电气控制与PLC应用技术项目化教程(段峻)章 (7)
《电气控制与PLC应用技术》课程标准 电气控制与PLC课程标准
《电气控制与PLC技术》课程标准课程名称：《电气控制与PLC技术》学时：96学时适用专业：电气自动化技术、机电一体化技术、数控技术、计算机控制技术、电子信息工程技术等专业。
一、课程概述(一)课程定位《电气控制与PLC技术》课程是高职高专院校机电一体化技术、电气自动化技术、计算机控制技术、数控技术、电子信息工程技术专业的一门核心职业技能课程，是一门实践性和专业性较强的课程。
通过采用“教学做”一体化教学、项目训练与综合实训一体化，企业顶岗实习与校内实习相结合等新型教学模式，使学生了解电气控制与PLC 技术方面的基本原理、结构、编程方法、编程技巧、基本技能，培养学生应用技术知识的能力以及创新思维能力，提高学生的专业素质，使学生具备一定的电气控制与PLC控制技术分析、设计和制作等技能型人才所必需的基础知识及相关的基本职业能力，使学生在机电设备行业更好适应新的工作需要，为毕业后就业及今后可持续发展奠定基础。
(二)设计思路本课程根据高职办学的需要，紧密依托行业开发课程，从高技能人才的培养要求出发，以强化技术应用能力培养为主线，校企联合共同开发构建基于工作过程的教学体系。
按照“校企合作、工学结合、能力为本、就业为先”的理念，聘请行业专家、企业技术能手担任专业委员会委员，对课程的教学目标、教学内容等进行论证，与行业技术专家一起根据专业岗位能力标准，分析和归纳所对应的知识与技能要求，然后对知识技能进行归属性分析，以实际工作任务驱动，按项目进行教学单元构建，将知识融合到项目和任务中。
课程内容以“理论够用、实践为重”为指导思想，以岗位技能需求为标准，采用由课程组自编的十二五规划高职特色教材《电气控制与PLC应用技术》，利用电工电子与自动化省级职业院校实训基地和校外实习基地的硬件资源，将课堂搬到实训现场，率先采用独具特色的“一班一厂、即学即练制”案例教学模式，在做、教、学中充分体现做中学和学中做，以实际工作项目激发学生的学习兴趣，通过项目、任务的训练加深学生对知识的理解、记忆和掌握运用，在项目、任务训练中提高学生的岗位技能，培养学生工程实践能力、职业意识、合作意识与创新意识，提高学习效率。
《PLC应用技术》项目化课程课程标准
《PLC应用技术》项目化课程
课程标准
专业：机电一体化技术、电气自动化
项目化课程：PLC应用技术
1、课程计划
2、课业计划
３、教学与实训设备标准（1）一体化教室布局与设施
4、课程实施建议
（1）建议本课程采用理实一体化的教学模式、教学场所和行动导向的教学方法。
（2）教学场所中理论区和实践区，在理论教学区中设置学习讨论区，配备课程中个学习任务的所需的学材、手册和PLC相关资料和书籍，计算机可以联网，可以搞过教师机控制。
（3）为保证教学安全和教学质量，建议每位老师指导30名学生，学生分为10组。
（4）教师在讲授和演示过程中，应借助多媒体教学设备，配备丰富的课件和信息化学习资料，充分利用互联网资源和手段。
（5）关注学生个体差异，注重过程性、表现性、创造性、参与性评价；参照企业对员工管理的方法模式，设计任务评价考核标准；注重学生任务完成过程中的学习环节考核；注重学生在不同工作任务和分工情况下的专业能力、社会能力、人格能力的全面评价；以学生自评为主，学生互评为辅、教师评价为参考，引进企业专家评价等方式综合评价学生学业。
（6）可根据专业、学生情况、师资情况、场地情况等实际条件适当调整，并结合本地区或行业特点调整具体学习内容和要求。
2015年12月。
《电气控制与PLC应用技术(西门子PLC)(理实一体化项目教程)》大纲
机械工业出版社《电气控制与PLC应用技术（西门子PLC）》（理实一体化项目教程）目录（大纲）模块一常用低压电器的认识、测试及安装1.1知识链接1.1.1低压电器的分类与作用1.1.2接触器1.1.3 继电器1.1.4刀开关与低压断路器1.1.5熔断器1.1.6主令电器1.2 实训项目常用低压电器的认识、拆装及测试思考练习题模块二常用低压电气控制系统的设计、安装和调试2.1知识链接2.1.1电气控制系统图概述2.1.2 电气控制系统图的绘制2.1.3电气原理图的识读2.1.4 几种典型的电气控制系统2.1.5 电气控制系统的设计2.2 实训项目2.2.1项目1三相异步电动机点动控制和自锁控制2.2.2 项目2三相异步电动机的正、反转控制2.2.3 项目3工作台自动往返循环控制2.2.4 项目4 三相异步电机Y－△降压起动控制2.2.5 项目5 CA6140型普通车床电气控制系统分析、调试与维修2.2.6 项目6 Z3050型摇臂钻床电气控制系统分析、调试与维修2.2.7 项目7 X62W型万能铣床电气控制系统分析、调试与维修2.2.8 项目8 M7120型平面磨床电气控制系统分析、调试与维修思考练习题模块三 PLC的认识和初步应用3.1 知识链接3.1.1可编程控制器的产生、发展及定义3.1.2 PLC的特点与应用领域3.1.3 PLC的分类3.1.4可编程控制器的构成及工作原理3.1.5 初识S7-200 CPU3.1.6 CPU模块的技术指标及接线3.1.7 S7-200 扩展模块的技术指标及接线3.1.8 S7-200供电和接线3.1.9 可编程控制器的软件3.1.10可编程控制器的工作方式3.1.11 PLC的性能指标3.1.12 PLC的发展趋势3.1.13 S7-200系列PLC数据存储区及元件功能3.1.14 STEP 7-Micro/WIN编程软件的使用3.1.15 S7-200仿真软件的使用3.2 实训项目3.2.1 项目1 电动机正反转的PLC控制3.2.2 项目2 工作台的自动往返PLC控制3.2.3 项目3 密码锁的PLC控制思考练习题模块四 PLC控制系统基本指令的编程和应用4.1知识链接4.1.1梯形图绘制规则4.1.2 S7-200 PLC的指令系统4.1.3定时器指令4.1.4计数器指令4.1.5典型基本梯形图经验设计方法4.1.6 定时器的扩展应用4.2 实训项目4.2.1 项目1 传送带顺序启停PLC控制系统的设计4.2.2 实训项目2 液体混合装置的PLC控制控制系统的设计4.2.3 实训项目3 十字路口交通灯的PLC控制系统的设计思考练习题模块五 PLC控制系统顺序控制法的编程和应用5.1知识链接5.1.1 顺序控制设计法概述5.1.2 顺序控制设计法的设计步骤5.1.3 顺序功能图的绘制5.1.4顺序控制设计法中梯形图的编程方式5.2 实训项目5.2.1 项目1 自动送料装车控制系统的设计5.2.2 项目2 大小球的分拣控制系统的设计5.2.3 项目3 全自动洗衣机PLC控制系统的设计5.2.4 项目4 机械手PLC控制系统的设计思考练习题模块六 PLC控制系统功能指令的编程和应用6.1知识链接6.1.1数据传送指令6.1.2 字节交换、字节立即读写指令6.1.3 移位指令及应用举例6.1.4 数据转换指令6.1.5 算术运算指令6.1.6 逻辑运算指令6.1.7 递增、递减指令6.1.8 表功能指令6.1.9比较指令6.2 实训项目6.2.1 项目1模拟喷泉的控制系统的设计6.2.2 项目2 智能停车场显示系统的控制思考练习题模块七PLC控制系统特殊功能指令的编程和应用7.1 知识链接7.1.1 立即类指令7.1.2 中断指令7.1.3 高速计数器与高速脉冲输出7.1.4高速计数器的工作模式7.1.5高速脉冲输出7.1.6 PID控制7.1.7 PID控制功能的应用7.1.8 时钟指令7.2 实训项目基于PLC和变频器的恒压供水系统的设计模块八PLC的通信及综合应用8.1知识链接8.1.1 S7-200系列PLC的自由端口通信8.1.2 S7-200系列PLC的网络通信8.1.3 PLC与变频器之间的通讯8.2 实训项目8.2.1 实训项目1 两台PLC的主从通信系统的设计8.2.2 基于USS协议的PLC与变频器的通信思考练习题附录A S7-200系列PLC CPU技术规范附录B S7-200 特殊内存（SM）位。
《电气控制与PLC应用》教学大纲
《电气控制与PLC应用》教学大纲（56课时）西门子S7-200系列PLC版1课程编码：课程类别：职业核心能力课课程归属：信息与控制技术学院编制人：徐文编（修）制日期：2008年10月审定组（人）：审定日期：2008年10月适用专业：计算机控制技术一、课程的性质与任务《电气控制与PLC应用》课程是计算机控制技术专业的职业核心能力课，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。
目前PLC 集三电（电控、电仪、电传）为一体，性能价格比高、高可靠性的特点已使其成为自动化工程的核心设备。
PLC作为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。
PLC目前是现代工业自动化的三大技术支柱（PLC、机器人、CAD/CAM ）之一。
本课程的任务是让学生学习和掌握低压电器的基本知识、电气控制系统的基本控制环节、典型电路的基本原理，具有电气控制系统分析和阅读电气系统图的基本能力；掌握可编程控制器工作原理、系统构成、指令系统及编程方法（包括开关量控制、模拟量控制、数据通信及网络），具备一定的PLC程序设计和PLC 应用能力，能熟练使用一种典型的PLC设备进行控制系统的结构组成设计、I/O 地址分配设计、以梯形图为主的PLC程序设计、控制系统的软件调试以及故障分析。
教学内容大致分为低压电器（模块一）、电气控制基本环节（模块二）、PLC 基础知识（模块三）和PLC控制系统设计与编程实现（模块四）部分。
其中PLC 控制系统设计与编程实现（模块四）部分可以根据教学条件和教师资源选择三菱FX2N系列或西门子S7-200系列可编程控制器。
二、教学基本要求1本教学大纲中涉及PLC实际教学的部分均采用西门子S7-200系列PLC《电气控制与PLC应用》具有很强的实践性，要求学生具有良好的电子、电工基础知识和操作技能，并具备基本的逻辑判断能力和计算机软件的基础知识。
在教学中注意该课程的理论与实践、应用相结合，采用启发式、讲练结合式、案例式等多种教学方法，培养学生针对实际应用工程的项目开发能力。
电气控制与PLC应用技术项目化教程第7章
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
这样就得到了输入和输出之间的逻辑关系式，可以很容 易地得到红、绿灯闪烁的梯形图程序，如图7-2所示，其中 SM
图7-2 灯闪烁梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
四、拓展知识：PLC控制系统设计的基本步骤 (1) 对控制任务作深入的调查研究。 (2) 确定系统总体设计方案。 (3) 确定系统的硬件构成。 (4) 确定PLC的I/O分配。 (5) 设计应用程序。 (6) 程序调试。 (7) 制作控制柜。 (8) 现场调试。 (9) 编制技术文件。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
2．喷泉控制系统设计。 控制要求：有10个喷泉头“一”字排开。系统启动后， 喷泉头要求每间隔1 s从左到右依次喷出水来，全部喷出10 s 后停止，然后系统又从左到右依次喷水，如此循环。10个喷 泉头由10个继电器控制，继电器得电，相应的喷泉头喷水。 请给出PLC的I/O分配表，并编写梯形图程序。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 由状态表可得F1、F2的逻辑函数：
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 这样就可以很容易地得到绿灯常亮的梯形图程序，如图
7-1所示。
图7-1 绿灯常亮梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
由控制要求可知，能引起绿灯闪烁的情况有六种，能引 起红灯闪烁的情况有四种。综合二者，得到状态表，如表72所示。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
图7-6 PLC-S2挂件端子连接
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
三、任务实施
(一) 所需元件和工具
教学大纲—电气控制与PLC应用
《电气控制与PLC应用技术》教学大纲课程编号：课程英文名称：Electric control and PLC application technology课程类别：专业技术基础课课程性质：必修课学分：6 总学时：96 理论学时：47 实践学时：49开课对象：电气自动化、机电一体化、应用电子技术、机械类各专业的职业教育本科、专科学生。
一、课程的性质、目的和任务《电气控制与PLC应用技术》是电气自动化技术、机电一体化技术等专业的重要技术基础课程，对学生的职业能力和职业素质的培养起到明显的支撑作用，因此也是专业的核心课程。
本课程综合了电气控制技术和计算机控制技术以及PLC控制技术，属于多学科的复合型课程。
本课程在传统的电气控制技术的基础上，突出了PLC技术在工程实践中的运用，着重介绍了PLC控制技术的基本知识、基本理论和应用的编程方法，对培养学生的分析问题能力、编程能力及就业和继续学习打下良好的基础。
二、课程定位全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，教学中弘扬劳动光荣、技能宝贵、创造伟大的时代风尚，突出职业教育的特点，综合培养学生的职业素质与职业技能，并能够顺利通过职业资格考核，为学生顺利就业提供机会。
先修课程：《电工技术基础》、《电子技术基础》后续课程：《维修电工“中级工、高级工”职业技能鉴定》、顶岗实习等。
三、课程设计思路本课程根据专业学生的就业需要及今后的发展、按照“德能并举、工学交融”的教学思路，结合目前的教学实际，把电气控制技术和PLC控制技术两门课程整合在一起，根据电气控制技术的发展历程提出五个教学模块：模块一基本电气控制电路、模块二典型设备电气控制电路、模块三PLC认知、模拟四PLC控制技术的应用和模块五PLC的工程应用与程序设计。
本课程所有的教学模块均结合职业教育的特点和人才培养目标进行，五个教学模块中又包括了14个项目，每个项目都设计了项目导入、相关知识、技能训练和练习题四个环节，其中项目导入和项目名称紧密结合；相关知识则是根据项目导入中涉及到的知识点，进行了详细的阐述和说明；技能训练环节安排了具体、可行的技能训练任务；练习题则是考查学生对本项目的理解和掌握程度。
电气控制与PLC课程标准精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版一、课程性质及定位本课程是机电专业的一门专业主干核心课程，适用于机械制造与自动化、机电一体化等专业，属于B类课程。
本课程定位于电气控制线路的工作原理与PLC 编程两大方面的内容，培养学生的分析和设计电气控制线路的能力，是一门既有系统理论又有实践性的专业课程。
二、本课程教学目标与任务通过本课程的学习，学生应能掌握PLC的基本工作原理和电气控制的基础知识。
为此，必须完成继电-接触器控制电路的基本知识和常用控制电路的教学任务，培养学生熟练地掌握继电-接触器系统基本控制电路，并能设计、安装、调试各种简单的电气控制电路的能力。
三、先修及后续课程先修课程：《电工基础》、《电子技术》、《电机与拖动》后续课程：《伺服系统》、《机电一体化技术》、《数控机床调试与维护》等。
四、本课程教学内容及基本要求第一章常用低压电器教学内容：接触器、熔断器；电磁式接触器；低压断路器；继电器。
基本要求：了解控制电器的分类与应用特点；了解常用典型控制电器的主要特点及结构特征；掌握常用典型控制电路的用法，会识别常用控制电器及图形符号。
第二章电气控制线路的基本原则及基本控制电路教学内容：三相异步电动机的点动、长动控制电路；三相笼型异步电动机单向全压起动控制线路；三相笼型异步电动机降压起动控制线路；三相笼型异步电动机正、反转控制线路；三相笼型异步电动机制动控制线路；电动机的保护电路。
基本要求：了解电气控制线路绘制的国家标准化；能绘制和阅读简单的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理；能利用常用的控制电器和基本电路进行简单的控制电路设计制作。
第三章常用机床电气控制教学内容：CA6140车床的电气控制；M7130平面磨床的电气控制；Z3050搖臂钻床的电气控制；铣床电路电气控制。
基本要求：能阅读各种机床的电气控制原理图；理解常用的几种基本控制电路的工作原理。
第四章可编程序控制器的基本概况教学内容：可编程序控制器的基本概；基本要求：了解可编程控制器的历史与发展，应用领域与发展趋势。
电气控制与PLC技术应用课程课证融合与 项目教学教法研究
电气控制与PLC技术应用课程课证融合与项目教学教法研究1. 引言1.1 课程介绍电气控制与PLC技术应用课程是一门旨在帮助学生掌握电气控制基础知识和PLC技术应用技能的课程。
通过本课程的学习，学生将了解电气控制系统的工作原理、PLC编程与应用以及工业自动化技术的基本概念。
在课程中，学生将学习电气控制系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器等，并了解它们如何协同工作实现自动化控制。
学生还将学习PLC编程的基本语法和逻辑，掌握PLC在工业自动化中的应用技能。
通过本课程的学习，学生将能够掌握电气控制与PLC技术的基本原理和应用，为今后在自动化领域的工作打下坚实基础。
本课程还注重实践操作和项目实践，帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提升他们的实际操作能力和解决问题的能力。
1.2 项目教学介绍项目教学是一种注重实践、注重实际操作的教学方法，通过实际项目的设计与实施来培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在电气控制与PLC技术应用课程中，项目教学扮演着至关重要的角色。
项目教学不仅能够帮助学生将理论知识转化为实际技能，还能够激发学生的学习兴趣和提高他们的学习动力。
项目教学还可以提供一个实践的平台，让学生在实际项目中不断实践和探索，从而更好地理解知识点和解决实际问题。
通过项目教学，学生们能够在真实的场景下应用所学知识，培养解决问题的能力和团队合作精神。
项目教学还可以让学生们感受到实际工作中可能遇到的各种挑战和困难，提前做好准备。
项目教学是一种高效、有趣且实用的教学方法，在电气控制与PLC技术应用课程中具有非常重要的意义。
通过项目教学，学生们不仅能够更好地掌握知识和技能，还能够为将来的工作做好充分的准备。
1.3 研究背景随着工业自动化的发展，电气控制与PLC技术应用已经成为现代工程技术中不可或缺的一部分。
在教育领域，对于如何有效地教授这一门课程，如何让学生真正掌握这些技术和应用仍然是一个挑战。
传统的课堂教学方式往往难以激发学生的学习兴趣和潜力，学生往往对于理论知识掌握得不牢固，难以将所学知识应用于实际工程项目中。
《电气控制与PLC应用技术》教学大纲
二、课程的概述1.课程的性质《电气控制与PLC技术》是应用电子技术专业的一门核心课程,是《电工电子技术》的后续课程。
它是以培养学生具有对生产典型生产机械的电气控制线路进行基本环节初步设计、分析与故障排除的专业能力；具有对PLC控制系统进行I/O分配与系统程序设计的分析能力；具有良好的职业素养和合作共事、随机应变的协作能力；以实现“学以致用”的教学目标。
2.课程的定位《电气控制与PLC应用技术》课程是机电一体化专业的核心课程，在课程建设中按照培养“满足生产第一线需要、符合岗位需求的高素质技能型人才”的教学要求，发挥我院机电专业教学团队优势，利用丰富的教学资源，使用基于“项目+案例”的教学方法，融合机电行业标准，构建项目导向的“教学做”一体化的教学模式。
前续课程：《电工电子技术》等。
后续课程：“维修电工（中级工、高级工）职业技能鉴定”、顶岗实习等。
三、课程设计思路与过程1.课程设计思路1、“工学结合”的理念：选择企业真实项目为载体，按照项目的生产岗位要求，以任务驱动，项目导向的方法实施，实现学生角色企业化；学习过程企业化。
2、“任务驱动、项目导向”的理念：在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，真正做到“教、学、做”和总结有机结合。
3、课堂与实训室一体化的理念：课程的所有教学过程都安排在实训室进行，实现仿真生产环境下的融“教、学、做”一体的教学，淡化理论与实践的界限，实现课堂与实训现场一体化的教学模式。
2.课程开发的过程（1）深入学习、探索先进的职教理念和课程设计方法，基于过程控制的理念，开发相关的课程项目。
（2）加强与企业合作，院、系领导组织教学人员本地区周边企业进行相关调研，对机电一体化技术专业毕业生的职业能力进行认真分析，在充分听取行业、企业专家的意见，总结并确定毕业生应具备的知识、能力和职业素质，与企业共同制定课程标准。
（3）在课程开发中，参照课程标准，结合校内实训条件，成立由院系领导、校内专家、专业带头人、相关专业技术人员和实际教学人员共同组成的课程开发团队进行课程开发。
电气控制与PLC应用技术-完整课件
交通工具
飞机、汽车、船舶等交通 工具的电气控制系统。
电气控制系统的基本组成
输入设备
控制元件
执行机构
控制系统
传感器、开关、按钮等， 用于采集被控对象的参
数和状态信息。
继电器、接触器等，用 于实现电路的通断控制。
电动机、电磁阀等，用 于实现被控对象的动作。
由控制器（如PLC）、 编程软件等组成，用于 实现控制逻辑和算法。
根据被控对象的控制要求，选择满足控制 点数、控制精度、控制顺序等要求的PLC。
选择具有良好扩展性的PLC，以便未来增加 或减少I/O模块。
考虑性能和可靠性
考虑成本因素
选择性能稳定、可靠性高的PLC，以确保长 期稳定运行。
在满足控制要求的前提下，选择性价比高 的PLC。
PLC的硬件配置
主控单元
包括中央处理器、存储器、电 源等核心部件。
运动控制
总结词
PLC能够实现高精度的运动控制，如伺服电机、步进电机等。
详细描述
在自动化生产线中，需要实现高精度的运动控制，如切割、装配等。通过与伺服电机、步进电机等运动控制设备 的配合，PLC能够实现精确的位置控制和速度控制，提高生产效率和产品质量。
过程控制
总结词
PLC能够对工业生产过程中的各种参数进 行监控和调节，实现自动化过程控制。
案例分析
以某高层建筑中的电梯为例，介绍PLC如何实现对电梯的自动化控 制和安全保护。
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电气控制与PLC应用技术-完整课 件
目录
• 电气控制技术概述 • PLC基础知识 • PLC在电气控制中的应用 • PLC的选型与配置 • PLC的通信与网络技术 • PLC应用案例分析
《电气控制与PLC》教学大纲
《电气控制与PLC》教学大纲《电气控制与PLC》教学大纲一、课程简介《电气控制与PLC》是一门介绍电气控制技术和可编程控制器（PLC）的基本原理和应用的专业课程。
该课程旨在培养学生具备现代工业电气控制系统的设计、安装、调试和维护能力，为今后从事电气工程领域的工作奠定坚实的基础。
二、课程目标通过本课程的学习，学生将能够：1、理解并掌握电气控制的基本原理和常用的控制算法。
2、熟悉PLC的基本结构、工作原理和应用。
3、掌握PLC编程的基本规则和常用编程语言，能够独立编写简单的PLC程序。
4、了解电气控制系统的设计和调试方法，能够参与电气控制系统的设计和调试工作。
5、了解电气安全的基本知识和实践，能够确保在电气控制系统设计和安装过程中的安全。
三、课程内容本课程主要包括以下四个部分：1、电气控制基本原理：包括电路分析基础、常用控制电器、电气控制系统图等。
2、PLC基本原理与应用：包括PLC的基本结构、工作原理，以及PLC 的编程语言、编程工具等。
3、PLC编程与实践：通过实际项目，让学生掌握PLC编程的基本规则和方法，熟悉PLC在控制系统中的应用。
4、电气控制系统设计与调试：介绍电气控制系统的设计原则和方法，让学生了解电气控制系统的调试和维护过程。
四、教学方法本课程采用理论教学与实践相结合的教学方法。
理论教学部分包括课堂讲解、案例分析、小组讨论等；实践教学部分包括实验、课程设计、现场实习等。
通过多种教学方法的组合，使学生更好地理解和掌握课程内容。
五、评估方式本课程的评估方式包括以下几种：1、作业：根据课程内容，布置相关作业，以检验学生对课程内容的掌握程度。
2、实验：进行相关的实验，以检验学生对课程内容的实践能力和动手能力。
3、考试：进行课程考试，以全面评估学生对课程内容的掌握程度和应用能力。
4、项目：学生进行课程设计或现场实习，以检验学生对课程内容的综合应用能力和解决问题的能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1、第一至第四周：讲解电气控制基本原理，包括电路分析基础、常用控制电器、电气控制系统图等。
《电气控制与plc应用技术》课程标准
《电气控制与PLC应用技术》课程标准一、课程性质本课程是中等职业学校电子电工类电气运行与控制专业必修的一门专业核心课程，是在《电工技术基础与技能》《电子技术基础与技能》等课程基础上，开设的一门理论与实践相结合的专业课程，其任务是让学生掌握常用低压控制电器、三相异步电动机和PLC等基础知识和基本技能，为后续《自动化生产线安装与调试》《电气设备安装与维修》《变频调速技术与应用》等课程的学习奠定基础。
二、学时与学分144学时，8学分三、课程设计思路本课程按照立德树人的要求，突出核心素养、必备品质和关键能力，兼顾中高职课程衔接，高度融合电气控制与PLC技术的知识技能学习和职业精神培养。
1.依据《中等职业学校电子电工类电气设备运行与控制专业指导性人才培养方案》中确定的培养目标、综合素质以及职业能力，按照知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度，突出电气控制电路的分析与应用能力培养，结合本课程的性质和职业教育课程教学的最新理念，确定本课程目标。
2.根据“中等职业学校电气设备运行与控制专业‘工作任务与职业能力’分析表”，依据课程目标和电工等职业岗位需求，围绕电气控制、PLC应用技术等关键能力，反映电气行业发展的新知识、新技术，体现科学性、前沿性、适用性原则，确定本课程内容。
3.遵循学生的身心发展规律、认知规律以及技能形成规律，以常用异步电动机为工作对象，实现不同的工业控制要求，根据PLC工业控制对象、控制要求的不同，确定项目和任务的编排顺序，依据任务实施的工作过程，设计教学活动。
四、课程目标学生通过本课程的学习，掌握常用电气控制和PLC的基础知识与基本技能，养成良好的职业习惯，初步建立良好的职业意识。
1.会识别、选择、使用常用低压电器，能正确识读常用电气控制线路电路图。
2.能完成三相异步电动机控制电路的安装、调试、运行及维护；能进行普通机床电气控制电路调试、故障检查、分析及排除。
3.会根据控制要求，合理分配I/O 端子、设计PLC控制原理图，实现PLC 硬件系统的正确安装。
电气控制与plc应用技术
22 June 2024
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第1章
（2）按动作方式分类 ➢ 自动电器。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变 化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。 ➢ 非自动电器。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作 的电器，如按钮、行程开关等。
（3）按工作原理分类 ➢ 电磁式电器。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各 类电磁式继电器等。 ➢ 非电量控制电器。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作 的电器，如行程开关、速度继电器等。
22 June 2024
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第1章
二．本课程的性质和任务
➢ 性质：实用性很强的专业课。 ➢ 任务： 1.熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号、能正确使 用和选用； 2.熟练掌握电气控制的基本环节，具备阅读和分析电气控 制线路的能力； 3.能设计简单的电气控制线路，较好地掌握电气控制电路 的简单设计法； 4.了解电气控制电路分析的方法和步骤，熟悉典型生产设 备电气控制线路的工作原理。
图1-9 窄缝灭弧 1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧
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第1章
3）栅片灭弧
将电弧分成许多串联 的短弧，增加维持电 弧所需的临极电压降， 同时栅片将电弧的热 量散发，使电弧迅速 熄灭。
22 June 2024
图1-10 栅片灭弧装置
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22 June 2024
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第1章
绪论
一．电气控制技术的发展概况
1. 拖动方式：生产机械的运动需要电动机的拖动，即电 动机是拖动生产机械的主体。 成组拖动→单电机拖动→多电机拖动
电气控制与PLC应用技术完整课件
1.2三相异步电动机直接启动控制电路
1.2.1三相异步电动机的启动问题
三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动 时起，到达额定转速为止这一段过程。
三相异步电动机在启动时启动转矩并不大，但定子绕组中的电流增大 为额定电流的4～7倍。这么大的启动电流将带来下述不良后果。
（1）启动电流过大造成电压损失过大，使电动机启动转矩下降。同时 可造成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。
电气控制与PLC应 用技术完整课件
绪论
1.电气控制技术的产生与发展
电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求，从手 动控制到自动控制，从简单的控制设备到复杂的控制系统，从有触点的硬接线控制系统 到以计算机为中心的存储控制系统。
（1）电力拖动自动控制系统的组成 （2）电气控制技术的发展
2.使用交流接触器控制的正反转控制电路
双重联锁正反转控制电路
该电路可实现电动机的直接正反转切换，其控制过程如下： （1）正转控制（设开始启动） （2）反转控制（设由原来正转切换）
可让学生自行分析
1.2.7行程位置控制电路
行程开关是一种将机械信号转换为电信号，以控制运动 部件位置或行程的自动控制电器，它也属于主令电器。
多种断路器的外形
空气断路器的基本结构
在合闸后，搭钩将锁键钩住，使主触点闭合，电动机通电启 动运行。扳动手柄于“分”的位置(或按下“分”的按钮)，搭钩 脱开，主触点在复位弹簧的拉力作用下断开，切断电动机电源。 除手动分断之外。空气断路器还可以分别由三个脱扣器自动分断， 实现对应的保护功能。
1.2.4.用接触器直接控制电动机单向 运转的电路
1.使用倒顺开关控制的正反转控制电路
电路的工作原理是： 操作倒顺开关QS，把手柄板至“顺”的位置时，QS的触点往上接通
《电气控制及Plc应用技术》实训指导书
《电气控制与PLC应用技术》实训指导说明书目录前言 (3)实训一电动机点动控制和自锁控制 (4)实训二电动机双重联锁正反转控制 (7)实训三电动机顺序控制 (10)实训四三相异步电动机星-三角起动控制 (12)实训五 PLC基本指令的编程练习 (14)实训六 PLC控制LED数码显示控制 (19)实训七 PLC控制彩灯闪烁显示控制 (20)实训八 PLC控制电动机星-三角起动控制 (21)实训九 PLC控制机械手动作模拟控制 (23)实训十 PLC控制十字路口交通灯模拟控制 (25)实训十二 PLC控制全自动洗衣机模拟控制 (29)前言本课程为机电一体化技术专业的重要专业课，学生在学习了“电工电子技术”等课程以后，通过本课程的学习，获得电气控制基本理论等方面的知识；培养学生独立工作能力，使用所学理论解决实际问题，巩固基本理论并获得实践技能。
为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养实际动手能力以及分析、解决实际工程问题的能力，特开设了以下实验项目：三相鼠笼式异步电动机实验，三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制，三相鼠笼式异步电动机能耗制动控制，三相鼠笼式异步电动机能耗制动控制，可编程控制器的基本指令编程练习，天塔之光模拟控制，三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制（PLC 控制），三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制（PLC控制）、三相鼠笼式异步电动机星/三角换接启动控制（PLC控制）、十字路口红绿灯控制。
通过以上实验使学生掌握如何用设计电气控制电路和使用PLC实现工业设备的控制。
本指导书所涉及的实验适用于机电一体化技术专业开设。
实训一电动机点动控制和自锁控制在顺序控制实验箱完成电动机点动控制和自锁控制实验。
一、实验目的1. 通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。
2.通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点二、实验原理1. 继电─接触控制在各类生产机械中获得广泛地应用，凡是需要进行前后、上下、左右、进退等运动的生产机械，均采用传统的典型的正、反转继电─接触控制。
电气控制与PLC技术教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电气控制与PLC技术》教学大纲一、课程的基本信息课程编号：课程性质：专业课学时：48学时（理论40学时，实验8学时）学分：学分开课单位：光电与机电工程系适用专业：机械类专业先修课程：《电路分析基础》、《数字电子技术》二、课程目的与任务通过先进完整的梯形图设计方法，包括经验设计法、继电器电路转换法和顺序控制设计法，以及具有多种工作方式的系统的梯形图设计方法，培养学生将新知识、新技术、新领域逐渐融合到教学、实践环节的实际工程能力，达到PLC控制系统应用与产品开发等工作的工程技术水平，为后续《电机调速控制技术》和《电机拖动》等多门课程打好基础。
本课程的主要任务是：从应用角度出发，使学生熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法，了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。
在此基础上，学习可编程控制器(PLC)的基本原理及三菱(FX2N)系列PLC的指令系统。
三、课程教学基本要求1、了解常用的低压电器，电气控制线路的绘制方法，交直流典型电动机控制环节的控制线路技术。
2、掌握电气控制系统的基本控制电路，(FX2N)系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令，PLC的系统设计与调试。
3、理解PLC应用指令的基本规则，PLC模拟量和位置控制及其网络与通信和跳转应用指令。
五、课程教学基本内容第一章常用低压电器教学内容：概述、常用控制类电器、常用保护类电器重点：掌握常用低压控制电器的结构、工作原理、对应的图形文字符号及其工业环境要求的选择原则。
难点：理解各低压电器，尤其是交直流接触器的特点、分类及其选择原则。
第二章继电器—接触器控制电路基本环节教学内容：电路图的基本概念及绘制、三相笼型异步电动机的直接起动与正反转控制电路、三相笼型异步电动机减压起动控制电路、三相笼型异步电动机的制动控制电路、三相笼型异步电动机有级变速控制电路、电液组合控制电路、其他功能控制电路重点：掌握三相笼型异步电动机各典型控制环节线路实现方法的工作原理、控制分类和线路中的保护环节及特点。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)讲解
第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
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项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
三、任务实施 本任务就是要求使用PLC监控通风机运行状态。 (一) 控制要求 使用PLC控制两个指示灯，监控通风机运行状态，三台及
三台以上开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以1 Hz的频率 闪烁；一台开机时，红灯以1 Hz的频率闪烁；全部停机时，红 灯常亮。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
(二) I/O分配 为了方便问题的讨论，设四台通风机分别为A、B、C、D， 这是系统的输入；红灯为F1，绿灯为F2，这是系统的输出。这 样就得到如表7-3所示的四台通风机控制的I/O分配表。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 (三) PLC硬件接线 通风机状态监控系统的PLC外部接线图如图7-3所示。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 图7-4 通风机状态监控系统的梯形图程序
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
四、拓展知识：逻辑函数与梯形图的关系 组合逻辑设计法的理论基础是逻辑代数。在数字电子电路
中，我们学习了简单的逻辑代数(布尔代数)知识，逻辑代数的 三种基本运算“与”、“或”、“非”都有着非常明确的物理 意义。逻辑函数表达式的线路结构与PLC梯形图相互对应，可 以直接转化，如表7-4所示。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
某系统中有四台通风机，要求在以下几种运行状态下可发 出不同的显示信号：三台及三台以上开机时，绿灯常亮；两台 开机时，绿灯以1 Hz的频率闪烁；一台开机时，红灯以1 Hz的 频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。
设灯常亮为“1”，灭为“0”；通风机开为“1”，停为 “0”。下面进行红、绿灯常亮控制的程序设计，由控制要求 可知，当四台通风机都不开机时红灯常亮，即A、B、C和D四台 风机都是常闭时，F1红灯亮。能引起绿灯常亮的情况有五种。 综合二者，得到状态表，如表7-1所示。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 由状态表可得F1、F2的逻辑函数：
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 这样就可以很容易地得到绿灯常亮的梯形图程序，如图7-
1所示。
图7-1 绿灯常亮梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
由控制要求可知，能引起绿灯闪烁的情况有六种，能引起 红灯闪烁的情况有四种。综合二者，得到状态表，如表7-2所 示。
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任务一 通风机状态监控系统的设计与调试
学习目标 (1) 了解逻辑设计法进行系统设计的基本步骤； (2) 学会根据状态写出逻辑函数； (3) 学会使用逻辑设计法设计PLC的开关量控制系统。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
一、任务导入 某控制系统中有四台通风机，要求使用绿灯、红灯两个灯
来表示通风机三台及三台以上开机、两台开机、一台开机及全 部停机等几种运行状态。
学会使用逻辑设计法进行PLC程序设计，实现通风机状态 监控系统的设计。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
二、相关知识 PLC的应用程序往往是一些典型的控制环节和基本电路的
组合，编程人员可以依靠经验选择合适的语言，直接实现用户 程序，以满足生产设备和生产过程的控制要求，PLC程序的设 计方法没有固定的模式，一般采用经验设计法、逻辑设计法、 时序图设计法、顺序功能图设计法、继电器电路转换设计法等。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
逻辑设计法主要适用于对开关量进行控制的系统。它以逻 辑代数及其化简法为基础，是一种实用、可靠的程序设计方法。 逻辑设计法是将控制电路中输出元件的通断电状态视为以触点 通断电状态为逻辑变量的逻辑函数，对经过化简的逻辑函数， 利用PLC指令设计出满足要求的而且较为简单的控制程序。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
逻辑设计法的基本步骤如下： (1) 根据控制功能，在输入与输出信号之间建立起逻辑函 数关系(可先列出逻辑状态表)； (2) 对上述所得的逻辑函数进行化简或变换； (3) 对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数关 系(作出I/O分配，画出PLC梯形图)； (4) 添加特殊要求的程序； (5) 上机调试程序，进行修改和完善。
由状态表可得F1、F2的逻辑函数：
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
பைடு நூலகம்
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
这样就得到了输入和输出之间的逻辑关系式，可以很容易 地得到红、绿灯闪烁的梯形图程序，如图7-2所示，其中SM0.5 能产生1 Hz的脉冲信号。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试 图7-2 灯闪烁梯形图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
任务一 任务二 任务三 任务四 任务五 任务六 任务七
通风机状态监控系统的设计与调试 灯塔控制系统的设计与调试 抢答器控制系统的设计与调试 交通信号灯控制系统的设计与调试 运料小车电路的设计与调试 搬运机械手电路的设计与调试 炉温控制系统的设计与调试
图7-3 通风机监控系统的PLC外部接线图
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
(四) 设计梯形图程序 通风机状态监控系统的梯形图程序如图7-4所示。 (五) 系统调试 PLC切换到运行模式，当三台及三台以上通风机同时开机 时，绿灯常亮；两台通风机同时开机时，绿灯以1 Hz的频率闪 烁；只有一台开机时，红灯以1 Hz的频率闪烁；当通风机全部 停机时，红灯常亮。通风机运行状态可使用开关替代。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
任务二 灯塔控制系统的设计与调试
学习目标 (1) 掌握灯塔控制系统的硬件接线及控制原理； (2) 能够灵活应用多种指令进行灯塔控制系统编程； (3) 具备对灯塔控制系统的设计能力； (4) 具备灯塔控制系统的调试能力。
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
项目七 典型控制系统的PLC设计与调试
习题与思考题 三台通风机运行状态监控。 控制要求：某系统中有三台通风机，欲用一台指示灯显示
通风机的各种运行状态；两台及两台以上通风机开机时，指示 灯常亮；若只有一台开机时，指示灯以0.5 Hz的频率闪烁；全 部停机时，指示灯以2 Hz的频率闪烁。用一个开关控制系统工 作。