工厂电气控制设备课程导学
工厂电气控制电子教案与教学设计第1章
1.引入，以实物设备展示引入。
2.教师讲解并操作示范帮助学生建立标准规范。导入任务；
1）电磁式继电器
电磁式电流继电器
电压继电器
中间继电器
2）时间继电器
图形及文字符号
空气阻尼式时间继电器结构特点工作原理变延时的方法
电子式时间继电器结构特点工作原理变延时的：高职院校的学生对技能学习兴趣浓厚，但对知识吸收能力有限；乐于参与随堂实训，但需要加强自律性和约束；学习的主动性较差，学习过程中遇到问题解决问题的能力、积极性和持续性需要加强。除此之外，他们缺乏对问题深究的精神，技能的学习浅谈辄止，需要在训练中培养其工匠精神
教材及教辅材料
使用教材：《电机与电气控制技术》第2版。全国高等职业教育规划教材，田淑珍主编、机械工业出版社
环节5：技能训练接触器的拆装与维修
环节6：完成教学检测
教法学法设计
采用讲练结合的一体化教学模式。本课程教学本着以学生为中心，少讲多练多问的原则，以问题为导向，以促使学生自主学习为目的，布置任务。包括学习引入、指导看书、回答问题、分析问题、动手实操5个部分。
教学实施
1.引入，以中级维修电工实训台上装置引入低压电气控制设备。
绩效考核依据的是制定任务完成的成绩。
考核主要内容
1.学习过程的记录与总结；
2.回答问题的成绩；
3.分析问题的情况；
4.教学检测完成的情况；
5.实训中分析问题解决问题的能力
学生反馈
教学后记
本课程依据高职院校学生的特点和电气自动化专业的人才培养目标，遵循以学生为中心，少讲多练的原则，借助一个个小的控制任务的解决来学习电机及电气控制的应用技能，教学中不能求快，要根据每个学生的学习能力，分层次、分进度的实施教学任务。教学中每个环节要注意引导学生积极思考分析问题，培养学生动手能力及精益求精的工匠精神。
电气控制技术教案
电气控制技术教案1教学目标：通过本课程的学习，学生能够掌握电气控制的基本原理，准确识别常见电气元件，并具备简单电气控制系统的设计能力。
教学重点与难点：重点：电气控制的基本原理、常见电气元件的识别。
难点：简单电气控制系统的设计。
教学方法：理论讲授与实物展示相结合、案例分析、小组讨论。
教学过程：一、课程导入（约10 分钟）师：同学们，在我们的日常生活中，电气设备无处不在。
从我们每天使用的电灯、电视，到工厂里的大型机器设备，都离不开电气控制技术。
那么，大家有没有想过，这些电气设备是如何工作的呢？今天，我们就一起来学习电气控制技术，揭开电气设备神秘的面纱。
二、背景介绍（约15 分钟）师：电气控制技术是一门综合性的技术，它涉及到电学、电子学、自动控制等多个领域。
随着科技的不断发展，电气控制技术也在不断地进步和创新。
如今，电气控制技术已经广泛应用于工业、农业、交通、医疗等各个领域，成为现代社会不可或缺的一部分。
三、作者介绍（（此部分可省略，因为电气控制技术一般没有特定的作者）四、课文朗读（此部分可省略，因为没有课文可朗读）五、问题思考（约10 分钟）师：在学习电气控制技术之前，大家可以先思考一下以下几个问题：1. 你在生活中见过哪些电气设备？它们是如何工作的？2. 电气控制技术在现代社会中有哪些重要作用？3. 你对电气控制技术有哪些了解？六、电气元件实物展示活动（约30 分钟）师：接下来，我们进行电气元件实物展示活动。
我会拿出一些常见的电气元件，如开关、接触器、继电器、熔断器等，让同学们直观地认识这些元件。
1. 首先，我会展示一个开关，让同学们观察开关的外观和结构。
师：同学们，这是一个开关。
大家看，开关有两个状态，一个是开，一个是关。
当我们按下开关时，电路就会接通；当我们松开开关时，电路就会断开。
开关在电气控制中起到了非常重要的作用，它可以控制电路的通断。
2. 接着，我会展示一个接触器，让同学们观察接触器的外观和结构。
工厂电气与控制技术课程设计指导书(1)
工厂电气与控制技术课程设计指导书一．教学目的与任务为突出培养应用型人才的专业特色，加强工程实践训练，培养实际动手能力和理论联系实际、分析和解决实际问题的能力。
二．主要内容1.PLC的认识与使用：PLC的外观、电源、输入/输出端口、COM端、通信接口、外部负载、负载电源、扩展单元、模块、编程器；2.基本操作练习：启动、停止、编程与程序传送、电源与输入/输出端口接线；3.编程与仿真软件的学习与使用；4.应用程序的设计与调试运行及演示。
三．基本要求本课程设计内容的重点是上项的第4点，共设九个应用设计题，每个学生选作五题，独立完成。
〔注：项目一、项目九必作，其余选作〕各课题及目的、任务、要求如下。
四．使用教材及参考文献《工厂电气与控制技术》、《可编程序控制器应用技术》项目一三相异步电动机的星/三角换接起动控制在三相异步电动机的星/三角换接起动控制实验区完成本实验。
一．目的1.掌握电机星/三角换接起动主回路的接线。
2.学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压起动过程的程序设计。
二．要求合上起动按钮后，电机先作星形连接起动，经延时6秒后自动换接到三角形连接运转。
三．三相异步电动机星/三角换接起动控制的实验面板图及接线图将上图下框中的SS、ST、FR分别接PLC的输入点；将KM1、KM2、KM3分别接PLC 的输出点；COM端与PLC的COM端相连；本实验区的COM1，COM2端与主机的COM1、COM2端相连。
KM1、KM2、KM3的动作用发光二极管来模拟。
实验装置已将三个CJ0-10接触器的触点引出至面板上。
学生可按图示的粗线，用专用实验连接导线连接。
三相市电已引至三相开关SQ的U、V、W端。
A、B、C、X、Y、Z与三相异步电动机〔400W〕的相应六个接线柱相连。
将三相闸刀开关拨向“开”位置，三相380V市电即引至U/、V/、W/三端。
注意：接通电源之前，将三相异步电动机的星/三角换接启动实验模块的开关置于“关”位置〔开关往下扳〕。
工厂电气与PLC控制技术第6章PPT教案
03
第6章内容概述
第6章的主题与目标
主题
工厂电气与PLC控制技术在生产自动 化中的应用
目标
掌握工厂电气与PLC控制技术的基本 原理，了解其在生产自动化中的实际 应用，提高学生对自动化技术的理解 和应用能力。
第6章的主要内容
工厂电气与PLC控制技术 的概述
工厂电气控制系统的设计
PLC的基本结构和工作原 理
PLC与其他控制系统的比 较
比较了PLC与DCS、SCADA等 其他控制系统的优缺点，并分 析了不同控制系统在不同应用 场景下的适用性。
PLC控制系统的未来发展 方向
总结了PLC控制系统的未来发 展方向，包括更加高效、可靠 、灵活和智能化的控制系统， 以及更加广泛的应用领域和更 加深入的技术研究。
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第6章的答案与解析
答案1
PLC的基本组成包括中央处理器、存储器、输入 输出模块、编程器等部分。工作原理主要是通过 扫描输入信号，执行用户程序，然后输出控制信 号，控制外部设备。
答案3
输入输出模块是PLC与外部设备连接的桥梁，主 要作用是接收外部设备的输入信号，并将PLC的 控制信号输出到外部设备。工作方式主要是通过 数字信号或模拟信号进行通信。
实例演示
演示内容
选取典型的PLC控制案例，如电机控制、 流水线控制等，通过实际操作展示PLC在 工业控制中的应用。
VS
演示方式
在实验室或实训场地进行实物演示，同时 结合PPT展示控制流程和程序代码。
学生实践
要点一
实践内容
安排学生进行PLC编程和调试的实践操作，让他们在实际操 作中掌握PLC的基本技能。
PLC控制系统的基本工作 原理
阐述了PLC控制系统的扫描周 期、输入采样、程序执行和输 出刷新的工作过程，以及PLC 的循环处理方式。
(4)《工厂电气控制设备》课程标准
工厂电气控制设备》课程标准一、适用对象：中等职业教育层次，机电、数控加工技术专业学生二、课程的性质《工厂电气控制设备》课程主要介绍生产设备的电气控制原理、线路以及设计方法，通过各种控制线路板的制作，采用“教、学、做”一体化的教学模式，使学生应达到以下基本要求：1、熟悉常用控制电气的结构、工作原理、用途、型号、并能正确选用。
2、熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。
3、初步具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计的能力。
4、初步具有对一般继电器- 接触器控制线路的故障分析与检查能力。
5、电气控制线板安装的工艺要求。
由于《工厂电气控制设备》课程具有较强的实际应用型，因此本课程在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。
先修课：《电工与电子技术》、《电机与电气控制技术》后续课：《可编程序控制器》三、参考学时：62四、学分：4五、课程目标《工厂电气控制设备》课程作为机加工专业重点课程，根据中职教育特点，立足于工学结合，基于工作过程设计课程内容，采取工学交替教学方式，重点突出技能培养，实行“教、学、做”一体化项目教学，具有“工学结合”教学模式的示范作用。
（1）总体目标：本课程的总体目标是通过层次性循序渐进的学习过程，使学生克服对本课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感，激发学生的求知欲，培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。
培养学生能够使用电机与电气控制技术对机床和工业生产设备进行控制，并具备对各种电气控制系统的设计、、安装、调试和排除故障的基本能力，使学生了解电机与电气控制技术在机电一体化领域的发展动态和趋势。
（2）具体能力目标：1）掌握电机的应用、了解电机控制的基本知识与发展，从而使学生在未的工作实践中能够把握该项技术的发展和应用趋势，更好地服务其专业工作。
2）掌握常用低压电器的功能、结构、原理、选用与维修方法。
3）掌握交流电动机控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
工厂电气培训ppt课件
L1 L2 L3 Q
FU1
KM1
KM2
PE M
FU2
SB1
KM1 SB2
FU2
KM2
SB2
KM1 KM2
SB1
KM1 KM2
KR
SB3
图1.13 可逆旋转
第1章 工厂电气控制初步
3. 点动控制
生产过程中，不仅要求生产机械运动部件连续运 动，还需要点动控制。图1.14为电动机点动控制 电路。图中的控制电路既可实现点动控制，又可 实现连续运转。SB3为连续运转的停止按钮， SB1为连续运转起动按钮，SB2为点动起动按钮。
第1章 工厂电气控制初步
10
9 11
7
8
3
4
5
6
12
7 KM 8
3 KM 4
1
2
KM
（a） 结构示意
（b）图文符号
图1.2 接触器
第1章 工厂电气控制初步
电磁铁特点
根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电 磁铁和交流电磁铁。通常采用短路环来解决交流电磁铁 的振动问题。短路环的示意图如图1.3所示，其中1为短路 环，2为铁心。短路环起到磁通分相的作用，把极面上的 交变磁通分成两个交变磁通，并且使这两个磁通之间产 生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一个相位差， 这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的 吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一 时刻都大于弹簧拉力，就消除了振动。
第1章 工厂电气控制初步
6 5
1
2
3
4
SB
3
4
1 SB 2
（a） 结构示意
（b） 图文符号
图1.1 按钮
工厂电气控制技术 自学指导书
《工厂电气控制技术》自学指导书一、课程编码及适用专业课程编码：046632211总学时：64面授学时：32自学学时：32适用专业：电气工程及自动化专业二、课程性质《工厂电气控制技术》是电气自动化、电气工程等专业学生的必修课程，是一门专业技术课，实用性很强、技术应用很广的课程。
通过本课程的学习，对该领域的应用有所了解，如何使用继电接触控制和PLC控制，对设备和工艺进行控制。
三、本课程的地位和作用《工厂电气控制技术》是研究常用低压电器、PLC的结构、工作原理及应用技术，在工业中有着不可替代的作用，与计算机的作用相媲美。
四、学习目的与要求通过本课程的学习，应掌握低压电器、PLC的结构、工作原理。
熟练掌握电器的做用及应用。
控制线路的分析方法。
掌握PLC的工作过程及特点。
熟练应用PLC的指令进行编程，并绘制梯形图和流程图，了解PLC的功能指令及用法。
五、本课程的学习方法为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度，理解和灵活掌握电器和PLC，学会分析电路的方法，最终达到设计控制电路。
六、自学内容与指导常用低压电器的结构、工作原理、技术参数、作用、选用，重点理解常用低压电器的文字符号和图形符号，电器控制线路的绘制原则，电动机的启动、正反转、调速、制动及其他控制环节的线路分析，电器控制线路的经验设计方法。
可编程序控制器的功能、优点及发展，PLC的基本结构、工作原理、性能指标。
F1系列PLC型号、单元和输出和输入方式，内部继电器的编号和功能，梯形图的绘制原则，13条基本指令格式和功能，C660/C661计数对的使用，编程的基本规则及技巧，STL/RET及编程方法，多流程步进控制的处理方法，，功能指令的格式及编程方法，PLC控制系统的设计原则及步骤和内容，计数值和定时值的扩展，分析部分PLC控制应用实例。
重点是分析电路图和设计线路。
七、自学进度及各章节学时安排自学周数16周，每周保证4学时，总计64学时。
在自学过程中，除了保证时间外一定要做练习，独立完成布置的作业分两次寄回学校。
工厂电气控制设备课件_4
郑州职业技术学院机电教研室
2019年10月22日星期二
2.自动控制的自耦变压器减压起动控制器
郑州职业技术学院机电教研室
2019年10月22日星期二
2.自动控制的自耦变压器减压起动控制器
郑州职业技术学院机电教研室
2019年10月22日星期二
三、Y—△减压起动控制
当鼠笼式异步电动机正常运行时，定子绕组为△接法时，可 采用Y-△降压起动。起动时将定子绕组接为Y形，加在电动 机定子每相绕组的电压为1/ 3倍的额定值，从而实现了降压 起动的目的。起动一段时间后，再将定子绕组换接为△接法， 使电动机在全压下正常工作。
郑州职业技术学院机电教研室
2019年10月22日星期二
转子绕组串接一定数值电阻的起动方式可以 减小起动电流、提高起动转矩、提高转子电 路的功率因数、改善起动特性。
按照绕线转子感应电动机转子绕组在起动过 程中串接装置的不同分为串电阻起动与串频 敏变阻器起动两种控制电路。
郑州职业技术学院机电教研室
两个局限性：
1）Y-△降压起动仅适用于正常运行时定子绕组为△接法的 电动机；
2）由于Y-△降压起动时，起动转矩仅为额定起动转矩的1/3 倍，所以Y-△降压起动方案仅适用于电动机的空载或轻载起 动。
郑州职业技术学院机电教研室
2019年10月22日星期二
郑州职业技术学院机电教研室
2019年10月22日星期二
2019年10月22日星期二
绕线型电动机结构
它是在转子槽中安装
的三相对称绕组，一 般接成星形，三相的
转子绕组
集电环
引出线分别接在转轴
上的三个集电环上，
通过电刷与外电路相
电
联，能方便地串入外
《工厂电气控制与可编程序控制器》教学课件
工厂电气控制与可编程控制器
低压控制电器的主要技术参数
•额定工作电压和电流 •通断能力 •使用寿命 •使用类别
14
工厂电气控制与可编程控制器
•型号表示方法
15
工厂电气控制与可编程控制器
表1-2 低压电器的加注通用派生代号一览表
派生字母
含义
派生字母
含义
A、B、C… 结构设计有改进或变化
H
保护式、带缓冲装置
通过交变磁通
线圈产生热量
线圈产生热量
铁心不产生热量
铁心产生热量
（无磁滞损耗与涡流损耗） （有磁滞损耗与涡流损耗）
线圈无骨架且成细长形
线圈有骨架且粗短形
（增加其和铁心接触面积）
（与铁心分开）
有助于散热
以免铁心热量传给线圈
（铁心为纯铁铸成）
铁心为硅钢片叠成
—降低成本
—减少铁损耗
11
工厂电气控制与可编程控制器
26
工厂电气控制与可编程控制器
电流继电器又有过电流继电器和欠电流继电器
之分。当线圈电流超过整定值时衔铁吸合、触点 动作的继电器，称为过电流继电器，它在正常工 作电流时不动作 。过电流继电器的图形符号、文 字符号如图1-9（b）所示。
当线圈电流降到某一整定值时衔铁释放的继电器 ，称为欠电流继电器。通常它的吸引电流为额定 电流的30％～50％，而释放电流为额定电流的10 ％～20％，正常工作时衔铁是吸合的。欠电流继 电器的文字符号、图形符号如图1-9（c）所示。
交直流电磁机构区别
线圈
电压线圈： 并联在电源上 电流值由电路电压和线圈阻抗决定 线圈匝数多、导线细
电流小、 采用绝缘性能好的漆包线
线圈
电压线圈： 并联在电源上 电流值由电路电压和线圈阻抗决定 线圈匝数多、导线细
工厂电气与PLC控制技术课程设计
工厂电气与PLC控制技术课程设计引言随着工业智能化的发展，越来越多的企业开始重视工厂电气与PLC控制技术的应用，因此工厂电气与PLC控制技术已经成为了现代工业控制领域中的重要组成部分。
在这门课程中，我们将研究工厂电气与PLC控制技术的原理和应用，并通过实际的应用案例来学习如何设计和实现基本的工厂电气与PLC控制系统。
课程设计内容1.工厂电气基础知识：电气配电系统、线路布置方法、电器设备的选用和布置、电气控制原理等；2.PLC控制系统基础知识：PLC的概念、工作原理、编程软件和硬件系统、常见的编程语言等；3.工厂电气与PLC控制系统的结合：PLC在工厂电气系统中的应用、PLC与变频器、触摸屏、传感器、执行器等设备的整合、通过PLC实现自动控制等；4.工厂电气与PLC控制系统的实际应用案例：通过案例学习如何设计和实现工厂电气与PLC控制系统，包括物流自动化、生产线自动化、仓储自动化等领域。
课程设计目标通过本课程的学习，学生将会掌握：1.工厂电气系统的基础知识和设计方法；2.PLC控制系统的基础知识和常见的编程语言；3.工厂电气与PLC控制系统的整合方法和应用案例；4.通过实际的应用案例来学习如何设计和实现工厂电气与PLC控制系统。
课程设计流程第一节课1.课程介绍和目标分析；2.工厂电气基础知识：电气配电系统、线路布置方法、电器设备的选用和布置；3.基本电气控制原理：电磁原理、继电器原理、触点控制等。
第二节课1.PLC控制系统基础知识：PLC的概念、工作原理、编程软件和硬件系统；2.基本编程技术：梯形图、函数块图等；3.编写简单的PLC程序。
第三节课1.工厂电气与PLC控制系统的结合：PLC在工厂电气系统中的应用、PLC与变频器、触摸屏、传感器、执行器等设备的整合；2.通过实例学习如何完成PLC与各种设备的整合。
第四节课1.工厂电气与PLC控制系统的实际应用案例：通过物流自动化、生产线自动化、仓储自动化等案例来深入学习如何设计和实现这些系统。
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工厂电气控制设备
• 紧密结合各类工厂的实际情况，介绍工厂目前广泛应用的低压电 器、电气控制线路，以及电气控制系统的设计、安装和调试方法.
• 内容主要包括常用低压电器、基本电气控制线路、常用机床的电 气控制、起重机的电气控制、电气控制线路故障分析与检查等。
常用的低压电器
刀开关
接触器
熔断器
热继电器
时间继电器
工厂电气控制设备
课程导学
工厂电气控制设备
随着科技的进步，电气自动化水平越来越高，企业需要大量懂技 术、会操作的电气技术人员。工厂电气控制设备正是面向企业电气 设备控制系统的应用型课程，具有很强的实践性。是否掌握本门课 程不仅直接影响学生能否胜任工作岗位工作，同时为后期的PLC技 术、变频器技术、工业机器人技术、自动生产线技术的学习等打下 坚实的基础。
速度继电器
ห้องสมุดไป่ตู้
断路器
按钮
行程开关
探讨电气控制线路的基本组成规律
点动控制线路
自锁控制线路
顺序控制线路
多地控制线路
电动机的启动、调速、制动的控制电路
进行安装及调试
车床
磨床
普通金属切削机床
钻床
铣床
普通金属切削机床
电动葫芦
电动葫芦、桥式起重机
桥式起重机
15/3 t桥式起重机原理图
谢谢