電氣控制與PLC教學(xué)大綱

《電氣控制與PLC應(yīng)用》教學(xué)大綱一、教學(xué)目的與任務(wù)本課程是一門實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課，以電動機(jī)或其他執(zhí)行電器為控制對象，介紹繼電接觸器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)工作原理、典型機(jī)械的電氣控制線路以及電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)了解并掌握非常實(shí)用的工業(yè)控制技術(shù)，具有一定的實(shí)際應(yīng)用和動手能力。二、教學(xué)基本要求1．熟悉常用控制電器的結(jié)構(gòu)原理、用途及型號，達(dá)到正確使用和選用的目的。2．熟練掌握電氣控制電路的基本環(huán)節(jié)，具備閱讀和分析電氣控制電路的能力，能設(shè)計簡單的電氣控制電路。、3.熟悉PLC的基本工作原理及應(yīng)用發(fā)展概況。4.熟練掌握PLC的基本指令系統(tǒng)和典型電路的編程，掌握PLC的程序設(shè)計方法，能夠根據(jù)生產(chǎn)過程要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，編制應(yīng)用程序。5.了解PLC的網(wǎng)絡(luò)和通信原理。三、教學(xué)內(nèi)容課程學(xué)習(xí)方式以面授與教師指導(dǎo)下的自學(xué)相結(jié)合，面授學(xué)時，自學(xué)學(xué)時。緒論（一）基本要求1．了解本課程的基本任務(wù)。2．了解電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況。（二）教學(xué)內(nèi)容本課程的性質(zhì)和任務(wù)；電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)本課程的基本任務(wù)及學(xué)習(xí)方法。2．難點(diǎn)本課程的基本任務(wù)及學(xué)習(xí)方法。第一章常用低壓電器（一）基本要求1．了解常用低壓電器的分類及各種常用低壓電器的典型產(chǎn)品及主要技術(shù)參數(shù)。2．熟悉各種常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。3.掌握各種常用低壓電器的用途、圖型符號、文字符號及其正確選用原則。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)低壓電器基本知識1．低壓電器的分類2.電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)電磁式接觸器1.接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.接觸器的主要技術(shù)參數(shù)3.常用典型接觸器4.接觸器的選用第三節(jié)電磁式繼電器1.電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu)及分類2.電磁式繼電器的特性及主要參數(shù)3.電磁式電壓繼電器與電流繼電器第四節(jié)時間繼電器1.直流電磁式時間繼電器2.空氣阻尼式時間繼電器3.晶體管時間繼電器4.時間繼電器的選用第五節(jié)熱繼電器1.電氣控制對熱繼電器性能的要求2.雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理3.具有斷相保護(hù)的熱繼電器4.熱繼電器典型產(chǎn)品及主要技術(shù)參數(shù)5.熱繼電器的選用第六節(jié)熔斷器1.熔斷器結(jié)構(gòu)及工作原理2.熔斷器的保護(hù)特性3.熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)及典型產(chǎn)品4.熔斷器的選擇第七節(jié)低壓斷路器1.低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和保護(hù)特性3.塑殼式低壓斷路器典型產(chǎn)品4.塑殼式低壓斷路器的選用第八節(jié)主令電器1.控制按紐2.行程開關(guān)3.接近開關(guān)4.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)5.主令控制器第九節(jié)速度繼電器與干簧繼電器1.速度繼電器2.干簧繼電器（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)掌握常用低壓控制電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、對應(yīng)的圖形文字符號及其工業(yè)環(huán)境要求的選擇原則。2．難點(diǎn)理解各低壓電器，尤其是交直流接觸器的特點(diǎn)，分類及其選擇原則。第二章電氣控制電路基本環(huán)節(jié)（一）基本要求1．熟練掌握各種基本控制電路的構(gòu)成和工作原理。2．讀懂一般的繼電器控制電路圖。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)電氣控制系統(tǒng)圖1．電氣圖常用的圖形符號、文字符號和接線端子標(biāo)記2.電氣原理圖3.電器布置圖4.安裝接線圖第二節(jié)電氣控制電路基本控制規(guī)律1.自鎖與互鎖的控制2.點(diǎn)動與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制3.多地聯(lián)鎖控制4.順序控制5.自動往復(fù)循環(huán)控制第三節(jié)三相異步電動機(jī)的起動控制1.星形-三角形減壓起動控制2.自耦變壓器減壓起動控制3.三相繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)的起動控制第四節(jié)三相異步電動機(jī)的制動控制1.電動機(jī)單向反接制動控制2.電動機(jī)可逆運(yùn)行反接制動控制3.電動機(jī)單向運(yùn)行能耗制動控制4.電動機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動控制5.無變壓器單管能耗制動控制第五節(jié)三相異步電動機(jī)的調(diào)速控制1.三相籠型異步電動機(jī)變極調(diào)速控制2.三相繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制3.三相異步電動機(jī)的變頻調(diào)速控制第六節(jié)直流電動機(jī)的電氣控制1.直流電動機(jī)單向旋轉(zhuǎn)起動控制2.直流電動機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)起動控制3.直流電動機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)能耗制動控制4.直流電動機(jī)可逆旋轉(zhuǎn)反接制動控制5.直流電動機(jī)調(diào)速控制第七節(jié)電氣控制系統(tǒng)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)1.短路保護(hù)2.過電流保護(hù)3.過載保護(hù)4.失電壓保護(hù)5.欠電壓保護(hù)6.過電壓保護(hù)7.直流電動機(jī)的弱磁保護(hù)8.其他保護(hù)（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)掌握三相籠型異步電動機(jī)各典型控制環(huán)節(jié)線路實(shí)現(xiàn)方法的工作原理，控制分類和線路中的保護(hù)環(huán)節(jié)及特點(diǎn)。2．難點(diǎn)對已有的控制環(huán)節(jié)線路進(jìn)行分析的能力和方法，并且能夠運(yùn)用到實(shí)際的線路中。第三章典型設(shè)備電氣控制電路分析（一）基本要求1．學(xué)會電氣原理圖的閱讀分析方法。2．讀懂典型設(shè)備電氣控制電路圖，并進(jìn)行工作原理分析。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)電氣控制電路分析基礎(chǔ)1．電氣控制分析的依據(jù)2.電氣控制分析的內(nèi)容3.電氣原理圖的閱讀分析方法4.分析舉例第二節(jié)Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路分析1.機(jī)床結(jié)構(gòu)與運(yùn)動形式2.電力拖動特點(diǎn)與控制要求3.電氣控制電路分析第三節(jié)T68型臥式鏜床電氣控制電路分析1.機(jī)床主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式2.電力拖動方式和控制要求3.電氣控制電路分析第四節(jié)X62W型臥式銑床電氣控制電路分析1.臥式萬能銑床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動情況2.萬能臥式銑床的電力拖動特點(diǎn)與控制要求3.X62W型臥式萬能銑床控制電路分析4.X62W型臥式萬能銑床電氣控制特點(diǎn)第五節(jié)交流橋式起重機(jī)電氣控制電路分析1.橋式起重機(jī)概述2.凸輪控制器控制提升機(jī)構(gòu)的電路分析3.主令控制器控制提升機(jī)構(gòu)的電路分析4.起重機(jī)電氣控制中的保護(hù)設(shè)備（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)掌握典型設(shè)備電氣控制線路實(shí)現(xiàn)方法的工作原理，控制分類和線路中的保護(hù)環(huán)節(jié)及特點(diǎn)。2．難點(diǎn)對已有的控制環(huán)節(jié)線路進(jìn)行分析的能力和方法，并且能夠運(yùn)用到實(shí)際的線路中。第四章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計（一）基本要求1．了解電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的原則、內(nèi)容和程序。2．能正確確定電力拖動方案，合理選用電動機(jī)。3.能正確運(yùn)用電氣原理圖的設(shè)計方法，按步驟進(jìn)行電氣原理圖的設(shè)計。4.能正確進(jìn)行常用控制電器的選擇。5.能進(jìn)行簡單的電氣控制工藝設(shè)計。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的原則、內(nèi)容和程序1．電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的一般原則2.電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的基本任務(wù)和內(nèi)容3.電氣控制設(shè)計的一般程序第二節(jié)電力拖動方案的確定和電動機(jī)的選擇1.電力拖動方案的確定2.拖動電動機(jī)的選擇第三節(jié)電氣原理圖設(shè)計的步驟與方法1.電氣控制原理圖設(shè)計的基本步驟2.電氣控制原理圖的設(shè)計方法3.電氣控制原理圖設(shè)計中的一般要求第四節(jié)常用控制電器的選擇1.接觸器的選用2.電磁式控制繼電器的選用3.接觸變壓器的選用第五節(jié)電控控制工藝設(shè)計1.電氣設(shè)備總體配置設(shè)計2.元器件布置圖的設(shè)計3.電氣部件接線圖的繪制4.電氣箱及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的設(shè)計5.各類元器件及材料清單的匯總6.編寫設(shè)計說明書及使用說明書（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)電氣控制線路的設(shè)計2．難點(diǎn)電動機(jī)的選擇。第五章可編程控制器及其工作原理（一）基本要求1．了解PLC定義、歷史、特點(diǎn)、發(fā)展趨勢、知名PLC公司簡介。2.理解PLC的物理結(jié)構(gòu)、整體結(jié)構(gòu)；PLC的工作方式、工作原理。

（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)可編程控制器概述1．可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展2.可編程控制器的用途與特點(diǎn)3.可編程控制器的主要性能指標(biāo)4.可編程控制器的分類第二節(jié)PLC控制與繼電器控制的比較1.系統(tǒng)框圖的比較2.PLC的等效電路圖第三節(jié)可編程序控制器的硬件組成1.中央處理器2.存儲器3.輸入、輸出接口4.電源5.擴(kuò)展接口6.通信接口7.智能I/O接口8.編程工具9.智能單元10.其他部件第四節(jié)可編程序控制器的軟件組成1.系統(tǒng)程序2.用戶程序3.可編程序控制器的程序結(jié)構(gòu)第五節(jié)可編程序控制器的工作原理1.可編程序控制器的工作方式與運(yùn)行框圖2.可編程序控制器的工作過程3.可編程序控制器對輸入/輸出的處理原則（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)掌握PLC的基本工作狀態(tài)，掃描工作方式、過程及掃描周期，I/O模塊等。2．難點(diǎn)理解PLC采用的循環(huán)掃描工作方式及開關(guān)量輸入輸出模塊形式。第六章FX2系列可編程序控制器及指令系統(tǒng)（一）基本要求1.了解FX2系列可編程序控制器的功能結(jié)構(gòu)。2.掌握FX2系列可編程序控制器的基本指令、步進(jìn)指令和編程方法。3．掌握FX2系列可編程序控制器的功能指令和編程方法。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)FX2系列可編程序控制器及其性能1．FX2系列PLC2.FX2系列PLC內(nèi)部繼電器的功能及編號第二節(jié)FX2系列PLC的基本指令1.邏輯取和輸出線圈指令LD、LDI、OUT2.觸點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI3.觸點(diǎn)關(guān)聯(lián)指令OR、ORI4.串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令ORB5.并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令A(yù)NB6.棧指令MPS、MRD、MPP7.LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP和ORF指令8.主控及主控復(fù)位指令MC、MCR9.置位與復(fù)位指令SET、RST10.脈沖輸出反指令PLS、PLF11.空操作指令NOP12.程序結(jié)束指令END第三節(jié)FX2系列PLC的步進(jìn)指令及編程方法1.功能圖2.步進(jìn)指令3.STL功能圖與梯形圖的轉(zhuǎn)換4.多流程步進(jìn)控制的編程方法第四節(jié)FX2系列PLC的功能指令及編程方法1.功能指令的基本格式2.功能指令（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)（1）功能圖、步進(jìn)梯形圖及步進(jìn)指令。（2）FX2系列PLC的常用功能模塊和編程方法。2．難點(diǎn)（1）功能指令的應(yīng)用。（2）FX2系列PLC的常用功能模塊和編程方法。第七章S7-200系統(tǒng)可編程控制器（一）基本要求1．了解S7-200PLC的功能結(jié)構(gòu)。2.了解S7-200PLC的功能模塊。3.掌握S7-200PLC的編程元件的數(shù)據(jù)存儲類型、編址方式、尋址方式及地址分配。4.掌握S7-200PLC的基本指令和功能指令。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)S7-200系列PLC的構(gòu)成1．CPU224型PLC的結(jié)構(gòu)2.CPU224主要技術(shù)指標(biāo)第二節(jié)S7-200系列PLC內(nèi)部元器件1.數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式2.S7-200系列PLC數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能3.S7-200系列PLC有效編程范圍第三節(jié)S7-200系列PLC的基本指令1.基本位操作指令2.取反和空操作指令3.置位/復(fù)位指令4.邊沿觸發(fā)指令5.定時器6.計數(shù)器第四節(jié)S7-200系列PLC的功能指令1.數(shù)據(jù)處理指令2.算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)S7-200系列PLC的基本指令、功能指令應(yīng)用及程序編制。2．難點(diǎn)S7-200系列PLC的基本指令、功能指令應(yīng)用及程序編制。第八章可編程序控制器的程序設(shè)計（一）基本要求1．了解梯形圖的特點(diǎn)，能進(jìn)行典型單元梯形圖的分析。2．了解PLC的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法，順序設(shè)計法與順序控制功能圖的繪制，掌握控制功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則。3.了解順序控制設(shè)計方法中梯形圖的編程方式。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)梯形圖的特點(diǎn)及繪制原則1．梯形圖的特點(diǎn)2.典型單元梯形圖分析第二節(jié)PLC程序設(shè)計方法1.經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法2.順序控制設(shè)計法與順序控制功能圖的繪制3.順序控制功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則第三節(jié)順序控制設(shè)計方法中梯形圖的編程方式1.使用通用邏輯指令的編程方式2.以轉(zhuǎn)換條件為中心的編程方法3.使用SCR指令的編程方法（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)1．重點(diǎn)PLC程序設(shè)計方法及應(yīng)用。2．難點(diǎn)PLC程序設(shè)計方法及應(yīng)用。第九章可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計（一）基本要求1．了解PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容步驟和一般方法。2．能正確選擇PLC。3.能正確分析可編程序控制器在邏輯控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。4.了解可編程序控制器網(wǎng)絡(luò)及通信。（二）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容和步驟1．PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則2.PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟第二節(jié)PLC的選擇1.PLC機(jī)型的選擇2.PLC的容量選擇3.I/O模塊的選擇4.電源模塊及其他外設(shè)的選擇第三節(jié)節(jié)省PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的方法1.減少輸入點(diǎn)數(shù)的方法2.減少輸出點(diǎn)