电气控制与PLC教案

1、电气控制与PLC教案编写：孙平2004 年11月教案电气控制与PLC授课类型（新、旧课）：旧课有：有无教学大纲学时理论教学：56学时：4实验教学学时周，20 其它（请注明）：课程设计1教学目的、教学要求：电气控制技术内容的学习，达到会分析机械设备 电气控制 教学目的：原理，设计简单设备电气控制柜的原理图、 接线图。 可编程控制器原理及应用内容的学习，应达到会设计可编程控制器外应用 程序，以及掌握系统的调试运行能力。部电气接线图，会编制PLC在注重理论知识学习的同时，注重设计和制造的工艺过程，教学要求：注重学生实践能力的培养。总体说明：教学单元分为电气技术、数控技术和可编程控制器原理及应 用等三

2、部分。考虑到专科教学的特点，以及国内具体应用 情况，选择西门型为主要教学对系列的 224子公司的小型可编程控 制器S7-200象，以基本指令应用为主，讲解可编程控制器的使用 方法。内容的变动：月出版，年12电气技术和数控技术部分选用高教出 版社2004 0 PLC孙平主编，电气控制与主2003年1月出版， 孙平可编程控制器部分选用高教出版社编，可编程控制器原理及应用。2教案电气控制与PLC第1讲章1.1绪论、第12学时：、了解1目的要求：电气控制技术的发展概况2、熟悉本课程的性质与任务、了解电磁式电器的结构和原理3主要教学内容： 、电气控制技术的发展概况1、本课程的性质与任务2灭弧装置执行机构

3、+3、电磁式电器的构成：电磁机构+ 4、触头系统 结构：桥式一点接触；面接触指式一线接触，滚动摩擦试用于大电流。材料：黄铜一指式；银铜合金一桥式5、灭弧系统 用途：熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。6、灭弧方法：机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩1.1.3见图 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。教学重点：电气控制技术的发展概况电磁式电器的构成及原理教学难点：灭弧方法的理解和掌握。、1-2作业题：1-1:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:3

4、教案电气控制与PLC第2讲1.4 1.2、1.3、第 1 章2学时：:目的要求认识电接触器、开关类电器中间继电器、电压电流继电器等电器元件的 结 构、原理、参数、符号、选择方法。主要教学内容：1.3低压断路器和低压隔离器1.3.1低压隔离器（刀开关）1.3.2组合开关又称自动空气开关1.3.3低压断路器1.4继电器 中间继电器1.4.1电流电压继电器1.4.2教学重点： 接触器、继电器等电器元件的认识。教学难点：各种器件的认识和选择、使用方法、1-61-3、1-4、1-5 作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：4PLC教案电气控制与第3讲1

5、.4章第12学时：:目的要求认识电接触器、开关类电器中间继电器、电压电流继电器等电器元件的结 构、原理、参数、符号、选择方法。主要教学内容： 1.4继电器 时间继电器1.4.3热继电器1.4.4速度继电器1.4.5固态继电器1.4.6教学重点：时间继电器、热继电器元件的结构原理及电气图形符号。教学难点：各种器件的认识和选择、使用方法。1-10、1-9 作业题：1-7、1-8:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:5教案电气控制与PLC第4讲1.6 1 章 1.5、第2学时：目的要求：认识电接触器、开关类电器中间继电器、电压电流继电器等电器元件的 结

6、构、原理、参数、符号、选择方法。主要教学内容： 1.5熔断器1.6主令电器1.6.1控制按钮和指示灯 1.6.2位置开关1.63万能转换开关和主令控制器凸轮控制器1.6.4教学重点：控制按钮、位置开关元件的结构原理及电气图形符号。教学难点：各种器件的认识和选择、使用方法1-18、1-171-14、1-15、1-16、作业题：1-11、1-121-13、:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：6教案电气控制与PLC第5讲章2.1第1章习题，第22学时：、了解：1目的要求 电气控制原理图的绘制规则2、了解电气控制原理图的读图方法、学会分析起停控制电路的原

7、理，并掌握起停电路图的结构。3主要教学内容：1-11-18习题电气控制线路图的绘制及分析2.1电气原理图的分类，电气原理图的绘制规则，电气符号画法。电气原理的读图方法：2、逻辑代数法1、查线读图法（常用方法） 全压起动及其主要控制环节2.2起停控制2.2.1）1、手动控制：（图2.2.1 ） 2、自动起停控制：（图2.2.2详细讲解电路的设计思想， 工作和保护原理。教学重点： 自动起停控制电路的设计思想，工作和保护原理教学难点：自锁、零压保护的基本概念。2-3、2-2作业题：2-1:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:7教案电气控制与PLC讲第62

8、.2 2第章2学时：:目的要求学会分析三相交流异步电动机正、反转控制电路、多地控制、多条件控 制 等基本控制电路的工作原理，并掌握正、反转控制、点动控制的电路图结构。主要教学内容：2.2.2三相交流异步电动机正、反转控制电路正、反转基本控制电路 按钮连锁正、反转基本控制电路工作台自动循环控制电路举例2.2.3三相交流异步电动机的其他典型控制环节点动控制1、多地控制2、多条件控制3、顺序控制4、主电路、控制电路等的顺序控制。教学重点： 正、反转、点动、多地控制电路的设计思想，工作和保护原理。教学难点：互锁、点动、多地、多条件控制电路的结构特点。2-5、作业题：2-4:教学形式与教学手段（传统、多

9、媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：8教案电气控制与PLC7第讲2.3 2 谶2学时：目的要求：起动控制电路结构和工作原理，掌握自耦补偿起动和延边三角形降Y-熟记 压起动电路工作原理的分析方法。主要教学内容：课堂测试1、正反转控制电路的主电路。2、起停控制电路的控制电路。2.3三相交流异步电动机降压起动控制电路起动、自耦补偿起动电路。 Y-A教学重点：起动、自耦补偿起动电路原理图的设计思想和工作原理流程的描述方法。Y-A教学难点：起动、自耦补偿起动电路原理图的设计思想。Y42-8、2-7作业题：2-6:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教

10、学备注:9教案电气控制与PLC第8讲2.5 2.3、2.4、第 2 章2学时：:目的要求 掌握能耗和了解各种制动方法的实现电路，以及能耗制动限流电阻的计 算原则， 反接制动电路的原理分析。主要教学内容：2.3三相交流异步电动机降压起动控制电路延边三角形起动电路主电路的结构分析。制动控制电路 2.4主要内容：机械抱闸制动，能耗制动，反接制动。2 .4.1 机械制动、电磁离合器制动电路原理分析。电动抱闸制动（多用于断电制动）电气制动2.4.2能耗制动和反接制动。变极调速控制线路 2.5双速电机的控制电路2.5.1教学重点：时间控制原则和速度控制原则制动电路的设计思想。实现各种控制要求的 主电 路结

11、构设计思想，以及对控制电路的设计要求。教学难点：主电路结构设计。2-17作业题：按速度控制原则设计低压直流供电的能耗制动控制电路。:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：10教案电气控制与PLC9讲第章第 22.62.5、2学时：目的要求 掌握绕线式异步电动机的起动（调速）和制动控制电路的分析方法。主要教学内容：三速电机控制2.5.2Y1套为1套可作为4接法和 YY接法的双速绕组，另三速电机定子有 2套绕组，型接法的中速绕组。2.6绕线式异步电动机的控制电路2.6.1 起动控制绕线式异步机常用的起动控制有转子串电阻分级起动和转子串频频变阻器起动。1、

12、电流原则控制转子串电阻分级起动 2、时间原则控制转子串电阻分级起动3、转子串频敏变阻器起动控制电路2.6.2绕线机的能耗制动 、二级起动过程分析：1 、制动过程分析：2教学重点：绕线式异步电动机的控制电路，针对绕线电机过流能力弱电路特点，设置 过 流保护装置，用以实现过流、过载及短路保护等功能。教学难点：多速电机定子绕组的结构，绕线电动机启动条件的实现，小容 量热继电器和电流表检测电动机定子电流的方法，万能转换开关的能耗制动电路中的应用及原理分析。2-15、2-142-11、2-12、2-13 作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明）多媒体课件教学备注:11教案电

13、气控制与PLC第10讲1.4 1.2、1.3、第 3 章2学时：:目的要求了解液压系统的基本构成和原理，掌握电磁换向阀电磁线圈的驱动和控制方法。掌握直流电动机启动、正反转、能耗制动电路的分析方法。主要教学内容： 2.7电液控制技术 1、液压系统基础 2、液压动力滑台 2.8直流电 动机（并励）基本控制电路起动控制电路1、图）（P652、正，反转控制电路 、电动机能耗制动（停车） 3教学重点：了解液压系统的控制方法及电磁铁的驱动要求，重点：液压系统的基础， 电液控制的方法。直流电动机过流能力差，电动机的各种保护思想与交流电动机有所不 同。重点 讲解并励直流电动机的起动，正反转控制电路。教学难点：

14、液压部件的认识，液压控制电路的简单设计；设计及分析直流电动机控制 电路的方法。2-16作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：12教案电气控制与PLC讲第113.1 3 谶2学时：目的要求：目的：通过对车床电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下一 定基 础，本章为前两章知识的综合应用。要求：学会分析电动机起动、制动等过程电气 控制电路的工作原理，掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。2章习题第3.1 C650卧式车床电气控制电路3.1.1 C650车床电力拖动的控制要求及特点车床主电路分析 C6503.1.2控制电总分析3.1.3教学重

15、点：、电气原理图的一般绘制规律和知识。1、正、反双向转动的反接制动经典控制电路的研究。2教学难点：、机械装置和电气元件之间的安装位置、相互动作配合的关系。1、正、反双向转动的反接制动控制电路的原理分析。23-3、3-2作业题：3-1:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:13电气控制与PLC教案第12讲第3章3.2学时：2:目的要求通过对摇臂钻床电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下一 定基础，本章为前两章知识的综合应用。要求：学会分析电动机起动、制动等过程电气控制电路的工作原理，掌握电气原理图的 一般绘制规律和知识。3.2摇臂钻床电气控制系

16、统3.2.1 摇臂钻床的主要结构及运动情况3.2.2 摇臂钻床的主电路摇臂钻床控制电路3.2.3教学重点：1、夹紧/放松装置液压原理分析2、 摇臂升降的控制过程。教学难点：1、机械装置和电气元件之间的安装位置、相互动作配合的关系。2、 摇臂升降控制过程的电路分析。作业题：3-4教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明）：多媒体课件教学备注：增加习题3-4:用控制流图简述摇臂下降过程电气控制电路的工作原理。14电气控制与PLC教案第13讲第3章3.3学时：2目的要求：通过对万能铳床电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下一定基础，本阜为而两章知识的综合应用。要求：学会分析

17、电动机起动、制动等过程电气控制电路的工作原理，掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。主要教学内容：3.3万能铳床电气控制系统3.3.1 XA6132卧式万能铳床简介及控制要求1、 构成2、 主运动3、 控制要求3.3.2 XA6132卧式万能铳床控制线路分析1、主电路2、主轴及冷却泵电动机 M2、M1控制线路分析、工作台进给控制 3教学重点：1、操作手柄控制的设计思路。2、 多地控制、顺序控制应用实例研究。3、 互锁控制的经典电路研究。教学难点：个方向的互锁控制电路分析。7升降式工作台四种运动、作业题：3-5教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明）：多媒体课件教学备注：15教

18、案电气控制与PLC14讲第章3.4第32学时：目的要求：通过对卧式链床电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下一 定基础， 本章为前两章知识的综合应用。要求：学会分析电动机起动、制动等过程电气 控制电路的工作原理，掌握电气 原理图的一般绘制规律和知识。主要教学内容：卧式链床 T683.4341T68卧式链床简介.1、构成：床身，前立柱，链头架，工作台，后立柱，尾架2、 运动形式、控制要求3 3.4.2主电路分析 M1 （双速电动机）1、主电动机、快速移 动电动机2控制电路分析3.4.3主电动机起动控制 1、主电动机停车制动 2、互锁功能3、变速冲动4、快速移 动控制5教学重点：、用位置开

19、关做高低速选择，并能够实现高速工作时先低速启动，后高速运彳f 1控制电路的设计思想。、正反转点动、长动控制经典电路的应用分析。2教学难点：双速电动机正反转高低速控制电路分析。3-6作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：16电气控制与PLC教案第15讲1.4第4章学时：2目的要求：通过对平面磨床电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下一定 基础，本章为前两章知识的综合应用。并掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。主要教学内容：3.5磨床电气控制线路分析3.5.1 M7130平间磨床的主要结构及运动形式3.5.2 电力拖动控制要求3.5.3

20、 M7130型平间磨床电气控制线路分析1、电动机控制电路、电磁吸盘控制电路 2教学重点：电磁吸盘控制电路的工作原理，以及各个电器元件在电路中的作用。教学难点：的作用。SA1XS的作用，选择转换器件各种接插器件作业题：3-4教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明）：多媒体课件教学备注：17教案电气控制与PLC讲第163.6第3章2学时：:目的要求通过对机械、液压组合机床电气控制系统的分析，为设备安装、调试、 维修打下一定基础，本章为前两章知识的综合应用。并掌握电气原理图的一般绘制规律 和知识。主要教学内容：3.6组合机床电气控制线路分析3.6.1机械动力滑台控制线路1主电路介

21、绍控制电路分析2主轴旋转与滑台进给的顺序控制要求自动循环控制组合机床控制举例一卧式双面扩孔组合机床3.6.2、控制要求1液压固定夹具。机床构成：两个带主轴旋转的液压动力滑台（即为动力头）+ 、控制电路分析 2教学重点： 机械动力滑台自动加工循环控制。两个液压动力滑台，同时实现左、右动力滑台快进，自动加工循环控制。教学难点：三个液压油缸分别控制左、右滑台进退及工件夹紧的液压原理分析。快进、工进的转换由液压行程阀控制的原理分析。3-7作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：18教案电气控制与PLC17讲第章3.7第3学时：:目的要求通过对桥式起重

22、机电气控制系统的分析，为设备安装、调试、维修打下 定 基础，本章为前两章知识的综合应用。并掌握电气原理图的一般绘制规律和知识。主要教学内容：桥式起重机电气控制系统3.73.7.1桥式起重机主要技术参数3.7.2电力拖动要求3.7.3 10t桥式起重机典型电路分析主电路介绍1、2、卷扬机（主钩）主电路分析主钩提升运动主钩下放、大、小车驱动3、控制与保护电路 4、桥式控制的发展方向5教学重点：凸轮控制器控制电路分析，桥式起重机电路保护和安全保护措施的分析。教学难点：凸轮控制器在控制和保护电路中的应用。之间的等电位关系。和L2线号L223-10、3-9作业题：3-8:教学形式与教学手段（传统、多媒体

23、或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:19教案电气控制与PLC18第讲、4.3 章 4.1、4.2 第 42学时：:目的要求 通过实际应用举例和练习，掌握电气原理图的设计方法和规律，掌握电气接线图和互连图的绘制方法方法。主要教学内容：控制系统设计第4章4.1设计原则和内容4.1.1设计原则电气设计的基本内容4.1.24.2电气原理图的设计 4.2.1电气设计的一规律电气控制原理设计 方法4.2.2基本导线二维标注法电气接线图设计4.3电气接线图的绘制和互连图的绘制方法4.3.1工艺设计应用举例4.3.2教学重点： 电气原理图的设计方法。电气接线图的设计方法。教学难点：电气原理图的设

24、计方法和规律的掌握。电气接线图和互连图的绘制方法。工艺设计要求分析作业题：、增加电动机两地控制的接线图。4-14-12:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：20教案电气控制与PLC第19讲章第1章、第2PLC2学时：:目的要求认识电接触器、开关类电器中间继电器、电压电流继电器等电器元件的结 构、 原理、参数、符号、选择方法。主要教学内容：可编程控制器概述第1章1.1可编程控制器的产生1.2可编程控制器的定义1.3可编程控制器控制功能及主要特点1.4可编程控制器的分类及发展可编程控制器卞成原理第2章2.1可编程控制器的基本组成2.1.1可编程控制器主

25、机2.1.2软件系统 可编程控制器的工作原理2.2工作过程2.2.1技术性能指标2.2.2教学重点：可编程控制器的基本组成，五大组成部分的识记。可编程控制器的工作原 理的了解。教学难点：对可编程控制器的认识2-5、2-31-2、1-4、1-6 作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:21教案电气控制与PLC20第讲、1.6 第 3 章 1.5PLC2学时：目的要求 掌握寻址方式。S7-200CPU 224型PLC的外形结构以及主要教学内容：S7-200可编程制器 3章 第PLC的结构3.1.1 CPU 224型3.1.2扫描周期及工作方式PL

26、C内部元器件 S7-200系列3.2数据存储类型及寻址方式3.2.1数据存储器的分配1.数值表示方法2.寻址方式3. S7-200教学重点：寻址方式。的外形结构，数据存储类型，以及 S7-200PLCCPU 224型教学难点：寻址方式S7-2003-18作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注:22教案电气控制与PLC第21讲、5.1 章 4.1、4.34PLC 第2学时：:目的要求编程软件的安装，以及用户程序的建立调试、运行、STEP7-Micro/WIN32了解监视过程简介。掌握基本位操作、取非和空操作等指令的格式及功能。主要教学内容：SI

27、MATIC S7-200编程软件4.14.1.1 STEP7-Micro/WIN32 软件 4.1.2编程软件的安装 S7-200 CPU的通讯4.1.3建立5.1基本逻辑才旨令 5.1.1基本位操作指令取非和空操作指令5.1.2教学重点：基本位操作、取非和空操作、置位/复位指令等指令的格式及功能。教学难点：）梯形图程32）输出继电器的使用方法。（1）PLC I/O端点的分配方法。（）梯形图网络段结构。序绘制方法。（45-3、5-2 作业题：4-3、5-1:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：23教案电气控制与PLC第22讲、5.1 4、5 章 4

28、.2PLC 第2学时：目的要求：运行、调试、编程软件的安装，以及用户程序的建立、了解 STEP7-Micro/WIN32 监视。掌握置位/复位指令的格式及功能，掌握定时器的分类方 法和工作原理。主要教学内容：软件介绍 STEP7-Micro/WIN324.2STEP7软件的基本功能 4.2.1STEP7-Micro/WIN32 窗口组件及功能 4.2.2）方法4.2.3系统模块的设置原理及系统块配置（CPU组态程序编制及运行 4.34.3.1建立项目（用户程序）4.3.2梯形图编辑器 4.3.3程序的监视、运行、调试及其他5.1基本逻辑指令置位/复位指令5.1.3定时器5.1.5教学重点：编程

29、软件的使用，用户程序的建立过程、编辑、编译、STEP7-Micro/WIN32 及注释。教学难点：定时器的分类方法和工作原理。4-7、4-64-1、4-2、4-5 作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明）多媒体课件教学备注:24教案电气控制与PLC23讲第5 章 5.1 PLC 第2学时：目的要求：O熟悉定时器、计数器的指令格式，理解指令功能，学会指令应用。主要教学内容：定时器5.1.53）（有记忆通电延时型 （TONR）通电延时型（TON） （2） （4.工作原理分析1） （TOF）断电延时型5.通电延时定时器应用分析示例计数器指令5.1.6CTU） 1）增计数

30、指令（CTUD ）增/减计数指令（2）减计数指令（CTD3 （） 比较指令5.1.7教学重点：定时器、计数器的工作原理。教学难点：定时器、计数器的时序分析。5-5、5-4作业题：5-3:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学或传统教学。备注：25教案电气控制与PLC第24讲、5.3 第 5 章 5.2PLC2学时：目的要求：熟悉指令格式，理解指令功能，学会指令应用主要教学内容：算术、逻辑运算指令 5.2算术运算指令5.2.1数学函数变换指令5.2.21计数增1/减5.2.3逻辑运算指令5.2.45.3数据处理指令数据彳专送5.3.1字节交换/填充指令5.3

31、.2移位指令5.3.3教学重点：指令功能的理解。教学难点：此处指令的条数过多，信息量过大，接受起来有一定难度。5-11、5-105-7、5-8、5-9 作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学或传统教学。备注:26教案电气控制与PLC第25讲7.3 5 章 5.4、PLC第2学时：目的要求：掌握控制类指令的指令格式和应用方法。主要教学内容：5.4程序控制类指令5.4.1系统控制类指令5.4.2跳转、循环指令顺序控制指令5.4.3结、复习第五章小习题教学重点：指令系统的应用举例。教学难点：。指令应用方法。讲解习题5-4PLC5-14、5-13 作业题

32、:5-12:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学备注：27教案电气控制与PLC第26讲、7.3 7 章 7.1、7.2PLC弟2学时：:目的要求掌握应用系统设计方法。PLC主要教学内容：可编程控制器应用系统设计7第章 可编程控制器应用系统设计7.1PLC应用系统设计的内容和原则7.1.17.1.2可编程控制器系统设计步骤应用程序设计方法7.2PLC应用举例7.3PLC控制系统7.3.1组合机床的地址分配I/O PLC外部电气接线图及1. PLC外部输入输出设备和机型选择；2.程序设计表；3.教学重点：控制系统的应用举例。指令系统和组合机床的PLC教学难点：外部电路设计方法和程序设计方法。PLC作业题：:教学形式与教学手段（传统、多媒体或其他，若是其他方式请注明） 多媒体课件教学或传统教学。备注：28教案电气控制与PLC第27讲课堂讨论2学时：目的要求进一步理解指令的功能，学会指令应用主要教学内容：课堂讨论题目PLC、可编程控制器的外围接线方法及注意事项。1、根据作业，探讨计时器使用方法和技巧。2、交通灯程序设计思路及技巧。3、正次品分拣4系统控制程序分析及编程思路。在原程序中添加分拣出次品个数的统计程序段。LAD指令格式的不同之处。PLC与S7-200指令系统5、指出松下教学重点： 计时（定时）器指令的使用方法和技巧