《电气控制与PLC》教学大纲

《电气控制与PLC》课程教学大纲

一、课程教学目标

PLC是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用工业计算机。本课程的任务是使学生了解PLC的硬件结构组成，软件指令系统和控制功能；掌握PLC的工作原理，控制特性，应用，选择方法，软件编程技巧；能利用PLC技术完成各种较复杂生产过程的顺序控制和程序控制；进而实现更复杂的生产过程数控及群控。

本课程任务是：学习好基本理论的基础上，结合生产实际设备情况，牢固掌握PLC控制的基本环节，掌握常用PLC的基本理论，基本结构，各类条件下实际应用方法，为学生进一步学习后续课程，完成机电结合的毕业设计课题以及将来用PLC新技术改造传统工业生产设备和开发研制机电一体化高新技术产品打下基础。

二、课程设置说明

本课程根据河北科技学院机械制造自动化专业人才培养方案的要求设置。可编程序控制器（PLC）在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术，是改造传统工业生产设备最理想的多功能化控制器，成为现代工业控制三大支柱（PLC、NC、ROBOT）之一，也是我国开展机电一体化工作八个重点项目之一。本课程是应用电子技术人才需要掌握的最新技术知识之一。掌握电器控制与PLC技术，是改造传统生产工艺和设备的重要途径。

本课程是机械制造自动化专业的必修主干课程。本课程的先修课程是电工技术、机械原理、电子技术、机械设计、微机原理、机电传动控和机械系统控制。本课程学习结束后，为分析设计各种机电传动与生产过程PLC控制系统打下良好的新技术知识基础。

本课程总学时数为64，理论课学时32，课内实践32。

三、课程性质：

本课程是机械制造自动化专业的主要专业课之一，本课程特点是实践性强，与生产实际联系紧密，运用知识的复盖面较宽，是强电与弱电的结合，电气学、计算机技术的结合与生产工艺过程紧密配合的一门课。

四、课程内容与要求

使用教材：《电气控制与PLC》，刘品潇主编，国防科技大学出版社

（一）课程内容

第1章常用低压电器

1、低压电器的基本知识

2、继电器

3、接触器

4、低压开关和低压断路器

5、熔断器

6、主令电器

教学要求:

理解接触器，控制继电器，主令电器的基本工作原理；熟练掌握各种低压电器的工作原理。根据原理能检测低压电器的好坏；能维修低压电器；能识别常用低压电器的电气符号和实物。

第2章电气控制电路基础

1、电气控制系统

2、电路的逻辑关系

3、三相异步电动机的启动控制

4、三相异步电动机的运行控制

5、三相异步电动机的制动控制

6、电液控制系统

7、电气控制系统中的保护环节

教学要求:

掌握各种控制电路原理图；熟练掌握分析和改造电路。掌握三相交流异步电动机的几种控制电路，并会进行简单设计。

第3章常用设备电气控制系统分析

1、设备控制系统分析概述

2、卧式车床电气控制系统分析

3、铣床电气控制系统分析

4、组合机床电气控制系统

教学要求:

了解设备控制系统基本情况；掌握卧式车床电气控制系统；掌握铣床电气控制系统；掌握组合机床电气控制系统。

第4章可编程控制器概论

1、可编程控制器的基本知识

2、S7-200系列PLC的组成

3、S7-200系列PLC的工作方式

4、S7-200系列PLC的主要性能指标及分类

5、S7-200系列PLC的程序概述

6、西门子其他系列PLC

教学要求：

了解可编程控制器的基本知识；掌握S7-200系列PLC的组成、工作方式、主要性能指标及分类和程序概述；了解西门子其他系列PLC。

第5章西门子S7-200的基本指令

1、基本逻辑指令

2、数学运算指令

3、数据处理指令

4、转换指令

5、表功能指令

6、程序控制指令

7、中断指令

8、高速处理指令

9、特殊及其他功能指令

教学要求：

熟练运用基本逻辑指令；熟练运用数学运算指令；熟练运用数据处理指令；熟练运用转换指令；熟练运用表功能指令；熟练运用程序控制指令；熟练运用中断指令；熟练运用高速处理指令；熟练运用特殊及其他功能指令。

第6章电气控制系统设计

1、电气控制系统设计的基本原则和内容

2、电气控制系统设计的方法

3、继电器控制线路设计方法

4、PLC控制系统设计的内容和方法

5、应用举例

教学要求:

掌握电气控制系统设计的基本原则和内容；掌握电气控制系统设计的方法；掌握继电器控制线路设计方法；掌握PLC控制系统设计的内容和方法。

第7章其他系列PLC简介

1、欧姆龙（OMRON）PLC

2、三菱（MITSUBISHI）PLC

3、台达（DELTA）PLC

4、现场总线控制系统

5、西门子S7-200系列PLC编程软件

教学要求:

了解欧姆龙（OMRON）PLC、三菱（MITSUBISHI）PLC和台达（DELTA）PLC；掌握现场总线控制系统概念；掌握西门子S7-200系列PLC编程软件的安装和使用。

第8章PLC应用举例

1、水塔水位PLC控制

2、简易机械手PLC控制

3、四层电梯PLC控制

教学要求:

掌握水塔水位PLC控制、简易机械手PLC控制和四层电梯PLC控制的要求和理解控制程序，进一步掌握PLC控制系统设计的内容和方法。