《电气控制及可编程控制技术》课程教学大纲

《电气控制及可编程控制技术》教学大纲一、课程基本信息课程名称电气控制及可编程控制技术ElectricalControlandProgrammableControlTechnology课程编码CNE321921025开课院部新能源学院课程团队电力拖动课程组学分2.5课内学时44讲授32实验12上机0实践0课外学时40适用专业电气工程及其自动化授课语言中文先修课程自动控制原理、电机学（2-2）、微机原理课程简介（限选）电气控制及可编程控制技术是为“电气工程及自动化专业”开设的一门专业限选课，是一门实践性强、应用广泛的课程。通过本课程的学习，使学生能够掌握常用低压电器的工作原理、用途及选用；掌握电器控制线路的分析及设计方法；掌握可编程控制器（PLC）的工作原理、硬件结构、系统配置、指令系统和编程方法及PLC控制系统设计。了解电气工程领域关于电器控制和PLC控制方面的行业标准，提高工程实践能力，为今后从事电气控制技术工作奠定坚实的基础。Electricalcontrolandprogrammablecontroltechnologyisaprofessionallimitedcoursefor"ElectricalEngineeringandAutomation".Itisapracticalandwidelyusedcourse.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmastertheworkingprinciple,useandselectionofcommonlow-voltageelectricalappliances;mastertheanalysisanddesignmethodsofelectricalcontrolcircuits;Mastertheworkingprinciple,hardwarestructure,systemconfiguration,commandsystemandprogrammingmethodofPLCandPLCcontrolsystemdesign.UnderstandtheindustrystandardsinelectricalengineeringandelectricalcontrolandPLCcontrol,improveengineeringpracticecapabilities,andlayasolidfoundationforfutureworkinelectricalcontroltechnology.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握常用低压控制电器的工作原理及其使用，掌握基本电器控制线路的工作原理及工作过程，具有电器控制线路分析和设计的基本能力是5.15.12M2目标2：掌握PLC的结构、工作原理、硬件资源和指令系统，能够根据被控对象特征和控制要求，进行PLC控制系统设计是5.15.13M3目标3：能够针对低压电器、PLC及其控制系统，了解电气工程领域的相关行业标准、规范是6.16.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章第一章常用低压电器常用低压电器结构、工作原理。////21.11.1接触器接触器的结构、工作原理。M11.5讲授0.5作业31.21.2继电器电磁式继电器；时间继电器；热继电器；速度继电器。M11讲授0.5作业41.31.3熔断器熔断器的结构、特性、作用。M10.5讲授0.5作业51.41.4主令电器按钮、行程开关。M10.5讲授0.5自学61.51.5刀开关及低压断路器刀开关、低压断路器的结构、工作原理。M10.5讲授0.5自学7实验1实验1：常用低压电器组件的认识和测试观察常用电器元件结构及工作原理；测量交流接触器吸合、释放电压；热继电器的过载保护特性；时间继电器的延时特性。M12实验1.5自学8第二章第二章电气控制线路的基本原则与基本环节常用电气控制线路的工作原理及工作过程////92.12.1电气控制线路的绘制电器控制线路绘制的国家标准及相关行业标准；电器控制原理图的绘制原则。M1,M30.5讲授6自学102.22.2三相异步电动机的起动控制三相笼型电动机的直接起动；星形－三角形降压起动；定子串自耦变压器降压起动。M1,M31.5讲授0.5作业112.32.3三相异步电动机的正反转控制三相笼型异步电动机的正反转控制M1,M30.5讲授0.5作业122.42.4三相异步电动机的调速控制三相笼型电动机的变极调速控制。M1,M30.5讲授0.5自学132.52.5三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的反接制动；能耗制动控制。M1,M31讲授0.5作业142.62.6其它典型控制环节多地点控制；顺序控制；自动循环控制。M1,M31讲授0.5自学152.72.7电气控制线路的设计经验设计法。M1,M31讲授0.5自学16实验2实验2：三相异步电动机的基本控制实现三相异步电动机的点动加连续运行控制；电机的正反转控制。M12实验1.5自学17第三章第三章可编程控制器结构与工作原理PLC的结构、工作原理、技术性能、特点、功能////183.13.1PLC结构与工作原理PLC的结构、工作原理M21.5讲授0.5作业193.23.2PLC的技术性能、特点、功能及相关行业PLC的技术性能、特点、功能及相关行业标准M2,M30.5讲授/讨论4作业20第四章第四章S7-200系列PLC的硬件资源与编址方式S7-200系列PLC的内部软组件及其编址////214.14.1PLC的系统构成PLC的系统构成M20.5讲授0.5自学224.24.2S7-200系列PLC内部软组件及其编址方式S7-200系列PLC的内部软组件及其编址方式M22讲授1作业234.34.3S7-200系列PLC的寻址方式S7-200系列PLC的寻址方式M20.5讲授0.5自学24第五章第五章S7-200系列PLC基本指令及其应用S7-200系列PLC基本指令格式式及其应用程序设计////255.15.1PLC的编程语言梯形图语言和助记符语言的编程方法。M21讲授0.5自学265.25.2基本逻辑指令触点指令；输出指令；置位、复位指令；正、负跃变指令；堆栈指令。M22讲授1作业275.35.3定时器、计数器指令定时器指令和计数器指令M22讲授1作业285.45.4比较指令比较指令M20.5讲授0.5作业295.55.5顺序控制（步进）指令顺序控制（步进）指令M21讲授0.5作业305.65.6过程控制指令结束及停止指令；循环、跳转指令；子程序指令；中断指令。M21.5讲授0.5自学315.75.7数据处理功能指令数据传送指令；数据运算指令；逻辑运算指令；移位指令等。M22讲授0.5自学32实验3实验3：PLC基本指令设计应用实验利用基本逻辑指令、定时器、计数器指令、比较指令设计若干完成一定功能的程序，并加以实现。M22实验1.5自学33实验4实验4：十字路口交通灯控制分别利用基本指令、顺序控制指令实现交通信号灯控制系统。M22实验1.5自学34实验5实验5：PLC数据处理功能指令设计应用利用数据传输指令、逻辑运算指令、移位指令、数学运算指令设计若干完成一定功能的程序，并加以实现。M22实验1.5自学35第六章第六章S7-200系列PLC特殊功能指令及PLC控制系统设计S7-200系列PLC特殊功能指令格及应用；PLC控制系统的设计////366.16.1高速计数器指令高速计数器指令应用M21.5讲授1自学376.26.2高速脉冲输出指令高速脉冲输出指令应用M21.5讲授1自学386.36.3模拟量处理及PID指令模拟量处理及PID指令M22讲授1自学396.46.4PLC控制系统设计PLC控制系统设计步骤M2,M32讲授5.5自学40实验6实验6：PLC特殊功能指令设计应用利用高速计数器、模拟量处理模块及PID等特殊功能指令设计完成若干个具有一定功能的应用程序，并加以实现。M22实验1.5自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1.每章根据本章内容布置若干道题目。2.主要围绕课程目标1、2及目标3布置作业。3.成绩采用百分制，根据作业完成的准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。20%2实验1.本课程12个学时实验，共6次实验。2.成绩采用百分制，根据实验完成情况及实验报告撰写情况综合评分。3.考核学生对电器控制及可编程控制器的应用能力。20%3期末考试1.期末考试采用闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2.主要围绕课程目标1、2及目标3设计考题。3.根据试卷的评分标准进行评分。50%4报告撰写关于电气行业标准规范的报告。10%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1平时作业20%A‐独立思考、按时完成，书写认真，字迹工整，作图规范，思路清晰、设计合理、结果正确。B‐按时完成，书写较认真，字迹较工整，作图较规范，思路较清晰、设计较合理、结果正确。C‐基本按时完成，书写基本认真，字迹较工整，作图基本规范，思路基本清晰、设计基本合理、结果基本准确。D‐不能按时完成或不能独立完成作业，作业不认真，思路不清晰、作图不规范、结果不准确。2M1实验30%A‐认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告撰写规范，步骤叙述清楚，实验方案合理，并有自己的独到见解。B‐完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告撰写较规范，步骤叙述较清楚，实验方案合理。C‐基本完成实验要求，实验结果基本正确，实验报告撰写较为规范，步骤比较清楚。D‐实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报告撰写不规范，步骤不清楚。3M1期末考试50%（见试卷评分标准）4M2平时作业20%A‐独立思考、按时完成，书写认真，字迹工整，作图规范，思路清晰、设计合理、结果正确。B‐按时完成，书写较认真，字迹较工整，作图较规范，思路较清晰、设计较合理、结果正确。C‐基本按时完成，书写基本认真，字迹较工整，作图基本规范，思路基本清晰、设计基本合理、结果基本准确。D‐不能按时完成或不能独立完成作业，作业不认真，思路不清晰、作图不规范、结果不准确。5M2实验30%A‐认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告撰写规范，步骤叙述清楚，实验方案合理，并有自己的独到见解。B‐完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告撰写较规范，步骤叙述较清楚，实验方案合理。C‐基本完成实验要求，实验结果基本正确，实验报告撰写较为规范，步骤比较清楚。D‐实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报告撰写不规范，步骤不清楚。6M2期末考试50%（见试卷评分标准）7M3平时作业20%A‐独立思考、按时完成，书写认真，字迹工整，作图规范，思路清晰、设计合理、结果正确。B‐按时完成，书写较认真，字迹较工整，作图较规范，思路较清晰、设计较合理、结果正确。C‐基本按时完成，书写基本认真，字迹较工整，作图基本规范，思路基本清晰、设计基本合理、结果基本准确。D‐不能按时完成或不能独立完成作业，作业不认真，思路不清晰、作图不规范、结果不准确。8M3期末考试20%（见试卷评分标准）9M3报告60%A‐撰写符合规范，内容丰富、层次分明，主题明确。B‐撰写符合规范，内容较丰富、层次较分明，主题较明确。C‐撰写基本符合规范，内容有一定层次，主题基本明确。D‐撰写不合规范，内容单薄、层次欠清晰，主题不明确。评分等级说明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B,C]=[90-100,75-89,60-74,0-59];[A,B]=[80-100,0-79]六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|电气与可编程控制技术,等,中国石油大学出版社,2018,ISBN:978-7-5636-6331-6.（*主教材）2图书|电气控制及PLC应用,何波等,中国电力出版社,2008,ISBN:978-7-5083-6701-9.3图书|电器与PLC控制技术,张万忠等,化学工业出版社,2012,ISBN:978