指令 5.5 增1/减1指令INC/DEC及其应用 5.6 逻辑运算指令及其应用 5.7 子程序调用指令及其应用 5.8 循环指令及其应用 5.9 比较指令及其应用 5.10 数码显示及其应用 5.11 模拟电位器、拨码开关及其应用
图5-18 乘法指令MUL的举例
5.4.5 除法指令DIV
表5-13 项 目 整数除法 DIV指令格式 整数除法运算双整数 输出 实数除法
双整数除法
梯形图
指令表
/I IN1，OUT
/D IN1，OUT
DIV IN1，OUT
/R IN1，OUT
1．除法指令DIV的说明 （1）整数除法运算DIV_I。 将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相除，运算结果送到 OUT指定的存储器单元，输出结果为16位。 （2）双整数除法运算DIV_DI。 将2个双字长（32位）有符号双整数IN1和IN2相除，运算结果送到 OUT指定的存储器单元，输出结果为32位。
（3）整数除法运算双整数输出DIV。 将2个单字长（16位）有符号整数IN1和IN2相除，运算结果送到OUT指 定的存储器单元，输出结果为32位，其中低16位是商，高16位是余数。 注意，整数数据做除以2运算，相当于其二进制形式右移1位；做除以4运算 ，相当于其二进制形式右移2位；做除以8运算，相当于其二进制形式右移3位 ；…… （4）实数除法运算DIV_R。 将2个双字长（32位）有符号实数IN1和IN2相除，运算结果送到OUT指 定的存储器单元，输出结果为32位。