《电器及PLC控制技术》教学大纲.

《电器及PLC控制技术》教学大纲

一、课程的性质、任务和教学目标

课程性质：本课程是的一门专业必修课。本课程实践性强，与生产实际联系紧密，知识的覆盖面较宽，是强电与弱电的结合，机、电、液的结合。

课程任务：本课程主要介绍由常用低压控制电器的基本结构、原理与选用，电器控制线路的原理和应用，可编程控制器基本工作原理、程序设计，可编程控制器控制系统设计及工程应用中注意的问题，可编程控制器网络通信与现场总线技术。

通过本课程教学，学生应达到下列教学目标：

1．熟悉常用低压控制电器的基本原理、规格及选用；

2．掌握继电器控制的基本原理、线路分析与设计；

3．掌握PLC基本原理、指令系统及应用、程序设计方法；

4．掌握电器及PLC应用系统的设计方法；

5．具有电器及PLC应用系统的安装、调试与维修的能力；

6．具有设计、改造、革新一般生产机械控制系统的初步能力。

二、课程内容和要求

（一）理论教学

课题一绪论

了解电气控制的发展及现状，本课程的性质、内容、任务及学习方法。

课题二常用低压电器

掌握接触器、继电器、保护电器、主令电器及人机界面等常用低压电器的结构、原理、规格及选用。电器的现状与发展趋势。

课题三继电器控制的基本原理与线路分析

掌握点动与自锁、联锁与互锁的基本概念及应用、掌握位置原则、时间原则、速度原则等控制线路，掌握一般电器线路的设计，掌握典型设备电器控制线路分析方法、故障分析与排除方法。

课题四可编程控制器基础知识

掌握PLC控制系统与继电器接触器控制系统的相同及异同点，掌握PLC的基本组成及工作原理，了解PLC的特点、应用领域、编程语言、分类等。

课题五小型可编程控制器性能与指令系统

了解常用PLC及其性能，掌握某一种小型PLC的内部软继电器功能、指令系统及应用，掌握简易编程器的功能及使用。

课题六可编程控制器的程序设计

掌握梯形图的特点及设计规则；了解PLC程序的常用设计方法，重点掌握顺序控制设计法；学会PLC程序的设计与调试。

课题七可编程控制器应用系统的设计

掌握PLC应用系统设计的步骤和内容、PLC在应用中应注意的若干问题；熟透PLC的安装、维护、故障诊断及通信联网；通过分析PLC应用实例，掌握PLC应用系统的设计方法。

（二）实践教学

1．实验（20课时）

实验结合理论教学进行，实验项目和要求如下：

实验一：自锁、互锁控制线路实验（2学时）

通过对异步电动机可逆运行控制线路的实际接线及运行，•进一步理解控制线路中自锁、电气互锁、机械互锁、复合互锁、短路保护、过载保护、失压保护等作用。

实验二；笼型异步电动机Y－△降压起动控制（2学时）

通过对笼型异步电动机Y－△降压起动控制线路的实际接线、调试及运行，进一步理解笼型异步电动机降压起动过程、原理。

实验三：典型设备电器控制及故障排除（4学时）

通过铣床电气控制线路的运行、调试、故障分析及排除，进一步掌握其电气工作原理，掌握根据设备的电气工作原理图和故障现象进行故障分析和故障排除的方法。

实验四：PLC的认识与编程器的使用（2学时）

了解PLC电源接线、PLC输入/输出端子接线方法及各种信号指示等；掌握简易编程器功能，通过给定的训练程序，学会简易编程器使用方法。

实验五：PLC简单程序设计与调试（2学时）

学生自行编制一些简单程序，通过简易编程器写入PLC并进行调试、运行，观察程序运行情况，进一步掌握PLC基本指令的功能。

实验六：典型设备的PLC编程与调试（6学时）

根据设备的控制要求，设计出其应用程序；将预先编好梯形图程序输入并调试；根据要求连接PLC外部电路并进行模拟调试运行。

2．实验设备、器具（按一组配备）

2．课程设计

目的及要求：掌握一般机械设备电气控制系统的设计、安装、调试方法；学会查阅相关专业手册及资料、编写设备技术说明书及绘制图纸。

课题类型：中等复杂程度、具有机、电、液（气）联合控制的生产机械PL C控制系统。

设计内容：熟悉任务并参观类似设备，确定控制方案，设计系统硬件原理图；选择有关电器及PLC；设计PLC程序并进行模拟调试；绘制施工图、现场安装施工并联机调试；编写设计说明书。

设计工作量：两周

三、学时分配

本课程理论教学时数：54学时课程设计周数：两周

五、几点说明

1．低压控制电器的结构、原理以电磁式电器为核心进行介绍；介绍各种电器时应该侧重于其规格、符号及选用，多采用电器实物示教，注意新型电器的介绍。

2．讲授电器控制线路时，应该注意培养学生设计电路的方法及其严谨态度，强调电路的可靠性。重点分析、介绍按行程原则、时间原则、速度原则、电流原则等不同形式的电路。

3．常用机械设备的电器控制应从生产加工工艺出发，充分运用控制线路基本环节，引出完整的控制线路。对于各种机械设备控制要抓住各自特点进行教学，着重注意机、电、液三者的配合。这一部分教学可适当安排一定的时间到工厂参观或现场教学。

4．可编程控制器部分的讲授应该建立在继电器接触器控制的基础上进行，应注意两者之间的衔接。以某一种典型小型可编程控制器为样机，讲授指令系统

时应以基本指令为主，程序设计部分重点介绍逻辑设计法中的顺序控制设计法，要通过加强实验环节以提高学生的实践应用能力。

5．可编程控制器应用部分内容要结合实例进行，同时充分利用实验室资源进行现场讲授，注重与生产实际的结合

6．本课程安排两周课程设计环节（见附录）。设计过程中可安排适当时间来讲授施工图纸绘制、施工注意事项等内容。