电气控制与PLC课程-V1
电气控制与PLC课程教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电气控制与PLC》课程教学大纲一、课程基本情况【学时数】总学时48（课内理论36、实验学时12）【学分数】3.0 【适用专业】自动化【开课学院】电气工程与自动化学院【课程类型】专业课【先修课程】电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动、微机原理及接口技术、电力电子技术、自动控制原理。
二、课程的作用与目的电气控制与PLC课程是自动化专业的一门专业必修课。
开设电气控制与PLC课程的目的是：使学生掌握常用的电气控制系统和PLC应用技术，使学生掌握开关量自动控制的基本理论知识和实际技能，具有分析开关量自动控制线路的基本能力，合理选择和使用常用控制电器的技能，掌握PLC的基本原理、应用范围和系统设计方法，将理论知识应用于实际，增强学生毕业后工作时的适应能力和提高处理现场实际问题的能力。
三、课程基本要求学习本课程后，应达到下列基本要求：1.熟悉常用控制电器的结构、原理、用途和型号，达到能正确使用和选用的目的，能正确处理常见的故障、并进行维护。
2.熟悉并掌握电气控制线路的基本环节，熟悉各种电动机的控制要求和常用控制电路，具备简单电气控制线路的设计和独立分析能力。
3.掌握PLC的基本原理及应用发展情况，做到能根据工艺过程和控制要求，正确设计PLC 组成的控制系统，合理选用PLC类型，编写用户程序，掌握系统调试方法，具备基本排查生产过程中故障的能力。
4.具备有选用合适的控制方式，完成设计和改进一般生产设备电气控制线路的基本能力。
5.在相关章节授课内容中适当引入水泥厂电气控制系统分析实例和目前常用的组态监控技术与PLC控制系统结合的实例（实例根据具体情况选择），引导学生怎样将书本理论知识应用于实际生产，比如辊压机电气控制系统分析、水泥磨主电机电气控制系统分析、煤磨电气控制系统分析、电梯控制系统分析等。
使学生了解电气控制技术在建材行业、工业生产和生活中的应用。
四、课程教学内容、学时分配和具体安排（二）实践教学内容安排依据课程要求，学生应完成6个实验，共12学时。
电气控制与PLC-熊幸明-第1章
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第 1章
1.1.1 低压电器分类
1. 低压配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和分配 的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等； 2. 低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如： 接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。 3. 低压主令电器：用于发送控制指令的电器。如：按钮、 主令 开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。 4. 低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如： 熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。 5. 低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如： 电磁铁、电磁离合器等。 6. 可通信电器：可与计算机网络连接的电器。如： 智能化断路器、智能化接触器及电动机控制器等。
10 March 2014
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第 1章
1．1．2 电磁式电器结构及工作原理
1.电磁机构 （1）电磁机构结构型式 组成：吸引线圈、铁心、衔铁、空气隙。 动作：电流通入线圈产生磁场及吸力，通过气隙转 换成机械能，带动衔铁运动使触头动作。
图1-1
常用电磁机构的结构形式
a) 、b)、c) 直动式电磁机构 d)、e) 拍合式电磁机构 1-衔铁 2-铁心 3-线圈 10 March 2014
1．过电压继电器 在电路中用于过电压保护， 由于直流电路一般不会出现过电压，所以产品中 没有直流过电压继电器。交流过电压继电器吸合 电压调节范围为U0=（1.05～1.2）UN。 2．欠电压继电器 在电路中用于欠电压或零电 压保护。以交流为例，电压正常时，欠电压继电 器吸合；电压降到（0.1～0.35）UN时释放。 3.零电压继电器 用于零电压保护。电压降低 到（0.05～0.25）UN时释放。
(完整版)【电气控制与PLC】课后习题及答案解析
第一章参考答案1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？答:（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。
（2）低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2．什么是额定电流?什么是约定发热电流？两者有什么区别？答：（1) 额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。
（2）约定发热电流:在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。
3．我国的低压电器经历了哪几代？答:我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。
4．低压电器的发展趋势是什么？答:（1)智能化（2）电子化(3）产品的模块化和组合化（4）产品的质量和可靠性明显提高5．防止触电有哪些措施？答:（1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距.(2）防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压（4) 使用漏电保护装置(5）合理使用防护用具(6）加强安全用电管理6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式?答：按照接地的目的可将接地分为如下几类：①工作接地。
②保护接地，也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地.7．保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题？答：保护接地要注意的问题：①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子),并用‘’符号标记，也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子.②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于4。
电气控制与PLC(案例教程)教学课件第1章 常用低压电器——以带式输送机的电气控制为例
图1-1 带式输送机结构图
图1-2 两级皮带运输机工作示意图
1.2 常用低压电器
• 1. 低压电器的定义 • 电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，实现断续或连续地改变电
路参数，以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检测、变换和调节作用的电工器件。低 压电器通常是指工作在交流电压1200V以下、直流电压1500V以下的电路中的电器。 • 2. 电磁式低压电器 • 电气控制系统中以电磁式电器的应用最为普遍。电磁式低压电器是一种用电磁现象实现电器功能 的电器类型，此类电器在工作原理及结构组成上大体相同。在最常用的低压电器中，接触器、断 路器等就属于电磁式低压电器。从结构上看，大都由三个主要部分组成，即电磁机构、触头和灭 弧装置。
• 触头的结构如图1-4所示，可分为桥式和指式两种。其中桥式触头又分为点接触式和面接触式。
a）点接触式
b）面接触式 图1-4 触头的结构
c）指式
• （3）灭弧系统
• 当被分断电路的电流超过0.25~1A，分断后加在触头间隙两端的电压超过12~20V（根据触头材 质的不同取值）时，在触头间隙中会产生电弧。电弧实质是一种气体放电现象，即触头间气体在 强电场作用下产生自由电子，正、负离子呈游离状态，使气体由绝缘状态转变为导电状态，并伴 有高温、强光。电弧的存在既妨碍了电路及时可靠地分断，又会使触头受到损伤。因此，必须采 取适当且有效的措施，灭弧的主要措施有机械性拉弧、窄缝灭弧和栅片灭弧三种。
b）实物图
图1-13转换开关
• 转换开关的触点在电路图中的图形符号如图1-14所示。
• 由于其触点的分合状态是与操作手柄的位置有关，因此，在电路图中除画出触点圆形符号之外，还应有操 作手柄位置与触点分合状态的表示方法。其表示方法有两种，一种是在电路图中画虚线和画“•”的方法， 如图1-14 a）所示，即用虚线表示操作手柄的位置，用有无“•”表示触点的闭合和断开状态。比如，在触 点图形符号下方的虚线位置上画“•”，则表示当操作手柄处于该位置时，该触点处于闭合状态；若在虚线 位置上未画“•”，则表示该触点处于断开状态。另一种方法是在触点图形符号上标出触点编号，再用接通 表表示操作手柄于不同位置时的触点分合状态，如图1-14 b）所示。在接通表中用无和“×”来，表示操作 手柄不同位置时触点的闭合和断开状态。转换开关的文字符号用SF表示。
《电气控制与PLC》教案
《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。
解释电气控制系统的组成和作用。
1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。
讲解常用低压电器的结构和工作原理。
1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。
介绍电气控制线路的设计方法和步骤。
第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。
解释PLC的工作原理和基本结构。
2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。
讲解PLC编程的基本规则和方法。
2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。
讲解PLC的输入输出接口和通信接口。
第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。
通过实例讲解基本指令的应用。
3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。
讲解常用功能指令的用法和应用。
3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。
通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。
第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现电动机的控制。
4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。
讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。
第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。
讲解如何进行PLC故障诊断和排除。
5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。
讲解PLC的日常维护和故障预防措施。
第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。
6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。
讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。
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。
(完整版)电气控制与PLC教案
授课计划授课时数:2 授课教师: 授课时间:课题：第一章常用低压电器教学目的：了解低压电器的分类，熟悉各个低压电器的图形符号，掌握常用低压开关的电气符号和文字符号教学重点：掌握常用低压开关的电气符号和文字符号教学难点：正确地画出各低压开关的符号教学类型：一体化教学方法：情景模拟法教学过程：引入新课：小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？讲授新课：[一] 引入新课小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？今天我们要学习的就是低压电。
[二]讲授新课一、概述电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。
我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压在1200V以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。
二、低压电器的分类1、按用途分：在电路中所处的地位和作用可分为控制电器和配电电器两大类。
2、按动作方式分：自动切换电器和非自动切换电器两大类。
3、按有无触点分：有触点和无触点电器两大类。
4、按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器三、低压电器的型号表示法：四、低压电器的主要技术数据在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。
主要技术指标有：1、额定电流：在规定条件下，保证开关器正常工作时的电流值2、额定电压：在规定条件下，保证电器正常工作的电压值3、绝缘强度：指电器元件的触头处于分段状态时，动静触头之间耐受的电压值4、耐潮湿性：指保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。
5、极限允许温升：电器的到点不见通过电流时将引起发热和温升。
6、操作频率及通电持续率：开关电器没小时内可能实现的最高操作循环次数成为操作频率。
通电持续率是电器工作于断续周期工作制时负载时间工作周期之比，通常一百分数表示。
《电气控制与PLC》课程说课
分工协作
团队成员根据各自专长， 分别负责理论教学、实验 教学、课程设计和科研等 任务，实现优势互补。
协作模式
定期召开教学研讨会，共 同制定教学计划和方案， 分享教学经验和资源。
校内外资源共享途径探讨
校内资源共享
利用学校图书馆、实验室和工程 中心等资源，为学生提供丰富的
实践机会和实验设备。
校外资源共享
通过本课程的学习，学生将掌 握电气控制的基本原理、PLC 的基本知识和应用技能。
课程目标与要求
课程目标
培养学生掌握电气控制技术和PLC应 用技术，具备独立分析和解决电气控 制问题的能力。
课程要求
学生应掌握电气控制的基本概念和原 理，熟悉常用电气控制元件和电路， 了解PLC的基本组成和工作原理，掌 握PLC编程和应用技能。
03 教学重点与难点
教学重点内容及处理方法
教学重点内容
电气控制基本原理、PLC基本指令与编程方法、PLC控制系统设计等。
处理方法
通过理论讲解、案例分析、实践操作等多种教学手段，使学生掌握重点内容； 加强课堂互动，鼓励学生提问和讨论，加深对重点内容的理解。
教学难点内容及突破方法
教学难点内容
PLC指令的理解与应用、PLC控制系统设计思路与方法等。
翻转课堂与微课应用
采用翻转课堂的教学模式，让学生在课前自主学习微课等教学资源，掌 握基础知识和技能。
在课堂上，教师针对学生的疑问和难点进行重点讲解和答疑，引导学生 深入理解和掌握课程内容。
利用微课等教学资源，方便学生随时随地学习，提高学生的学习自主性 和灵活性。同时，微课的针对性强，可以帮助学生更好地掌握重点和难 点知识。
鼓励学生在实践中发现问题、分析问题、解决问题，培养创新能力和实践能力。
电气控制与PLC教案
教案2018 ~ 2019 学年第 1 学期学院、系室电气工程学院课程名称电气控制与PLC 专业、年级、班级自动化2016级主讲教师展示实物图片画出控制线路图引入接触继电器控制我们知道, 小容量的电机是可以直接启动的, 也就是说, 给电动机定子绕组通入三相交流电, 电动机就旋转起来了。
那么现在给大家这些实物, 如何使电动机动起来呢？刀开关控制线路将实物接线转化为控制电路图。
叙述控制过程: 刀开关闭合, 电机转动。
开关控制线路的优点: 线路结构简单、经济但是为什么这种控制电路我们用的很少呢？刀开关控制线路的缺点:（1）刀开关控制容量有限, 仅适用于不频繁启动的小容量电机。
（2）不能实现远距离控制和自动控制。
（3）不能实现失压、欠压和过载保护。
用什么样的电路来克服以上缺点呢？解决上述问题的方法就是使用接触器来控制电动机：利用接触器的主触头控制电动机的主回路, 这样对电动机的控制也就转化为对接触器线圈的控制了。
解决上述问题的方法就是使用接触器来控制电动机:利用接触器的主触头控制电动机的主回路，这样对电动机的控制也就转化为对接触器线圈的控制了。
解决上述问题的方法就是使用接触器来控制电动机：利根据所学知识积极思考该转化过程,使学生对控制电路的绘制有了一定的理解学生加深印象学生积极思考学生积极思考图片展示引导并带领学生逐步画出主电路图及控制电路图引入自锁控制的概念写标题叙述电动机控制过程展示点动控制的实物接线图题出问题: 在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动, 不考虑按钮是否能长时间工作, 难道要找一个人一直按着按钮吗？二、自锁控制（先将标题位置空出）举出实际道路实例, 发挥学生想象, 鼓励学生思考,自己想出如何让电动机长时间工作的控制电路。
逐步培养学生设计电路的能力。
自锁概念: 这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式, 称自锁。
二、自锁控制启动过程: 按下SB2, 电机转动, 强调自锁。
电气控制与PLC说课课件PPT课件
二、课程教学设计
《电气控制与PLC》
1、课程设计理念与思路 2、教学内容的选取 3、教学项目划分及学时分配 4、重点、难点的确立及解决办法
二、课程教学设计
《电气控制与PLC》
1、课程设计理念与思路
◆“工学结合”的理念
课选程择企设业计真的实总项体目为思载路体是，：按照项目的生产岗位要求，以任务驱
紧动紧，围项绕目基导于向工的作方过法程实系施统，化实的现课“程四设个计企理业念化，”校：企教合学作环共境同企业 化；教学设备企业化；学生角色企业化；学习过程企业化。 开发“以电气控制与PLC”为主线，以典型工程控制项目 ◆为“任载务体驱，动遵、循项人目的导认向知”规的律理和念教育规律，充分融入职业资格标准。
电气控制实训室
电工电子实训室 维修电工实训室
校内实训室
矿山机电实训室 矿山供电实训室
《电气控制与PLC》
五、教学效果
1、学生学习本课程的成果、职业资格考证 通过率、学生取得的成就
2、同行、督导、学生等对本课程的教学评价
四、教学资源
1、学生学习本课程的成果 、职业资格考证通过率、学
生取得的成就
《电气控制与PLC》
在教学中突出项目驱动法，将学生自主策划，任务分解，“教、 学、做”和总结有机结合，采用资讯→计划→决策→实施→检查 →评价的教学模式。
◆ 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。
评估 学互生查，自教评师检查
学生互评
教师点评
三、教学实施
《电气控制与PLC》
3、教学方法、教学手段及学习方法
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电气控制与PLC课程-V1
电气控制和PLC（可编程逻辑控制器）是现代工业控制的重要组成部分。
它们的知识和技能对于现代工业的成功至关重要。
为了提高学生的技
能和能力，许多学校都提供电气控制和PLC课程。
这些课程包括以下
几个方面：
1. 电气控制基础知识：这包括了电气元件，电路，电线和电缆的基础
知识。
学生需要学习电气符号，电压，电流，电阻和功率等方面的知识，这是他们后续课程的基础。
2. 电气控制设计原理：学生需要学习如何设计电气控制系统，包括使
用不同的传感器，执行器和继电器等元件。
他们需要学习如何进行电
路分析和故障排除，以确保系统可靠性和安全性。
3. PLC编程：PLC课程涉及学生学习编程语言，编写程序和使用各种
编程工具的技能。
学生将探索简单的逻辑组件，控制器配置以及PLC
的输入/输出（I/O）。
4. PLC应用：学生需要学习如何将PLC技术应用于真实的设备中。
这
包括了了解传感器，控制器，执行器和其他设备的操作和工作原理。
5. 系统集成：学生需要学习如何将不同的控制技术结合起来，以创建
复杂的控制系统。
这通常需要学生学习建立通讯协议，数据传输和互
联网技术等相关知识。
6. 项目实践：实践是任何课程中最重要的部分。
学生需要参与设计和
实施一个真实项目，以应用所学知识和技能。
电气控制和PLC课程提供了学生学习控制技术的机会，这些技术将在现代工业中发挥重要作用。
这些课程可以帮助学生获得知识和技能，并培养他们的实践能力。