河北自考考試大綱：02207電氣傳動與可編程控制器(PLC).doc

同程教育（）專注于個性化人力資源開發(fā)與管理 今同程，為明天！同程社區(qū)（）教育培訓(xùn)互動交流平臺河北省高等教育自學(xué)考試課程考試大綱課程名稱：電氣傳動與可編程控制器(PLC) 課程代碼：02207第一部分 課程性質(zhì)與學(xué)習(xí)目的一、課程性質(zhì)與特點本課程是高等教育自學(xué)考試機械制造及自動化專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。該門課程分為兩大部分。第一部分為機床電氣控制技術(shù)，系統(tǒng)地介紹了機床繼電器控制線路的基本環(huán)節(jié)，機床電氣控制線路的分析及設(shè)計，直流電動機調(diào)速系統(tǒng)和交流電動機調(diào)速控制系統(tǒng)。第二部分為可編程控制器應(yīng)用技術(shù)，系統(tǒng)地介紹了PLC的工作原理、特點和硬件結(jié)構(gòu)，并以三菱FX系列為例，介紹了PLC的編程元件與指令系統(tǒng)、梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法、以順序功能圖為基礎(chǔ)的順序控制設(shè)計法。此外，還介紹了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試方法，PLC的型號選擇與硬件配置的確定，提高PLC控制系統(tǒng)可靠性和降低硬件費用的方法，PLC在模擬閉環(huán)控制中的應(yīng)用。該課程的實踐性很強，因此在講解該課程時，必須堅持理論和實踐緊密結(jié)合的原則，在課程講授的基礎(chǔ)上安排一定量的實驗和大作業(yè)，提高學(xué)生的動手能力和設(shè)計能力。二、課程設(shè)置的目的和要求設(shè)置本課程，是為了使學(xué)生了解機電傳動控制的一般知識，掌握電機、電器、晶閘管等的工作原理、特性、應(yīng)用和選用方法，掌握常用的開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理、特點、性能及應(yīng)用場所，了解最新控制技術(shù)在機械設(shè)備中的應(yīng)用。了解PLC的工作原理、特點和硬件結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)生產(chǎn)要求選擇PLC的型號，設(shè)計PLC外圍線路圖，編寫相應(yīng)程序。三、與本專業(yè)其它課程的關(guān)系電氣傳動與可編程控制器是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它的先修課程是大學(xué)物理、電工學(xué)和電子學(xué)，這些課程介紹了電路和電氣元件的基礎(chǔ)知識，為學(xué)習(xí)該門課程奠定了理論基礎(chǔ)，它的后續(xù)課程是機電一體化系統(tǒng)設(shè)計，詳細介紹了電氣傳動與可編程控制器的具體應(yīng)用。 第二部分 課程內(nèi)容與考核要求電氣傳動部分考核內(nèi)容第一章 機床繼電器控制線路的基本環(huán)節(jié)一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，要能掌握籠型電動機的啟動控制線路、正反轉(zhuǎn)控制線路、制動控制線路和其它基本環(huán)節(jié)，能熟練應(yīng)用短路保護、過載保護、零電壓與欠電壓保護以及弱磁保護等常用的保護，并能設(shè)計簡單的電氣線路。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 電氣原理圖的畫法及閱讀方法1.電氣設(shè)備圖樣的分類。（重點）2.繪制電氣原理圖的規(guī)則。（次重點）3.閱讀電氣設(shè)備安裝圖和電氣設(shè)備接線圖。（一般）第二節(jié) 籠型電動機的啟動控制線路1.籠型異步電動機的兩種啟動方式。（次重點）2.直接啟動控制線路分析。（一般）3. 星-三角降壓啟動控制線路分析。（重點）4. 定子串電阻降壓啟動線路分析。（次重點）第三節(jié) 電動機正反轉(zhuǎn)控制線路1. 異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路分析。（重點）2.正反轉(zhuǎn)自動循環(huán)線路分析。（重點）第四節(jié) 電動機制動控制線路1.電動機制動停車的分類。（一般）2.能耗制動控制線路分析。（重點）3.反接制動控制線路分析。（重點）第五節(jié) 雙速電動機高低速控制線路雙速電動機高低速控制線路。（一般）第六節(jié) 電液控制（不做要求）第七節(jié) 控制線路的其他基本環(huán)節(jié)1.點動控制。（重點）2.聯(lián)鎖或互鎖。（重點）3.多點控制。（重點）4.工作循環(huán)自動控制。（次重點）第八節(jié) 電動機的保護1.短路保護的作用及其類型。（重點）2.過載保護的作用。（重點）3.過電流保護的作用。（重點）4.零電壓與欠電壓保護的作用。（重點）5.弱勵磁保護的作用。（次重點）第二章 機床電氣控制線路的分析及設(shè)計一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，能讀懂常見機床的電氣控制線路，能夠設(shè)計常見機床的電氣控制線路，能夠合理選擇機床的常用電器，學(xué)會分析和設(shè)計較復(fù)雜的繼電器接觸器控制電路。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 臥式車床的電氣控制線路CW6163B萬能臥式車床的控制線路分析、C616臥式車床的電氣控制線路分析、C650臥式車床的電氣控制線路分析。（一般）第二節(jié) 機床電氣設(shè)計的一般內(nèi)容1.機床電氣設(shè)計的主要內(nèi)容。（一般）2.機床的主要技術(shù)性能。（一般）第三節(jié) 機床電氣控制線路的設(shè)計1.控制線路的設(shè)計規(guī)律。（一般）2.控制線路設(shè)計的一般問題。（次重點）第四節(jié) 機床常用電器的選擇1.按鈕、低壓開關(guān)的選用。（重點）2.熔斷器的選用。（重點）3.熱繼電器的選用。（重點）4.接觸器、中間繼電器、時間繼電器的選用。（重點）5.控制變壓器的選用。（次重點）第五節(jié) 機床電氣控制線路設(shè)計舉例（一般）第三章 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理（不做要求）第四章 可編程序控制器系統(tǒng)分析、設(shè)計及應(yīng)用（不做要求）第五章 直流電動機調(diào)速控制系統(tǒng)一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，了解直流電動機的三種調(diào)速方法及其特點，了解生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速技術(shù)指標(biāo)要求，掌握常見的反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)中各個基本環(huán)節(jié)、各種反饋環(huán)節(jié)的作用與特點，掌握有靜差和無靜差調(diào)速系統(tǒng)的組成及其特點。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 直流調(diào)速的基礎(chǔ)知識1.直流電動機的三種調(diào)速方法。（重點）2.旋轉(zhuǎn)變流機組供電的直流調(diào)速系統(tǒng)原理。（一般）3.晶閘管整流裝置供電的直流調(diào)速系統(tǒng)原理。（重點）4.斬波器電動機系統(tǒng)的原理。（次重點）5.轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速指標(biāo)。（重點）6.調(diào)速范圍與靜差率的關(guān)系。（重點）第二節(jié) 反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)1.采用比例放大器的轉(zhuǎn)速負反饋自動調(diào)速系統(tǒng)組成及各部分作用。（重點）2.無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)組成及各部分作用。（重點）3.帶有速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)組成、特點及各部分作用。（次重點）第四節(jié) 直流可逆調(diào)速系統(tǒng)簡介（不做要求）第六章 交流電動機調(diào)速控制系統(tǒng)一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，掌握交流異步電動機調(diào)速的基本原理及主要方法，了解常見的生產(chǎn)機械的類型及其特點，了解常見的交流電動機的制動方式，掌握電力制動（回饋制動、反接制動和能耗制動）的原理及特點，掌握變頻調(diào)速的原理及特點。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 概述1.交流電動機的優(yōu)點。（一般）2.生產(chǎn)機械的分類。（次重點）3.常用的交流調(diào)速方式及性能比較。（重點）4.交流電動機啟動要考慮的問題。（次重點）5.交流電動機的制動方式。（重點）6.電力制動的分類。（重點）第二節(jié) 簡易交流調(diào)速及控制線路變極調(diào)速、串電阻調(diào)速、滑差電動機調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速的原理。（一般）第三節(jié) 變頻器原理1.變頻器的分類。（重點）2.PWM變頻的原理。（重點）3.U/f控制的原理。（重點）第四節(jié) 富士變頻器簡介（不做要求）第五節(jié) 變頻器典型電路設(shè)計及應(yīng)用舉例（不做要求）可編程控制器部分考核內(nèi)容第一章 概述一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，了解PLC的產(chǎn)生背景和發(fā)展歷史，掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)，熟悉PLC的特點與應(yīng)用領(lǐng)域。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) PLC的歷史與發(fā)展1.PLC產(chǎn)生的背景。（一般）2.PLC的主要生產(chǎn)廠家。（重點）第二節(jié) PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的組成及各部分作用。（重點）第三節(jié) PLC的特點與應(yīng)用領(lǐng)域1.PLC的特點。（重點）2.PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。（重點）第二章 PLC的硬件與工作原理一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，掌握整體式PLC和模塊式PLC的結(jié)構(gòu)特點，了解微處理器的作用，了解存儲器的作用及其分類，掌握開關(guān)量輸入輸出模塊的作用，掌握輸出模塊的分類及其應(yīng)用場合。了解PLC的工作原理，掌握PLC掃描過程的五個階段及其作用。了解FX系列PLC的技術(shù)指標(biāo)，掌握FX系列PLC型號名稱的含義。了解模擬量輸入輸出模塊的作用。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) PLC的物理結(jié)構(gòu)PLC的分類及每一類型PLC的特點。（重點）第二節(jié) CPU模塊1.CPU模塊的組成及作用。（重點）2.PLC中存儲器的分類。（重點）第三節(jié) 開關(guān)量I/O模塊1.開關(guān)量I/O模塊的作用。（次重點）2.輸出模塊的三種類型及其適用的負載。（重點）第四節(jié) PLC的工作原理1.PLC的循環(huán)掃描原理。（次重點）2.PLC掃描過程的五個階段及其作用。（重點）第五節(jié) FX系列PLC性能簡介1.FX系列PLC的特點。（一般）2.FX系列PLC型號名稱的含義。（重點）3.FX系列PLC的輸入輸出技術(shù)指標(biāo)。（一般）第六節(jié) 模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊1.模擬量輸入輸出模塊的作用。（重點）2.模擬量輸入輸出模塊的性能指標(biāo)。（一般）3.常用的FX系列模擬量輸入輸出模塊的類型。（一般）第七節(jié) 高速計數(shù)器模塊與運動控制模塊（不做要求）第八節(jié) 編程設(shè)備與人機界面（不做要求）第三章PLC的編程語言與指令系統(tǒng)一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，了解PLC的五種編程語言，了解梯形圖的主要特點。了解FX系列的用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與基本性能，掌握FX2N系列PLC內(nèi)部供編程使用的軟器件類型、用途、編號及使用方法。掌握FX系列PLC的基本邏輯指令。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) PLC的編程語言概述1.PLC的五種編程語言。（一般） 2.梯形圖的主要特點。（次重點）第二節(jié) FX系列PLC梯形圖中的編程語言1.FX系列的用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型。（重點）2.FX2N的基本性能。（一般）3. FX2N系列輸入繼電器的功能、特點及進制數(shù)。（重點）4FX2N系列輸出繼電器的功能及進制數(shù)。（重點）5. FX2N系列輔助繼電器的類型、特點、編號、進制數(shù)。（重點）6.常用的FX2N系列特殊輔助繼電器的編號、作用（重點）7. FX2N系列定時器的類型、作用、編號及定時精度。（重點）8. FX2N系列計數(shù)器的類型、作用及編號。（重點）9. FX2N系列高速計數(shù)器的使用、計數(shù)頻率。（一般）10.數(shù)據(jù)寄存器的類型、編號。（重點）第三節(jié) FX系列PLC的基本邏輯指令1.FX系列PLC的27條基本邏輯指令的梯形圖、指令表及用法。（重點）2.雙線圈輸出與程序的優(yōu)化設(shè)計問題。（次重點）第四章 梯形圖程序的設(shè)計方法一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，掌握梯形圖的基本電路，會使用經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計梯形圖，會使用順序功能圖設(shè)計梯形圖。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 梯形圖的基本電路1.啟動-保持-停止電路。（重點）2.三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。（重點）3.定時范圍擴展電路。（次重點）4.閃爍電路。（次重點）5.延時接通-斷開電路。（次重點）6.常閉觸點輸入信號的處理。（一般）第二節(jié) 梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法（一般）第三節(jié) 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法1.繼電器電路圖轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC的外部接線圖和梯形圖的步驟。（一般）2.繼電器電路圖轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC的外部接線圖和梯形圖的注意事項。（一般）第四節(jié) 順序控制設(shè)計法與順序功能圖1.順序控制設(shè)計法的基本思想。（一般）2.順序控制設(shè)計法的本質(zhì)。（一般）3.順序功能圖的含義。（一般）4.順序功能圖的組成。（重點）5.步、初始步、活動步的含義。（次重點）6.有向連線與轉(zhuǎn)換條件的含義。（次重點）7.順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)。（重點）8.順序功能圖轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的兩個條件。（次重點）9.順序功能圖轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的兩個操作。（次重點）10.順序功能圖的特點。（一般）第五章 順序控制梯形圖的編程方法一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，會使用STL指令編寫順序功能圖和步進梯形圖，掌握順序功能圖的三個功能，能熟練應(yīng)用順序功能圖的五種基本結(jié)構(gòu)（單序列、選擇序列、并行序列、跳步序列和循環(huán)序列）。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 使用STL指令的編程方法1.STL指令的特點。（次重點）2.選擇序列與并行序列的編程方法。（重點）3.跳步序列和循環(huán)序列的編程方法。（次重點）第二節(jié) 使用啟保停電路的編程方法（不做要求）第三節(jié) 以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法（不做要求）第四節(jié) 各種編程方法的比較（一般）第五節(jié) 具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程方法（不做要求）第六章 FX系列PLC的應(yīng)用指令一、學(xué)習(xí)目的與要求通過本章學(xué)習(xí)，掌握PLC的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。能熟練應(yīng)用常見的PLC功能指令，例如程序流向控制指令，比較、傳送與數(shù)據(jù)交換指令，算數(shù)運算與字邏輯運算指令，循環(huán)移位與移位指令，數(shù)據(jù)處理指令和部分方便指令。二、考核知識點與考核要求第一節(jié) 應(yīng)用指令概述1.應(yīng)用指令的表示方法。（重點）2.脈沖執(zhí)行與連續(xù)執(zhí)行的含義。（次重點）3.變址寄存器的作用。（一般）4.位元件組的含義及表示方法。（重點）5.字元件的表示方法。（次重點）第二節(jié) 程序流向控制指令1.條件跳轉(zhuǎn)指令。（重點）2.子程序調(diào)用與子程序返回指令。（重點）3.中斷指令與中斷程序。（重點）4.主程序結(jié)束指令、監(jiān)控定時指令、循環(huán)指令。（次重點）第三節(jié) 比較、傳送與數(shù)據(jù)交換指令1比較指令、區(qū)間比較指令。（重點）2觸點型比較指令。（次重點）3傳送指令、移位傳送指令、取反傳送指令、數(shù)據(jù)交換指令。（重點）4塊傳送指令、多點傳送指令。（次重點）5數(shù)據(jù)傳送指令。（重點）第四節(jié) 算數(shù)運算與字邏輯運算指令1加減乘除指令、加1減1指令。（重點）2字邏輯運算指令。（次重點）第五節(jié) 循環(huán)移位與移位指令1循環(huán)移位指令。（次重點）2移位指令。（次重點）3先入先出寫入與讀出指令。（一般）第六節(jié) 數(shù)據(jù)處理指令1.區(qū)間復(fù)位指令。（重點）2.解碼指令、編碼指令。（次重點）3.其它指令。（一般）第七節(jié) 高速處理指令（不做要求）第八節(jié) 方便指令（不做要求）第九節(jié) 外部I/O設(shè)備指令（不做要求）第十節(jié) 外部設(shè)備指令（不做要求）第十一節(jié) 浮點數(shù)運算指令（不做要求）第十二節(jié) 時鐘運算指令（不做要求）第十三節(jié) 其它指令（不做要求）第十四節(jié) FX3U與FX3UC系列新增的指令（不做要求）第七章 PLC的通信與工業(yè)自動化（不做要求）第八章 模擬量模塊應(yīng)用與PID閉環(huán)控制（不做要求）第九章 PLC在工業(yè)應(yīng)用中的若干問題（不做要求）第十章 PLC編程軟件的使用方法（不做要求）第三部分 有關(guān)說明與實施要求一、指定教材機床電氣控制技術(shù)（第4版）,齊占