《電氣控制及可編程控制技術(shù)》課程教學(xué)大綱

《電氣控制及可編程控制技術(shù)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱電氣控制及可編程控制技術(shù)ElectricalControlandProgrammableControlTechnology課程編碼CNE321921025開課院部新能源學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)電力拖動(dòng)課程組學(xué)分2.5課內(nèi)學(xué)時(shí)44講授32實(shí)驗(yàn)12上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)40適用專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化授課語(yǔ)言中文先修課程自動(dòng)控制原理、電機(jī)學(xué)（2-2）、微機(jī)原理課程簡(jiǎn)介（限選）電氣控制及可編程控制技術(shù)是為“電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)”開設(shè)的一門專業(yè)限選課，是一門實(shí)踐性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握常用低壓電器的工作原理、用途及選用；掌握電器控制線路的分析及設(shè)計(jì)方法；掌握可編程控制器（PLC）的工作原理、硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)配置、指令系統(tǒng)和編程方法及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。了解電氣工程領(lǐng)域關(guān)于電器控制和PLC控制方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提高工程實(shí)踐能力，為今后從事電氣控制技術(shù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Electricalcontrolandprogrammablecontroltechnologyisaprofessionallimitedcoursefor"ElectricalEngineeringandAutomation".Itisapracticalandwidelyusedcourse.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmastertheworkingprinciple,useandselectionofcommonlow-voltageelectricalappliances;mastertheanalysisanddesignmethodsofelectricalcontrolcircuits;Mastertheworkingprinciple,hardwarestructure,systemconfiguration,commandsystemandprogrammingmethodofPLCandPLCcontrolsystemdesign.UnderstandtheindustrystandardsinelectricalengineeringandelectricalcontrolandPLCcontrol,improveengineeringpracticecapabilities,andlayasolidfoundationforfutureworkinelectricalcontroltechnology.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握常用低壓控制電器的工作原理及其使用，掌握基本電器控制線路的工作原理及工作過程，具有電器控制線路分析和設(shè)計(jì)的基本能力是5.15.12M2目標(biāo)2：掌握PLC的結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件資源和指令系統(tǒng)，能夠根據(jù)被控對(duì)象特征和控制要求，進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是5.15.13M3目標(biāo)3：能夠針對(duì)低壓電器、PLC及其控制系統(tǒng)，了解電氣工程領(lǐng)域的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范是6.16.1三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第一章第一章常用低壓電器常用低壓電器結(jié)構(gòu)、工作原理。////21.11.1接觸器接觸器的結(jié)構(gòu)、工作原理。M11.5講授0.5作業(yè)31.21.2繼電器電磁式繼電器；時(shí)間繼電器；熱繼電器；速度繼電器。M11講授0.5作業(yè)41.31.3熔斷器熔斷器的結(jié)構(gòu)、特性、作用。M10.5講授0.5作業(yè)51.41.4主令電器按鈕、行程開關(guān)。M10.5講授0.5自學(xué)61.51.5刀開關(guān)及低壓斷路器刀開關(guān)、低壓斷路器的結(jié)構(gòu)、工作原理。M10.5講授0.5自學(xué)7實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)1：常用低壓電器組件的認(rèn)識(shí)和測(cè)試觀察常用電器元件結(jié)構(gòu)及工作原理；測(cè)量交流接觸器吸合、釋放電壓；熱繼電器的過載保護(hù)特性；時(shí)間繼電器的延時(shí)特性。M12實(shí)驗(yàn)1.5自學(xué)8第二章第二章電氣控制線路的基本原則與基本環(huán)節(jié)常用電氣控制線路的工作原理及工作過程////92.12.1電氣控制線路的繪制電器控制線路繪制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；電器控制原理圖的繪制原則。M1,M30.5講授6自學(xué)102.22.2三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制三相籠型電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)；星形－三角形降壓起動(dòng)；定子串自耦變壓器降壓起動(dòng)。M1,M31.5講授0.5作業(yè)112.32.3三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制M1,M30.5講授0.5作業(yè)122.42.4三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制三相籠型電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速控制。M1,M30.5講授0.5自學(xué)132.52.5三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)；能耗制動(dòng)控制。M1,M31講授0.5作業(yè)142.62.6其它典型控制環(huán)節(jié)多地點(diǎn)控制；順序控制；自動(dòng)循環(huán)控制。M1,M31講授0.5自學(xué)152.72.7電氣控制線路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。M1,M31講授0.5自學(xué)16實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)2：三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)加連續(xù)運(yùn)行控制；電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。M12實(shí)驗(yàn)1.5自學(xué)17第三章第三章可編程控制器結(jié)構(gòu)與工作原理PLC的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)性能、特點(diǎn)、功能////183.13.1PLC結(jié)構(gòu)與工作原理PLC的結(jié)構(gòu)、工作原理M21.5講授0.5作業(yè)193.23.2PLC的技術(shù)性能、特點(diǎn)、功能及相關(guān)行業(yè)PLC的技術(shù)性能、特點(diǎn)、功能及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)M2,M30.5講授/討論4作業(yè)20第四章第四章S7-200系列PLC的硬件資源與編址方式S7-200系列PLC的內(nèi)部軟組件及其編址////214.14.1PLC的系統(tǒng)構(gòu)成PLC的系統(tǒng)構(gòu)成M20.5講授0.5自學(xué)224.24.2S7-200系列PLC內(nèi)部軟組件及其編址方式S7-200系列PLC的內(nèi)部軟組件及其編址方式M22講授1作業(yè)234.34.3S7-200系列PLC的尋址方式S7-200系列PLC的尋址方式M20.5講授0.5自學(xué)24第五章第五章S7-200系列PLC基本指令及其應(yīng)用S7-200系列PLC基本指令格式式及其應(yīng)用程序設(shè)計(jì)////255.15.1PLC的編程語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言和助記符語(yǔ)言的編程方法。M21講授0.5自學(xué)265.25.2基本邏輯指令觸點(diǎn)指令；輸出指令；置位、復(fù)位指令；正、負(fù)躍變指令；堆棧指令。M22講授1作業(yè)275.35.3定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令定時(shí)器指令和計(jì)數(shù)器指令M22講授1作業(yè)285.45.4比較指令比較指令M20.5講授0.5作業(yè)295.55.5順序控制（步進(jìn)）指令順序控制（步進(jìn)）指令M21講授0.5作業(yè)305.65.6過程控制指令結(jié)束及停止指令；循環(huán)、跳轉(zhuǎn)指令；子程序指令；中斷指令。M21.5講授0.5自學(xué)315.75.7數(shù)據(jù)處理功能指令數(shù)據(jù)傳送指令；數(shù)據(jù)運(yùn)算指令；邏輯運(yùn)算指令；移位指令等。M22講授0.5自學(xué)32實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)3：PLC基本指令設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)利用基本邏輯指令、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令、比較指令設(shè)計(jì)若干完成一定功能的程序，并加以實(shí)現(xiàn)。M22實(shí)驗(yàn)1.5自學(xué)33實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)4：十字路口交通燈控制分別利用基本指令、順序控制指令實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)。M22實(shí)驗(yàn)1.5自學(xué)34實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)5：PLC數(shù)據(jù)處理功能指令設(shè)計(jì)應(yīng)用利用數(shù)據(jù)傳輸指令、邏輯運(yùn)算指令、移位指令、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令設(shè)計(jì)若干完成一定功能的程序，并加以實(shí)現(xiàn)。M22實(shí)驗(yàn)1.5自學(xué)35第六章第六章S7-200系列PLC特殊功能指令及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)S7-200系列PLC特殊功能指令格及應(yīng)用；PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)////366.16.1高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用M21.5講授1自學(xué)376.26.2高速脈沖輸出指令高速脈沖輸出指令應(yīng)用M21.5講授1自學(xué)386.36.3模擬量處理及PID指令模擬量處理及PID指令M22講授1自學(xué)396.46.4PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟M2,M32講授5.5自學(xué)40實(shí)驗(yàn)6實(shí)驗(yàn)6：PLC特殊功能指令設(shè)計(jì)應(yīng)用利用高速計(jì)數(shù)器、模擬量處理模塊及PID等特殊功能指令設(shè)計(jì)完成若干個(gè)具有一定功能的應(yīng)用程序，并加以實(shí)現(xiàn)。M22實(shí)驗(yàn)1.5自學(xué)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.每章根據(jù)本章內(nèi)容布置若干道題目。2.主要圍繞課程目標(biāo)1、2及目標(biāo)3布置作業(yè)。3.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成的準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。20%2實(shí)驗(yàn)1.本課程12個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，共6次實(shí)驗(yàn)。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況及實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫情況綜合評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)電器控制及可編程控制器的應(yīng)用能力。20%3期末考試1.期末考試采用閉卷考試，成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2.主要圍繞課程目標(biāo)1、2及目標(biāo)3設(shè)計(jì)考題。3.根據(jù)試卷的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。50%4報(bào)告撰寫關(guān)于電氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的報(bào)告。10%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)20%A‐獨(dú)立思考、按時(shí)完成，書寫認(rèn)真，字跡工整，作圖規(guī)范，思路清晰、設(shè)計(jì)合理、結(jié)果正確。B‐按時(shí)完成，書寫較認(rèn)真，字跡較工整，作圖較規(guī)范，思路較清晰、設(shè)計(jì)較合理、結(jié)果正確。C‐基本按時(shí)完成，書寫基本認(rèn)真，字跡較工整，作圖基本規(guī)范，思路基本清晰、設(shè)計(jì)基本合理、結(jié)果基本準(zhǔn)確。D‐不能按時(shí)完成或不能獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)不認(rèn)真，思路不清晰、作圖不規(guī)范、結(jié)果不準(zhǔn)確。2M1實(shí)驗(yàn)30%A‐認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)要求，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范，步驟敘述清楚，實(shí)驗(yàn)方案合理，并有自己的獨(dú)到見解。B‐完成實(shí)驗(yàn)要求，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫較規(guī)范，步驟敘述較清楚，實(shí)驗(yàn)方案合理。C‐基本完成實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本正確，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫較為規(guī)范，步驟比較清楚。D‐實(shí)驗(yàn)過程中不能完成實(shí)驗(yàn)要求，不能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫不規(guī)范，步驟不清楚。3M1期末考試50%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）4M2平時(shí)作業(yè)20%A‐獨(dú)立思考、按時(shí)完成，書寫認(rèn)真，字跡工整，作圖規(guī)范，思路清晰、設(shè)計(jì)合理、結(jié)果正確。B‐按時(shí)完成，書寫較認(rèn)真，字跡較工整，作圖較規(guī)范，思路較清晰、設(shè)計(jì)較合理、結(jié)果正確。C‐基本按時(shí)完成，書寫基本認(rèn)真，字跡較工整，作圖基本規(guī)范，思路基本清晰、設(shè)計(jì)基本合理、結(jié)果基本準(zhǔn)確。D‐不能按時(shí)完成或不能獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)不認(rèn)真，思路不清晰、作圖不規(guī)范、結(jié)果不準(zhǔn)確。5M2實(shí)驗(yàn)30%A‐認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)要求，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫規(guī)范，步驟敘述清楚，實(shí)驗(yàn)方案合理，并有自己的獨(dú)到見解。B‐完成實(shí)驗(yàn)要求，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫較規(guī)范，步驟敘述較清楚，實(shí)驗(yàn)方案合理。C‐基本完成實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本正確，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫較為規(guī)范，步驟比較清楚。D‐實(shí)驗(yàn)過程中不能完成實(shí)驗(yàn)要求，不能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫不規(guī)范，步驟不清楚。6M2期末考試50%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）7M3平時(shí)作業(yè)20%A‐獨(dú)立思考、按時(shí)完成，書寫認(rèn)真，字跡工整，作圖規(guī)范，思路清晰、設(shè)計(jì)合理、結(jié)果正確。B‐按時(shí)完成，書寫較認(rèn)真，字跡較工整，作圖較規(guī)范，思路較清晰、設(shè)計(jì)較合理、結(jié)果正確。C‐基本按時(shí)完成，書寫基本認(rèn)真，字跡較工整，作圖基本規(guī)范，思路基本清晰、設(shè)計(jì)基本合理、結(jié)果基本準(zhǔn)確。D‐不能按時(shí)完成或不能獨(dú)立完成作業(yè)，作業(yè)不認(rèn)真，思路不清晰、作圖不規(guī)范、結(jié)果不準(zhǔn)確。8M3期末考試20%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）9M3報(bào)告60%A‐撰寫符合規(guī)范，內(nèi)容豐富、層次分明，主題明確。B‐撰寫符合規(guī)范，內(nèi)容較豐富、層次較分明，主題較明確。C‐撰寫基本符合規(guī)范，內(nèi)容有一定層次，主題基本明確。D‐撰寫不合規(guī)范，內(nèi)容單薄、層次欠清晰，主題不明確。評(píng)分等級(jí)說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|電氣與可編程控制技術(shù),等,中國(guó)石油大學(xué)出版社,2018,ISBN:978-7-5636-6331-6.（*主教材）2圖書|電氣控制及PLC應(yīng)用,何波等,中國(guó)電力出版社,2008,ISBN:978-7-5083-6701-9.3圖書|電器與PLC控制技術(shù),張萬(wàn)忠等,化學(xué)工業(yè)出版社,2012,ISBN:978