内蒙古科技大学：《电气控制与PLC技术》课程教学大纲 electric control and PLC technology

《电气控制与PLC技术》课程教学大纲课程英文名称：electric control and PLC technology课程编号：67106310学时数：56学时其中实验学时数：10学时课外学时数：0学时学分数：3.5适用专业：自动化专业课程的性质、目的和任务《电气控制与PLC技术》是自动化专业三个层次教学的第二层次（专业教育平台），是自动化专业的一门专业必修课，是培养学生理解和掌握自动化领域内常规的电气控制技术和PLC控制技术的重要的实践性课程。通过学习该门课程，使学生能够认识和理解应用电气控制技术的本质，具备一定的实际应用能力并将电气控制技术的知识同本专业其它专业课程密切结合，本课程正是为此目的而开设的。重在培养学生对电气控制技术应用本质的理解、掌握电气控制技术基础知识和基本应用技能。本课程是深入学习其它自动化专业课程的基础。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点掌握电气控制技术的基础知识、熟练掌握基本的常规的电气控制应用和PLC的简单编程。了解电气控制技术应用的本质、解决实际问题的基本思想和方法。初步具备应用电气控制技术解决本专业的实际问题和继续学习其它自动化专业课的能力。第1章绪论1.1电气控制技术的性质和任务熟练掌握本课程的学习目的。1.2电气控制技术的发展概况掌握电气控制技术的发展、应用。重点：电气控制技术的性质。第2章常用电磁式低压电器熟练掌握各种类型常用电磁式低压电器的结构、工作原理、型号和用途。2.1概述了解各种类型常用电磁式低压电器的基本情况。2.2电磁机构的原理熟练掌握电磁机构的原理。2.3电接触及灭弧原理熟练掌握触点的类型和应用及灭弧原理。2.4电磁式接触器熟练掌握电磁式接触器的结构、工作原理、型号和用途。2.5电磁式继电器熟练掌握电磁式继电器的结构、工作原理、型号和用途

《电气控制与PLC技术》课程教学大纲 课程英文名称：electric control and PLC technology 课程编号：67106310 学时数：56学时 其中实验学时数：10学时 课外学时数：0学时 学分数：3.5 适用专业：自动化专业 一、课程的性质、目的和任务 《电气控制与PLC技术》是自动化专业三个层次教学的第二层次（专业教育平台），是自动 化专业的一门专业必修课，是培养学生理解和掌握自动化领域内常规的电气控制技术和PLC控制 技术的重要的实践性课程。 通过学习该门课程，使学生能够认识和理解应用电气控制技术的本质，具备一定的实际应用 能力并将电气控制技术的知识同本专业其它专业课程密切结合，本课程正是为此目的而开设的。 重在培养学生对电气控制技术应用本质的理解、掌握电气控制技术基础知识和基本应用技能。本 课程是深入学习其它自动化专业课程的基础。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 掌握电气控制技术的基础知识、熟练掌握基本的常规的电气控制应用和PLC的简单编程。 了解电气控制技术应用的本质、解决实际问题的基本思想和方法。 初步具备应用电气控制技术解决本专业的实际问题和继续学习其它自动化专业课的能力。 第1章 绪论 1.1电气控制技术的性质和任务 熟练掌握本课程的学习目的。 1.2电气控制技术的发展概况 掌握电气控制技术的发展、应用。 重点：电气控制技术的性质。 第2章 常用电磁式低压电器 熟练掌握各种类型常用电磁式低压电器的结构、工作原理、型号和用途。 2.1概述 了解各种类型常用电磁式低压电器的基本情况。 2.2电磁机构的原理 熟练掌握电磁机构的原理。 2.3电接触及灭弧原理 熟练掌握触点的类型和应用及灭弧原理。 2.4电磁式接触器 熟练掌握电磁式接触器的结构、工作原理、型号和用途。 2.5电磁式继电器 熟练掌握电磁式继电器的结构、工作原理、型号和用途

重点：熟练掌握电磁机构的工作原理；灭弧原理；电磁式接触器。难点：交流电磁机构中短路环的作用和原理。第3章常用其它低压电器熟练掌握常用其它低压电器的结构、工作原理、型号和用途。3.1热继电器熟练掌握热继电器的结构、工作原理、型号和用途。3.2信号继电器熟练掌握温度继电器、压力继电器、速度继电器、液位继电器等各种类型信号继电器的结构、工作原理、型号和用途。3.3主令电器熟练掌握控制按钮、主令控制器、万能转换开关等主令电器的结构、工作原理、型号和用途。3.4熔断器掌握熔断器的结构、工作原理。3.5 低压开关和低压断路器。理解低压开关和低压断路器的结构、工作原理、型号和用途重点：熟练掌握热继电器、信号继电器、主令电器、熔断器的结构、工作原理、型号和用途难点：学生的实际应用电器的能力。第4章继电接触式控制系统4.1电气控制线路图的绘制原则了解电气控制线路图的绘制原则及图形文字符号的规定。4.2组成电气控制线路的基本规律熟练掌握组成电气控制线路的自锁、互锁、点动等基本规律。4.3电气控制线路的一般设计法熟练掌握一般设计法的详细过程和方法。4.4电气控制线路的逻辑设计法了解电气控制线路的逻辑设计法4.5电气控制线路的保护措施掌握各种常规的电气控制线路的短路保护、过电流保护、热保护、零压保护和欠压保护等保护措施。4.6常用典型电气控制线路熟练掌握各种常规的典型电气控制线路：串电阻降压启动控制电路、串自耦变压器启动控制电路、星形/三角形降压启动控制电路、延边三角启动控制电路、制动与反转控制电路等。重点：电气控制线路图的绘制原则和电气控制线路的基本规律。难点：电气控制线路的一般设计法的实际应用。第5章桥式起重机电气控制线路5.1掌握吊车的电气控制线路。难点：主令控制器在吊车的电气控制线路有级调速中的应用

重点：熟练掌握电磁机构的工作原理；灭弧原理；电磁式接触器。 难点：交流电磁机构中短路环的作用和原理。 第3章 常用其它低压电器 熟练掌握常用其它低压电器的结构、工作原理、型号和用途。 3.1 热继电器 熟练掌握热继电器的结构、工作原理、型号和用途。 3.2 信号继电器 熟练掌握温度继电器、压力继电器、速度继电器、液位继电器等各种类型信号继电器的结 构、工作原理、型号和用途。 3.3 主令电器 熟练掌握控制按钮、主令控制器、万能转换开关等主令电器的结构、工作原理、型号和用 途。 3.4 熔断器 掌握熔断器的结构、工作原理。 3.5 低压开关和低压断路器。 理解低压开关和低压断路器的结构、工作原理、型号和用途。 重点：熟练掌握热继电器、信号继电器、主令电器、熔断器的结构、工作原理、型号和用 途。 难点：学生的实际应用电器的能力。 第4章 继电接触式控制系统 4.1 电气控制线路图的绘制原则 了解电气控制线路图的绘制原则及图形文字符号的规定。 4.2 组成电气控制线路的基本规律 熟练掌握组成电气控制线路的自锁、互锁、点动等基本规律。 4.3 电气控制线路的一般设计法 熟练掌握一般设计法的详细过程和方法。 4.4电气控制线路的逻辑设计法 了解电气控制线路的逻辑设计法。 4.5 电气控制线路的保护措施 掌握各种常规的电气控制线路的短路保护、过电流保护、热保护、零压保护和欠压保护等保 护措施。 4.6 常用典型电气控制线路 熟练掌握各种常规的典型电气控制线路：串电阻降压启动控制电路、串自耦变压器启动控制 电路、星形/三角形降压启动控制电路、延边三角启动控制电路、制动与反转控制电路等。 重点：电气控制线路图的绘制原则和电气控制线路的基本规律。 难点：电气控制线路的一般设计法的实际应用。 第5章 桥式起重机电气控制线路 5．1掌握吊车的电气控制线路。 难点：主令控制器在吊车的电气控制线路有级调速中的应用

第6章可编程序控制器的概念和原理了解常规电气控制线路的缺点；掌握PLC的概念。熟练掌握PLC的组成和工作原理。6.1PLC的产生和发展了解常规电气控制线路的缺点，了解PLC的产生和发展。6.2 PLC的定义和特点掌握PLC的定义和特点。6.3PLC的分类和应用掌握PLC的分类方法和应用领域。6.4 PLC的组成及各部分作用熟练掌握PLC的硬件组成及各部分作用。6.5PLC的工作原理熟练掌握PLC的工作原理6.6 PLC的编程语言了解各种PLC的编程语言重点：PLC的硬件组成及各部分作用；PLC的工作原理。难点：PLC扫描工作过程的理解。第7章一体化的PLC掌握S7-200PLC的硬件及软件结构和原理。7.1概述熟练掌握S7-200PLC的硬件组成。7.2 PLC内的元件掌握S7-200PLC的编程元件。重点：掌握S7-200PLC的硬件组成及编程元件。第8章 PLC的基本指令熟练掌握PLC的基本指令和梯形图的编程方法。8.1PLC的逻辑指令熟练掌握PLC的各种逻辑指令。8.2 PLC的程序控制指令熟练掌握PLC的各种程序控制指令。8.3PLC的梯形图编程熟练掌握PLC的梯形图编程的编程方法。8.4编程事例理解编程事例的思想和方法。重点：PLC的基本指令和梯形图的编程方法。难点：对教材中几个与扫描过程有关的编程事例的理解。第9章功能指令9.1功能指令的基本形式

第6章 可编程序控制器的概念和原理 了解常规电气控制线路的缺点；掌握PLC的概念。 熟练掌握PLC的组成和工作原理。 6.1 PLC的产生和发展 了解常规电气控制线路的缺点，了解PLC的产生和发展。 6.2 PLC的定义和特点 掌握PLC的定义和特点。 6.3 PLC的分类和应用 掌握PLC的分类方法和应用领域。 6.4 PLC的组成及各部分作用 熟练掌握PLC的硬件组成及各部分作用。 6.5 PLC的工作原理 熟练掌握PLC的工作原理。 6.6 PLC的编程语言 了解各种PLC的编程语言 重点：PLC的硬件组成及各部分作用；PLC的工作原理。 难点：PLC扫描工作过程的理解。 第7章 一体化的PLC 掌握S7-200PLC的硬件及软件结构和原理。 7.1 概述 熟练掌握S7-200PLC的硬件组成。 7.2 PLC内的元件 掌握S7-200PLC的编程元件。 重点：掌握S7-200PLC的硬件组成及编程元件。 第8章 PLC的基本指令 熟练掌握PLC的基本指令和梯形图的编程方法。 8.1 PLC的逻辑指令 熟练掌握PLC的各种逻辑指令。 8.2 PLC的程序控制指令 熟练掌握PLC的各种程序控制指令。 8.3 PLC的梯形图编程 熟练掌握PLC的梯形图编程的编程方法。 8.4 编程事例 理解编程事例的思想和方法。 重点：PLC的基本指令和梯形图的编程方法。 难点：对教材中几个与扫描过程有关的编程事例的理解。 第9章 功能指令 9．1 功能指令的基本形式

理解各种功能指令的内容。9.2四则运算指令熟练掌握各种四则运算指令的使用。9. 3 PID指令掌握PID指令的使用。9.4传送、移位、循环移位、填充、FOR/NEXT循环指令掌握传送、移位、循环移位、填充、FOR/NEXT循环指令的使用。9.5转换指令、中断指令理解转换指令、中断指令的内容重点：熟练掌握各种四则运算指令的使用；掌握PID指令的使用。难点：理解中断指令的使用。第10章PLC的系统设计及模拟量控制1.1 PLC的系统设计理解PLC 的系统设计的内容、步骤和方法。1.2 S7-200PLC 的模拟量控制熟练掌握PLC的模拟量的采集、输入和处理方法难点：模拟量控制三、教学方式及学时分配主要教学方式序号主要内容学时分配辅导答疑比例第一章绪论讲授讲授6第二章常用电磁式低压电4:1器4第三章常用其它低压电器讲授4: 16讲授第四章继电接触式控制系4: 1统2讲授第五章桥式起重机控制线4:1路第六章PLC的概念及工作讲授4: 14原理2第七章一体化的PLC讲授4:1第八章 PLC的基本指令讲授84: 1讲授4:19第9章功能指令10第11章PLC的系统设计及讲授44: 1模拟量控制四、课程各教学环节的要求要求学生独立完成作业，课后作业应侧重基础知识的掌握。该课程后有16学时的《电机拖动与PLC实训》，重在提高学生对电气控制技术的理解，培养学生的实际应用能力

理解各种功能指令的内容。 9．2 四则运算指令 熟练掌握各种四则运算指令的使用。 9．3 PID指令 掌握PID指令的使用。 9．4 传送、移位、循环移位、填充、FOR/NEXT循环指令 掌握传送、移位、循环移位、填充、FOR/NEXT循环指令的使用。 9．5 转换指令、中断指令 理解转换指令、中断指令的内容。 重点：熟练掌握各种四则运算指令的使用；掌握PID指令的使用。 难点：理解中断指令的使用。 第10章 PLC 的系统设计及模拟量控制 1.1 PLC 的系统设计 理解PLC 的系统设计的内容、步骤和方法。 1.2 S7-200PLC 的模拟量控制 熟练掌握PLC的模拟量的采集、输入和处理方法 难点：模拟量控制 三、教学方式及学时分配 序号 主要内容 主要教学方式 学时分配 辅导答疑比例 1 第一章 绪论 讲授 2 2 第二章 常用电磁式低压电 器 讲授 6 4：1 3 第三章 常用其它低压电器 讲授 4 4：1 4 第四章 继电接触式控制系 统 讲授 6 4：1 5 第五章 桥式起重机控制线 路 讲授 2 4：1 6 第六章 PLC的概念及工作 原理 讲授 4 4：1 7 第七章 一体化的PLC 讲授 2 4：1 8 第八章 PLC的基本指令 讲授 8 4：1 9 第9章 功能指令 讲授 8 4：1 10 第11章 PLC 的系统设计及 模拟量控制 讲授 4 4：1 四、课程各教学环节的要求 要求学生独立完成作业，课后作业应侧重基础知识的掌握。 该课程后有16学时的《电机拖动与PLC实训》，重在提高学生对电气控制技术的理解，培养 学生的实际应用能力

该课程内有10学时的实验，根据《实验指导书》的要求准备实验、完成实验内容、书写实验报告；每次实验结束后要求学生按要求书写实验报告，实验报告有两次不合格者不允许参加期未考试。序号实验名称实验内容学时二个有两个彩灯闪烁的程序。实验可编程序控制器1编市2编程器的操作2编制电动机正反转可逆运行程序。3编制电动机串电阻降压起动程序，调试程序并在模拟箱上实现程序结果。实验二1编一单方向的红、绿、黄交通灯程序，时间2PLC控制的红、自己设定。画出梯形图，输入到编程器中，在实要交通行训模拟箱上实现正确结果。2编制十字路口交通灯的程序，调试程序，在模拟箱上实现正确结果。实验三三相异步电动机1、通过对三相鼠笼式异步电动机连锁正反转2联锁正、反转控控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接制成实际操作电路的方法。2、加深对电气控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解实验四三相异步电动机21、了解时间继电器的使用方法及在控制系统降压起动控制中的应用。2、熟悉异步电动机Y-△降压起动控制的运行情况和操作方法。实验五PLC控制的三相21用PLC实现异步电动机的星-三角降压起动，异步电动机星-三观察模拟箱上的指示灯动作顺序，得出正确结角降压起动控制实验果。2调节定时器的时间常数，观察实验结果。五、本课程与其它课程的联系本课程是自动化专业的专业课，先修课程《电机与拖动》《电路原理1》《电路原理2》；后续课程是《电力拖动自动控制系统》等。六、考核方式本课程是考试课。平时成绩占10%，实验成绩占10%，理论考试占80%。七、教学参考书目1．《电气控制与可编程序控制器》，陈立定，华南理大学出版社，2006第二版《工厂电气控制技术》方承远，机械工业出版社，2000.10第二版2.3.．《可编程序控制器应用技术》廖常初，重庆大学出版社，1998.10第八版课程负责人：田海执笔：田海审核：李爱莲

该课程内有10学时的实验，根据《实验指导书》的要求准备实验、完成实验内容、书写实验 报告；每次实验结束后要求学生按要求书写实验报告，实验报告有两次不合格者不允许参加期末 考试。 序号 实验名称 实验内容 学时 实验一 可编程序控制器 编程器的操作 1 编制一个有两个彩灯闪烁的程序。 2 编制电动机正反转可逆运行程序。 3 编制电动机串电阻降压起动程序，调试程序 并在模拟箱上实现程序结果。 2 实验二 PLC控制的红、 绿、黄交通灯编 程实验 1 编一单方向的红、绿、黄交通灯程序，时间 自己设定。画出梯形图，输入到编程器中，在 模拟箱上实现正确结果。 2 编制十字路口交通灯的程序，调试程序，在 模拟箱上实现正确结果。 2 实验三 三相异步电动机 联锁正、反转控 制 1、通过对三相鼠笼式异步电动机连锁正反转 控制线路的安装接线，掌握由电气原理图接 成实际操作电路的方法。 2、加深对电气控制系统各种保护、自锁、互 锁等环节的理解。 2 实验四 三相异步电动机 降压起动控制 1、了解时间继电器的使用方法及在控制系统 中的应用。 2、熟悉异步电动机Y－△降压起动控制的运行 情况和操作方法。 2 实验五 PLC控制的三相 异步电动机星-三 角降压起动控制 实验 1 用PLC实现异步电动机的星-三角降压起动， 观察模拟箱上的指示灯动作顺序，得出正确结 果。 2 调节定时器的时间常数，观察实验结果。 2 五、本课程与其它课程的联系 本课程是自动化专业的专业课，先修课程《电机与拖动》《电路原理1》《电路原理2》；后续 课程是《电力拖动自动控制系统》等。 六、考核方式 本课程是考试课。平时成绩占10%，实验成绩占10%，理论考试占80%。 七、教学参考书目 1．《电气控制与可编程序控制器》，陈立定，华南理大学出版社，2006第二版 2．《工厂电气控制技术》方承远，机械工业出版社，2000.10第二版 3．《可编程序控制器应用技术》廖常初，重庆大学出版社，1998.10 第八版 课程负责人：田海 执笔： 田海 审核：李爱莲