電氣控制技術(shù)A課程教學(xué)大綱

1、電氣控制技術(shù) A 課程教學(xué)大綱英文名稱：Electric cortrol technology A課程編碼：01110480學(xué) 時(shí)：40學(xué) 分：2.5課程性質(zhì)：專業(yè)方向限選課課程類別：理論課先修課程：電工技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)開課學(xué)期：第六學(xué)期適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、課程的性質(zhì)與任務(wù)本課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課。 機(jī)械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)中包括高級(jí)工程技術(shù) 人才在自動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力方面的培養(yǎng)， 所以本課程在專業(yè)學(xué)習(xí)中是非常重要 的，是電氣自動(dòng)化技術(shù)、電氣工程及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化、數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)械設(shè)計(jì)制 造及其自動(dòng)化等專業(yè)的一門專業(yè)主干課， 是集計(jì)算機(jī)技術(shù)

2、、 自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于 一體的綜合性學(xué)科。 本課程前半部分主要介紹傳統(tǒng)繼電器、 接觸器控制線路的組成原理、 線 路分析和裝置設(shè)計(jì)的基本方法。后半部分系統(tǒng)地介紹 PLC 的基本組成、工作原理及其應(yīng)用 技術(shù)。并以三菱公司小型 PLC為例，深入介紹PLC組成與工作原理、編程語言與指令系統(tǒng)、 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用等。現(xiàn)代化生產(chǎn)的水平、 產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等各項(xiàng)指標(biāo)， 在很大程度上取決于生產(chǎn)設(shè)備的 先進(jìn)性和電氣自動(dòng)化程度。 PLC 具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、性能優(yōu)越、靈活通用、使用方 便、可靠性高、 抗干擾能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)， 在工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 無論是國外引進(jìn)的自

3、動(dòng)化生產(chǎn)線， 還是自行設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)， 都廣泛采用單臺(tái)或多臺(tái)可 編程序控制器組成。 所以掌握電器控制技術(shù)， 是提高設(shè)備的先進(jìn)性和電氣自動(dòng)化程度和改造 傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的重要途徑。二、教學(xué)目標(biāo)與要求熟悉常用控制電器的結(jié)構(gòu)原理、 用途及型號(hào)， 能正確使用和選用。 熟練掌握電氣控制線 路的基本環(huán)節(jié)， 具有對一般電氣控制線路的獨(dú)立分析能力。 熟悉典型生產(chǎn)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)， 具有設(shè)計(jì)和改進(jìn)一般生產(chǎn)設(shè)備電氣控制線路的基本能力。了解可編程序控制器的產(chǎn)生與發(fā) 展；掌握可編程序控制器的用途、特點(diǎn)、 分類； 掌握可編程序控制器的基本原理及應(yīng)用發(fā)展 情況； 掌握可編程控制器的工作原理與系統(tǒng)構(gòu)成、指令系統(tǒng)， 做

4、到能根據(jù)工藝過程和控制要求（一般開關(guān)量順序控制）正確選用 PLC 及編制用戶程序，經(jīng)調(diào)試應(yīng)用于生產(chǎn)控制。三、課程的基本內(nèi)容與教學(xué)要求第一章 緒論教學(xué)目的與要求 ：了解電氣控制與 PLC 技術(shù)的發(fā)展概況。了解課程的性質(zhì)與任務(wù)；本章主要內(nèi)容 ：1.1 電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況。1.2 課程的性質(zhì)與基本任務(wù)。 本章重點(diǎn) ： 1集中拖動(dòng)與分散拖動(dòng)定義及各自的特點(diǎn)。 2自動(dòng)控制的發(fā)展過程。本章難點(diǎn) ： 各個(gè)發(fā)展過程之間的關(guān)聯(lián)； 第二章 常用低壓電器教學(xué)目的與要求 ： 理解繼電器、熔斷器、主令電器及其它控制電器的基本知識(shí)（定義、分類） ；掌握各種 低壓電器的結(jié)構(gòu)原理和應(yīng)用特點(diǎn)接觸器。本章主要內(nèi)容 ：2.1

5、低壓電器的基本知識(shí)2.2 開關(guān)電器2.3 熔斷器2.4 主令電器2.5 接觸器2.6 繼電器 本章重點(diǎn) ： 1常用低壓電器的基本知識(shí)； 2各種低壓電器結(jié)構(gòu)組成、工作原理及選用。本章難點(diǎn) ： 1各類電磁式繼電器的工作原理及應(yīng)用場合； 2各類電磁式繼電器的選用方法。第三章 電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)教學(xué)目的與要求 ：理解電氣控制線路圖 （電氣原理圖） 的基本知識(shí)； 掌握電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號(hào)和 文字符號(hào)；了解電氣控制的基本環(huán)節(jié)；了解電氣控制的保護(hù)環(huán)節(jié)。本章主要內(nèi)容 ：3.1 電氣控制系統(tǒng)圖的類型及有關(guān)規(guī)定3.2 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制3.3 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制3.4 三相繞線轉(zhuǎn)

6、子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制3.5 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制3.6 三相異步電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制3.7 電動(dòng)機(jī)控制的保護(hù)環(huán)節(jié) 本章重點(diǎn) ： 1電氣控制系統(tǒng)圖的類型及有關(guān)規(guī)定； 2各種電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)。本章難點(diǎn) ：1頻敏變阻器的原理； 2三相異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制線路； 3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制線路； 第四章 典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析教學(xué)目的與要求 ： 掌握電氣控制電路分析方法和步驟。本章主要內(nèi)容 ：4.1 電氣控制線路分析基礎(chǔ)4.2 M7120 型平面磨床的電氣控制線路分析 本章重點(diǎn) ： 電氣控制電路分析方法及步驟。本章難點(diǎn) ： 電氣控制電路分析步驟。第五章 可編程序控制器的組成與工作原理教學(xué)目

7、的與要求 ： 掌握可編程序控制器的基本原理、 系統(tǒng)的組成及各部分的作用、 系統(tǒng)的工作過程和信息 處理規(guī)則及 PLC 與 MC ，梯形圖與繼電器控制圖的區(qū)別。了解小型可編程序控制器的硬件 和系統(tǒng)構(gòu)成、 F 系列可編程序控制器的型號(hào)、機(jī)種及系統(tǒng)構(gòu)成、硬件結(jié)構(gòu)、使用的各種元器 件。本章主要內(nèi)容 ：5.1 可編程序控制器概述5.2 可編程序控制器的基本原理5.3 小型可編程序控制器的硬件和系統(tǒng)組成5.4 可編程序控制器的內(nèi)部器件 本章重點(diǎn) ： 1可編程控制器的定義和特點(diǎn)。 2可編程序控制器的工作過程，基本原理； 3可編程序控制器內(nèi)部使用的各種軟繼電器的功能及編號(hào)。本章難點(diǎn) ： 1對可編程序控制器的工作

8、過程以及輸入/輸出映像寄存器的理解；2PLC 與 MC ，梯形圖與繼電器控制圖的區(qū)別。 3可編程控制器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、軟硬件組成第六章 可編程序控制器的編程語言與指令系統(tǒng)教學(xué)目的與要求 ：了解可編程序控制器的編程語言的種類；掌握FX系列PLC的基本指令、步進(jìn)指令及編程方法；了解 FX系列PLC的功能指令及編程方法。掌握 PLC梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則；能夠熟 練應(yīng)用三菱FX系列PLC基本指令編制簡單應(yīng)用程序。了解 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與步 驟；了解PLC主機(jī)及其模塊的選用。本章主要內(nèi)容：6.1可編程序控制器的編程語言6.2可編程序控制器的基本指令及其編程應(yīng)用6.3可編程序控制器的步進(jìn)指令及其編

9、程應(yīng)用6.4可編程序控制器的功能指令及其編程應(yīng)用6.5可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用本章重點(diǎn):1 基本指令的功能、名稱、符號(hào)、操作元件范圍及其使用要求；2.步進(jìn)指令的功能、符號(hào)及使用方法；3常用功能指令的助記符，各種功能指令的特點(diǎn)、編程格式、編程代碼及編程方法；4可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、步驟和設(shè)計(jì)方法。本章難點(diǎn):1 應(yīng)用各類指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；2基本指令的應(yīng)用，梯形圖的編程規(guī)則和技巧；3可編程控制器在常用控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。四、課程學(xué)時(shí)分配講課內(nèi)容學(xué)時(shí)講課實(shí)驗(yàn)上機(jī)1第一章緒論12第二章常用低壓電器43第三章電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)644第四章 典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路分析15第五章可編程

10、序控制器的組成與工作原理626第六章可編程序控制器的編程語言與指令系統(tǒng)88合計(jì)40五、課程習(xí)題課（討論課）的要求討論課采取分組討論的組織形式。 根據(jù)學(xué)生自愿的方式組成若干小組， 并將討論的題目 事先告知學(xué)生，要求學(xué)生要課下做好準(zhǔn)備。課堂上每個(gè)小組要指定匯報(bào)人， 并發(fā)表小組的看 法。在匯報(bào)后，其他小組的同學(xué)要發(fā)表自己的見解，進(jìn)行相互的討論。討論課為2學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)的 5%。六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求本課程實(shí)驗(yàn)的形式為做實(shí)驗(yàn)的方式。具體實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容如下:實(shí)驗(yàn)一 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)（ 1 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)二 行程開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)往返控制實(shí)驗(yàn)（ 1 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)三 電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)（手動(dòng) /自動(dòng)）控制實(shí)驗(yàn)（ 2

11、 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)四 電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（ 1 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)五 電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（ 1 學(xué)時(shí)）上述實(shí)驗(yàn)一至實(shí)驗(yàn)五任選 4 學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)六 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器及綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)七 三相電機(jī)模擬控制實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)八 交通信號(hào)燈的 PLC 自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)九 舞臺(tái)藝術(shù)燈飾的 PLC 控制實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)十 機(jī)械手的 PLC 的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)十一 步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）實(shí)驗(yàn)十二 七段數(shù)碼管顯示控制實(shí)驗(yàn)（ 2 學(xué)時(shí)）上述實(shí)驗(yàn)六至實(shí)驗(yàn)十二任選 10 學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)要求： 觀察常用電器的結(jié)構(gòu)，了解其規(guī)格和用途，學(xué)會(huì)正確選擇電器的方法。 掌握 繼電器、接觸器控制線路的基本環(huán)節(jié)。掌握典型電氣線路安裝、調(diào)試、 分析與排除故障等基 本技能。初步掌握可編程序控制器的使用方法及程序編制與調(diào)試方法。 應(yīng)以嚴(yán)肅認(rèn)真的精神， 實(shí)事求是的態(tài)度， 踏實(shí)細(xì)致的作風(fēng)對待實(shí)驗(yàn)課， 并在實(shí)驗(yàn)課中注意培養(yǎng)自己的獨(dú)立工作能力 和創(chuàng)新精神。七、教學(xué)方法及手段（含現(xiàn)代化教學(xué)手段）本課程教學(xué)方法及手段采取理論教學(xué)與運(yùn)用多媒體課件相結(jié)合的方式。八、課程考核方式本課程是考試課， 考試時(shí)采取閉卷的形式。 本課程成績由期末考試成績、 平時(shí)作業(yè)成績、 實(shí)