第一篇：電氣控制與PLC技術教學大綱2015

電氣控制與PLC技術教學大綱

英文名稱：Electric Control and PLC Technology 課程編號：67106310 學時數(shù)：

其中實驗學時數(shù)： 8

課外學時數(shù)：0 學分數(shù)：適用專業(yè)：電氣工程及其自動化

一、課程的性質(zhì)、目的和任務

《電氣控制與PLC技術》屬于自動化專業(yè)三個層次教學的第二層次（專業(yè)教育平臺），是自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課，是培養(yǎng)學生理解和掌握自動化領域內(nèi)常規(guī)的電氣控制技術和PLC控制技術的重要的實踐性課程。通過學習該門課程，使學生能夠認識和理解應用電氣控制技術的本質(zhì)，具備一定的實際應用能力并將電氣控制技術的知識同本專業(yè)其它專業(yè)課程密切結合，本課程正是為此目的而開設的。重在培養(yǎng)學生對電氣控制技術應用本質(zhì)的理解、掌握電氣控制技術基礎知識和基本應用技能。本課程是深入學習其它自動化專業(yè)課程的基礎。

二、課程教學內(nèi)容的基本要求、重點和難點

掌握電氣控制技術的基礎知識、熟練掌握基本的常規(guī)的電氣控制應用和PLC的簡單編程。了解電氣控制技術應用的本質(zhì)、解決實際問題的基本思想和方法。

初步具備應用電氣控制技術解決本專業(yè)的實際問題和繼續(xù)學習其它自動化專業(yè)課的能力。第1章 緒論

電氣控制技術的性質(zhì)和任務 熟練掌握本課程的學習目的。電氣控制技術的發(fā)展概況

掌握電氣控制技術的發(fā)展、應用。重點：電氣控制技術的性質(zhì)。第2章常用電磁式低壓電器

熟練掌握各種類型常用電磁式低壓電器的結構、工作原理、型號和用途。概述

了解各種類型常用電磁式低壓電器的基本情況。電磁機構的原理

熟練掌握電磁機構的原理。電接觸及滅弧原理

熟練掌握觸點的類型和應用及滅弧原理。電磁式接觸器

熟練掌握電磁式接觸器的結構、工作原理、型號和用途。電磁式繼電器

熟練掌握電磁式繼電器的結構、工作原理、型號和用途。

重點：熟練掌握電磁機構的工作原理、滅弧原理、電磁式接觸器。難點：交流電磁機構中短路環(huán)的作用和原理。第3章常用其它低壓電器

熟練掌握常用其它低壓電器的結構、工作原理、型號和用途。3.1 熱繼電器 熟練掌握熱繼電器的結構、工作原理、型號和用途。3.2 信號繼電器

熟練掌握溫度繼電器、壓力繼電器、速度繼電器、液位繼電器等各種類型信號繼電器的結構、工作原理、型號和用途。3.3 主令電器

熟練掌握控制按鈕、主令控制器、萬能轉(zhuǎn)換開關等主令電器的結構、工作原理、型號和用途。3.4 熔斷器

掌握熔斷器的結構、工作原理。3.5 低壓開關和低壓斷路器。

理解低壓開關和低壓斷路器的結構、工作原理、型號和用途。重點：熟練掌握熱繼電器、信號繼電器、主令電器、熔斷器的結構、工作原理、型號和用途。難點：學生的實際應用電器的能力。第4章繼電接觸式控制系統(tǒng) 4.1 電氣控制線路圖的繪制原則

了解電氣控制線路圖的繪制原則及圖形文字符號的規(guī)定。4.2 組成電氣控制線路的基本規(guī)律

熟練掌握組成電氣控制線路的自鎖、互鎖、點動等基本規(guī)律。4.3 電氣控制線路的一般設計法

熟練掌握一般設計法的詳細過程和方法。4.4電氣控制線路的邏輯設計法 了解電氣控制線路的邏輯設計法。

4.5 電氣控制線路的保護措施

掌握各種常規(guī)的電氣控制線路的短路保護、過電流保護、熱保護、零壓保護和欠壓保護等保護措施。

4.6 常用典型電氣控制線路

熟練掌握各種常規(guī)的典型電氣控制線路：串電阻降壓啟動控制電路、串自耦變壓器啟動控制電路、星形/三角形降壓啟動控制電路、延邊三角啟動控制電路、制動與反轉(zhuǎn)控制電路等。重點：電氣控制線路圖的繪制原則和電氣控制線路的基本規(guī)律。難點：電氣控制線路的一般設計法的實際應用。第5章橋式起重機電氣控制線路

5.1掌握吊車的電氣控制線路。

難點：主令控制器在吊車的電氣控制線路有級調(diào)速中的應用。第6章可編程序控制器的概念和原理

了解常規(guī)電氣控制線路的缺點；掌握PLC的概念。熟練掌握PLC的組成和工作原理。6.1 PLC的產(chǎn)生和發(fā)展

了解常規(guī)電氣控制線路的缺點，了解PLC的產(chǎn)生和發(fā)展。6.2 PLC的定義和特點 掌握PLC的定義和特點。6.3 PLC的分類和應用

掌握PLC的分類方法和應用領域。6.4 PLC的組成及各部分作用

熟練掌握PLC的硬件組成及各部分作用。6.5 PLC的工作原理 熟練掌握PLC的工作原理。

6.6 PLC的編程語言

了解各種PLC的編程語言

重點：PLC的硬件組成及各部分作用；PLC的工作原理。

難點：PLC掃描工作過程的理解。第7章一體化的PLC 掌握S7-200PLC的硬件及軟件結構和原理。7.1 概述

熟練掌握S7-200PLC的硬件組成。7.2 PLC內(nèi)的編程元件

掌握S7-200PLC的編程元件。

重點：掌握S7-200PLC的硬件組成及編程元件。第8章 PLC的基本指令

熟練掌握PLC的基本指令和梯形圖的編程方法。

8.1 PLC的邏輯指令

熟練掌握PLC的各種邏輯指令。

8.2 PLC的程序控制指令

熟練掌握PLC的各種程序控制指令。

8.3 PLC的梯形圖編程

熟練掌握PLC的梯形圖編程的編程方法。

8.4 編程事例

理解編程事例的思想和方法。

重點：PLC的基本指令和梯形圖的編程方法。

難點：對教材中幾個與掃描過程有關的編程事例的理解。

第9章功能指令 9.1 功能指令的基本形式 理解各種功能指令的內(nèi)容。9.2 四則運算指令

熟練掌握各種四則運算指令的使用。9.3 PID指令

掌握PID指令的使用。

9.4 傳送、移位、循環(huán)移位、填充、FOR/NEXT循環(huán)指令

掌握傳送、移位、循環(huán)移位、填充、FOR/NEXT循環(huán)指令的使用。9.5 轉(zhuǎn)換指令、中斷指令

理解轉(zhuǎn)換指令、中斷指令的內(nèi)容。

重點：熟練掌握各種四則運算指令的使用；掌握PID指令的使用。難點：理解中斷指令的使用。

第10章 PLC 的系統(tǒng)設計及模擬量控制 10.1 PLC 的系統(tǒng)設計

理解PLC 的系統(tǒng)設計的內(nèi)容、步驟和方法。10.2 S7-200PLC 的模擬量控制

熟練掌握PLC的模擬量的采集、輸入和處理方法 難點：模擬量控制的處理方法。

三、教學方式及學時分配 序號

主要內(nèi)容

主要教學方式

學時分配

輔導答疑比例

第一章緒論

講授

第二章常用電磁式低壓電器

講授 4：1

第三章常用其它低壓電器

講授 4：1

第四章繼電接觸式控制系統(tǒng)

講授 4：1

第五章橋式起重機控制線路

講授 4：1

第六章 PLC的概念及工作原理

講授 4：1

第七章一體化的PLC 講授 4：1

第八章 PLC的基本指令

講授

4：1

第9章功能指令

講授 4：1

第11章 PLC 的系統(tǒng)設計及模擬量控制

講授 4：1

四、課程各教學環(huán)節(jié)的要求

要求學生獨立完成作業(yè)，課后作業(yè)應側重基礎知識的掌握。該課程后有16學時的《電機拖動與PLC實訓》，重在提高學生對電氣控制技術的理解，培養(yǎng)學生的實際應用能力。

該課程內(nèi)有8學時的實驗，根據(jù)《實驗指導書》的要求準備實驗、完成實驗內(nèi)容、書寫實驗報告；每次實驗結束后要求學生按要求書寫實驗報告，實驗報告有兩次不合格者不允許參加期末考試。序號

實驗名稱

實驗內(nèi)容 學時

實驗一

基本指令的編程練習

1、熟悉S7-200實驗裝置以及外部接線方法

2、了解STEP7的編程環(huán)境、軟件的使用方法。

3、掌握與、或、非邏輯功能的編程方法。

實驗二

PLC控制的紅、綠、黃交通燈編程實驗

1、熟練使用各基本指令

2、掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方法

3、學會用PLC解決一個實際問題的全過程。

實驗三

步進電機控制實驗

1、掌握移位指令在控制中的應用及其編程方法

2、編制三相步進電機的PLC控制程序。

實驗四

三相異步電動機聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制

1、通過對三相鼠籠式異步電動機連鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝接線，掌握由電氣原理圖接成實際操作電路的方法。

2、加深對電氣控制系統(tǒng)各種保護、自鎖、互鎖等環(huán)節(jié)的理解。2

五、本課程與其它課程的聯(lián)系

本課程是自動化專業(yè)的專業(yè)必修課，先修課程《電機與拖動》《電路原理1》《電路原理2》等，后續(xù)課程是《電力拖動自動控制系統(tǒng)》等。

六、考核方式

本課程是考試課。平時成績占10%，實驗成績占10%，理論考試占80%。

七、教學參考書目 1．《電氣控制與可編程序控制器》，陳立定，華南理大學出版社，2006第二版

2．《工廠電氣控制技術》方承遠，機械工業(yè)出版社，2000.10第二版 3．《可編程序控制器應用技術》廖常初，重慶大學出版社，1998.10 第八版 課程負責人：田海

執(zhí)筆：李少波

審核：田海

第二篇：電氣控制技術教學大綱

《電氣控制技術》課程教學大綱

一、說明、《電氣控制技術》是電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)必修課。本課程主要內(nèi)容是以電動機或其他執(zhí)行電器為控制對象，介紹電氣控制的基本原理、線路及設計方法。電氣控制技術涉及面很廣，各種電氣控制設備種類繁多，功能各異，但就其控制原理、基本線路、設計基礎而言是類似的。本課程從應用角度出發(fā)，以方法論為手段，講授上述幾方面內(nèi)容，以培養(yǎng)對電氣控制系統(tǒng)的分析和設計的基本能力。本課程的任務主要是培養(yǎng)學生 ：⑴熟悉常用控制電器的結構原理、用途及型號，達到能正確使用和選用的目的；⑵掌握電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)，具有對一般電氣控制線路的獨立分析能力；⑶熟悉典型生產(chǎn)設備電氣控制系統(tǒng)，具有從事電氣設備的安裝調(diào)試、運行和維護等技術工作能力；⑷具有設計和改進一般生產(chǎn)設備電氣控制線路的基本能力。

二、教學大綱內(nèi)容

第一章

常用低壓電器（講課2學時）§1-1電器的基本知識

電器的分類、電磁式電器、電弧、常用滅弧方法。§1-2 開關電器

刀開關、轉(zhuǎn)換開關、自動開關、熔斷器?！?-3主令電器

控制按鈕、行程開關、接近開關、主令控制器、凸輪控制器。§1-4接觸器

交流接觸器、直流接觸器、接觸器的選擇。§1-5 繼電器

電磁式繼電器、時間繼電器、熱繼電器、速度繼電器。

學習要求：了解本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務，掌握常用低壓電器的基本結構、工作原理、基本功能用途、主要技術參數(shù)、圖形符號。

本章重點：繼電器、接觸器、主令控制器、凸輪控制器。本章難點：主令控制器、凸輪控制器。

建議：結合實物說明低壓電器的基本結構、工作原理，幫助學生熟悉常用低壓電器的功用及使用要求。

第二章

電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)（講課8學時）§2-1 電氣控制系統(tǒng)圖的類型及有關規(guī)定

圖形符號、電氣原理圖、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖?！?-2 三相異步電動機全壓啟動控制 單向連續(xù)運轉(zhuǎn)控制線路、點動控制線路、電動機正反轉(zhuǎn)控制線路、自動往復行程控制線路。

§2-3三相籠型異步電動機降壓啟動控制

星形-三角形降壓啟動控制線路、自耦變壓器降壓啟動控制線路、延邊三角形降壓啟動控制線路。

§2-4三相繞線型異步電動機降壓啟動控制

轉(zhuǎn)子回路串接電阻啟動控制線路、轉(zhuǎn)子回路串頻敏變阻器啟動控制線路?！?-5三相異步電動機的轉(zhuǎn)速控制 §2-6三相異步電動機的制動控制 反接制動控制線路、能耗制動控制線路。§2-7 直流電動機控制

啟動控制、正反轉(zhuǎn)控制、調(diào)速控制、制動控制?！?-8 電動機控制的保護環(huán)節(jié)

短路保護、過載保護、過電流保護、零壓與欠壓保護、弱磁保護。

要求：掌握電動機的啟動控制、正反轉(zhuǎn)控制、調(diào)速控制、制動控制包括基本線路、工作原理；掌握電動機常用的保護環(huán)節(jié)如短路保護、過載保護、過電流保護、零壓與欠壓保護、弱磁保護等。

本章重點：電動機的啟動控制、正反轉(zhuǎn)控制、制動控制基本線路；電動機控制的保護環(huán)節(jié)。

本章難點：電動機的啟動控制、正反轉(zhuǎn)控制、制動控制基本線路的組成、原理。

建議：強調(diào)一般工程方法的典型應用，結合工程實例突出概念。第三章

常用機床的電氣控制(講課4學時)§3-1 電氣控制線路分析基礎

電氣控制線路分析的內(nèi)容、電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟。§3-2 普通車床的電氣控制

主要結構、運動形式、電力拖動形式、控制要求、主電路分析、控制電路分析、輔助電路分析。

§3-3磨床的電氣控制

主要結構、運動形式、電力拖動形式、控制要求、主電路分析、控制電路分析、輔助電路分析、聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)分析。

§3-4 搖臂鉆床的電氣控制

主要結構、運動形式、電力拖動形式、控制要求、主電路分析、控制電路分析、輔助電路分析。

§3-5 銑床的電氣控制

主要結構、運動形式、電力拖動形式、控制要求、主電路分析、控制電路分析、輔助電路分析、聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)分析?！?-6 鏜床的電氣控制

主要結構、運動形式、電力拖動形式、控制要求、主電路分析、控制電路分析、輔助電路分析、聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)分析。

§3-7 組合機床的電氣控制

組合機床控制電路的基本環(huán)節(jié)、通用部件參考控制電路、組合機床控制電路舉例。學習要求：掌握常用機床電氣控制線路的工作原理，掌握傳統(tǒng)繼電器、接觸器控制線路的一般分析方法。

本章重點：傳統(tǒng)繼電器、接觸器控制線路的一般分析方法。本章難點：組合機床電氣控制。

建議：教學過程中，結合實際和實例進行講授，通過典型線路分析來理解一般方法。思考題：

1、電氣控制系統(tǒng)分析的任務。

2、電氣原理圖分析的步驟。

第四章

繼電-接觸器控制系統(tǒng)設計（講課2學時）§5-1 電氣控制設計的一般原則、基本內(nèi)容和設計程序

電氣控制設計的一般原則、電氣控制設計的基本任務和內(nèi)容、電氣控制設計的一般程序?！?-2 電力拖動方案確定原則和電動機的選擇 電力拖動方案確定原則、拖動電動機的選擇?！?-3電氣控制電路的設計

分析設計法（經(jīng)驗設計法）、邏輯設計法?！?-4 常用控制電器的選擇

接觸器的選擇、繼電器的選擇、熔斷器的選擇、自動開關的選擇、控制變壓器的選擇 §5-5 電氣控制工藝設計

電氣設備總體布置設計、元件布置圖的設計與繪制、電器部件接線圖的繪制、電力裝備的施工。

學習要求：掌握繼電接觸式控制系統(tǒng)的分析設計法和邏輯設計法，了解電氣控制工藝設計。

本章重點：繼電接觸式控制系統(tǒng)的分析設計法和邏輯設計法。本章難點：繼電接觸式控制系統(tǒng)的分析設計法和邏輯設計法。

建議：結合生產(chǎn)實際和現(xiàn)場進行教學，使學生真正了解各種電氣控制設備的作用、結構、控制方式等，通過典型例題來理解方法和思路，突出概念。

思考題：

1、電氣控制設計應遵循的原則。

2、在電力拖動中拖動電動機的選用包含哪些內(nèi)容。第五章

電機放大機自動調(diào)速系統(tǒng)（講課4學時）§6-1 電機放大機 電機放大機工作原理、結構特點、工作特性?！?-2 轉(zhuǎn)速負反饋自動調(diào)速系統(tǒng)

AG-G-M開環(huán)系統(tǒng)、AG-G-M轉(zhuǎn)速負反饋自動調(diào)速系統(tǒng)?！?-3 電壓負反饋和電流正反饋自動調(diào)速系統(tǒng)

電壓負反饋自動調(diào)速系統(tǒng)、電流正反饋、電壓負反饋及電流正反饋自動調(diào)速系統(tǒng)?！?-4 穩(wěn)定環(huán)節(jié)

阻容穩(wěn)定環(huán)節(jié)、穩(wěn)定變壓器、橋形穩(wěn)定環(huán)節(jié)?！?-5具有電流截止負反饋環(huán)節(jié)的自動調(diào)速系統(tǒng)

電流截止負反饋環(huán)節(jié)的工作原理、電流截止負反饋導通后的靜特性、電流截止負反饋對系統(tǒng)過渡過程中主回路電流的影響。

學習要求：了解電機放大機工作原理、結構特點、工作特性，了解電機放大機自動調(diào)速系統(tǒng)的類型、特點，掌握電壓負反饋及電流正反饋自動調(diào)速系統(tǒng)、具有電流截止負反饋環(huán)節(jié)的自動調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、性能分析。

重點：電壓負反饋及電流正反饋自動調(diào)速系統(tǒng)、具有電流截止負反饋環(huán)節(jié)的自動調(diào)速系統(tǒng)。

難點：電壓負反饋及電流正反饋自動調(diào)速系統(tǒng)、具有電流截止負反饋環(huán)節(jié)的自動調(diào)速系統(tǒng)。

建議：結合實際和實例進行教學，通過典型例題來理解概念。

第三篇：《電氣控制技術與PLC》測試題目

《電氣控制技術與PLC》測試題目

下面兩個題目，任選一個。根據(jù)要求寫出文檔報告，不少于6頁。期末成績評定此報告占70%，實驗成績及平時成績占30%。此兩個題目都可以在實驗室上機調(diào)試，希望大家抽時間去上機，并根據(jù)上機調(diào)試情況寫出報告。要求在第18周五（7月10號）由班長收齊所有報告交于任課教師。

1.模擬恒壓供水系統(tǒng)中水泵的切換問題。說明：此題稍難，可以在實驗室中進行測試。工藝要求如下：有三臺泵，分別為1號泵，2號泵和3號泵。每臺泵都有變頻和工頻供電兩種方式。當壓力（壓力范圍為0-10Mpa，對應模擬電位器0-255）在4-6Mpa持續(xù)10秒時，1號泵變頻工作；當壓力低于4Mpa且持續(xù)10秒時，1號泵轉(zhuǎn)為工頻控制，2號泵啟動變頻；如果壓力繼續(xù)低于4Mpa且持續(xù)10秒，則2號泵轉(zhuǎn)為工頻，3號泵變頻啟動；若壓力高于6Mpa且持續(xù)10秒時，則先啟動的泵先停，即1號泵停止；若繼續(xù)高，則2號泵停止。

同樣，啟動時，先停止的泵先啟動。

要求：編制I/O分配表，編寫PLC程序，并且可以調(diào)試運行。

2.三層電梯的控制。

結合實驗室PLC訓練裝置的“電梯控制模塊”設計三層電梯的控制程序，內(nèi)容包括：設計電梯的工作過程，編制I/O表，畫出接線圖，通過實驗室的電梯控制模塊進行驗證。

第四篇：電氣控制與PLC教案

第四章

常用電器

本章教學要求:

1、了解常用照明燈具的結構、特點和工作過程，會新型節(jié)能電光源的安裝使用。

2、會安裝熒光燈等照明電路并能排除電路的簡單故障。

3、理解單相變壓器的基本結構、工作過程及計算。

4、了解單相變壓器的外特性、損耗及效率。5．了解特殊變壓器的基本結構、使用方法和用途。

6．了解常用抵押電器的種類、基本結構及用途，會根據(jù)工作場所合理選用。

重點：

安裝熒光燈等照明電路并能排除電路的簡單故障。單相變壓器的基本結構、工作過程及計算。難點：

單相變壓器的特性。教學方法：

講授法、講練結合、啟發(fā)法并輔以電路仿真軟件。組織教學：

查出勤，板書本次課重點、難點，通過PPT及電路仿真軟件演示。知識回顧：回顧初中部分電路歐姆定律以及串并聯(lián)電路 導入新課: 通過PPT介紹照明設備

§4-1 照明燈具

目的與要求

1.了解常用照明燈具的結構、特點和工作過程，會新型節(jié)能電光源的安裝使用。

2.認識照明電路的安裝的程序、要領和工藝要求，學會安裝照明電路。3.初步學會用萬用電表檢驗電路。

4.會安裝熒光燈等照明電路并能排除電路的簡單故障。

重點與難點 重點

1.照明電路的安裝。2.萬用電表的使用。

難點

1.開關的安裝。

2.用萬用電表檢驗電路。

教學方法

講授法,列舉法,啟發(fā)法并輔以電路仿真軟件

教具

多媒體、仿真軟件

小結

照明電路是電工知識中的基礎點，它是我們對電路由簡至繁學習以后復雜電路的一個重要開端。布置作業(yè)

習題冊 知識梳理

一、常用照明方式

1、一般照明——無特殊要求，為整個被照場所而設置的照明。

2、局部照明——局限于某一工作部位的照明。

3、混合照明——由一般照明和局部照明共同組成的照明稱混合照明

二、常用照明燈具

白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、節(jié)能燈等

三、熒光燈電路

1、熒光燈的組成：燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈座燈架等組成。

2、熒光燈電路圖：

3、工作原理：輝光放電→熱電子發(fā)射→產(chǎn)生高壓電→熒光燈點亮

四、雙控白熾燈電路

§4-2 變壓器

目的與要求

1．了解變壓器的構造及工作原理。

2．掌握理想變壓器的電壓、電流與匝數(shù)間關系。3．掌握理想變壓器工作規(guī)律并能運用解決實際問題。

重點與難點 重點

變壓器工作原理及工作規(guī)律。

難點

1.通過原副線圈電流與匝數(shù)間的關系。2.通過運用變壓器工作規(guī)律的公式來解題。

教學方法

講授法,列舉法,啟發(fā)法，實物與實驗演示。

教具

PPT,小型變壓器模型。小結

變壓器是我們電氣控制中重要的一環(huán)，是電能轉(zhuǎn)換的一個基本電器，對它的學習中，既回顧了電磁感應知識，也是我們學習電氣控制的一個重要開端。布置作業(yè)

習題冊 知識梳理

一、變壓器的作用

1、主要功能是改變交流電壓的大小。

2、改變電流、變換阻抗等。

二、變壓器的結構

1、主要組成部分：鐵心和繞組

鐵心：變壓器的磁路通道，同時也是變壓器的骨架。為了減小渦流和磁滯損耗，鐵心通常由磁導率較高又相互絕緣的薄硅鋼片疊合而成。繞組：變壓器的電路部分。由絕緣良好的漆包線或紗包線繞制而成。工作時與電源相連的繞組稱為一次繞組，與負載相連的線圈稱為二次繞組。

2、變壓器符號：

3、變壓器分類：按繞組和鐵心的安裝位置不同，分為心式和殼式兩種。（如課本圖5-3所示）

三、變壓器工作原理

1、變壓原理：

U1E1N1??U2E2N2理想變壓器一次、二次繞組端電壓之比等于繞組的匝數(shù)比。

2、變流原理：

I1U2N2??I2U1N1變壓器工作時，一次、二次繞組中的電流跟匝數(shù)成反比。

3、變換阻抗原理:

如圖把帶負載的變壓器看成是一個新的負載，并用R′L表示，則有

R′L =(N1/N2)RL(因為I1 R′L = I2 RL ；I1/I2=N2/N1)R′L是RL在變壓器一次側中的交流等效電阻。

四、常用變壓器

1、三相變壓器：有三相干式變壓器和三相油浸式變壓器

2、電焊變壓器:

3、互感器和鉗形電流表2

2§4-3 常用低壓電器

目的與要求

1.掌握電器相關的基本概念。2.掌握幾種常用低壓電器。

重點與難點

重點

1.各類低壓電器的的基本種類、基本結構、作用及用途。2.各類低壓電器的選用。

難點

各類低壓電器的基本結構及特性

教學方法

講授法,列舉法,啟發(fā)法，實物演示或PPT演示。

教具

多媒體、常用電器類實物。

小結

常用低壓電器是我們組成控制電路的重要一環(huán)，是我們學習控制電路的基礎，通過對低壓電器特性的分析，我們能夠方便地學習控制電路的基本特性。布置作業(yè) 知識梳理

一、概述 電器

1、定義：電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測和保護的作用，在電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動自動控制系統(tǒng)中應用極為廣泛。

2、學習掌握電器的原因：繼電器、接觸器等工業(yè)電器為基礎的電氣控制技術具有相當重要的地位；掌握繼電接觸器控制技術也是學習和掌握PLC應用技術所必需的基礎。分類

按工作電壓：高壓、低壓。按動作原理：手動、自動。

按用途：控制、配電、主令、保護、執(zhí)行。

二、接觸器

結構和工作原理

1、結構：一般由電磁機構、觸點、滅弧裝置、釋放彈簧機構、支架與底座等幾部分組成。

2、工作原理：根據(jù)電磁原理工作：當電磁線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸點動作，使常閉觸點斷開，常開觸點閉

合，兩者是聯(lián)動的。當線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下降放，使觸點復原，即常開觸點斷開，常閉觸點閉合。分類及特點

1、交流接觸器：交流接觸器線圈通以交流電，主觸點接通、切斷交流主電路。

2、直流接觸器：直流接觸器線圈通以直流電流，主觸點接通、切斷直流主電路。主要技術參數(shù)：線圈電壓、主觸點額定電流、主觸點額定電壓、輔助觸點額定電流、輔助觸點對數(shù)、接觸器極數(shù)以及接觸器的機械壽命和電壽命等。選擇原則：

1、接觸器的使用類別應與負載性質(zhì)相一致，控制交流負載應選用交流接觸器，控制直流負載則選用直流接觸器。

2、主觸點的額定工作電壓應大于或等于負載電路的電壓。

3、主觸點的額定工作電流應大于或等于負載電路的電流。

4、接觸器主觸點的額完工作電流是在規(guī)定條件下（額定工作電壓、使用類別、操作頻率等）能夠正常工作的電流值，當實際使用條件不同時，這個電流值也將隨之改變。

5、吸引線圈的額定電壓應與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85％及以上時應能可靠地吸合。

6、主觸點和輔助觸點的數(shù)量應能滿足控制系統(tǒng)的需要。三．繼電器

繼電器特性及其分類

1、原理：主要用于控制與保護電路中作信號轉(zhuǎn)換用。具有輸入電路（又稱感應元件）和輸出電路（又稱執(zhí)行元件），當感應元件中的輸入量（如電流、電壓、溫度、壓力等）變化到某一定值時繼電器動作，執(zhí)行元件便接通和斷開控制回路。

2、分類：常用的有電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器以及溫度、壓力、計數(shù)、頻率繼電器等等。

3、特性：繼電特性曲線。

4、參數(shù)：返回系數(shù)、吸合時間、釋放時間。電壓、電流繼電器

過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器。中間繼電器與固態(tài)繼電器

1、中間繼電器：當電壓或電流繼電器觸點容量不夠時，可借助中間繼電器來控制，用中間繼電器作為執(zhí)行元件，這時中間繼電器被當作一級放大器用；當其他繼電器或接觸器觸點數(shù)量不夠時，可利用中間繼電器來切換多條控制電路。

2、固態(tài)繼電器：由固體半導體元件組成的無觸點開關器件；4端有源器件； 時間繼電器

1、原理：感應元件接受外界信號后，經(jīng)過設定的延時時間才使執(zhí)行部分動作的繼電器。

2、按延時方式分類：通電延時型、斷電延時型和帶瞬動觸點的通電（或斷電）延時型繼電器。

3、按工作原理分類：空氣阻尼式、電動式和電子式等。

4、觸點類型：常開延時閉合觸點、常閉延時斷開觸點、常開延時斷開觸點和常閉延時閉合觸點4類。熱繼電器

1、定義：專門用來對連續(xù)運行的電動機進行過載及斷相保護，以防止電動機過

熱而燒毀的保護電器。

2、組成：雙金屬片、加熱元件、動作機構、觸點系統(tǒng)、整定調(diào)整裝置及手動復位裝置等組成。

3、原理

4、參數(shù)：熱繼電器額定電流、相數(shù)、熱元件額定電流、整定電流及調(diào)節(jié)范圍等。速度繼電器

1、作用：用于轉(zhuǎn)速的檢測，常用在三相交流異步電動機反接制動轉(zhuǎn)速過零時，自動切除反相序電源。

2、組成：轉(zhuǎn)子、圓環(huán)（籠型空心繞組）和觸點三部分組成。

3、原理

四．熔斷器

作用：供電電路和電氣設備的短路保護。

組成：由熔體和安裝熔體的外殼兩部分組成。

原理：通過熔斷器的電流超過一定數(shù)值并經(jīng)過一定的時間后，電流在熔體上產(chǎn)生的熱量使熔體某處熔化而切斷電路，從而保護了電路和設備。特性：保護特性曲線 選擇

五、低壓隔離器

作用：在電源切除后，將電路與電源明顯地隔開，以保障檢修人員的安全。類型：低壓刀開關、熔斷器式刀開關和組合開關三種。

六、低壓斷路器

作用：用來分配電能，不頻繁地起動異步電動機，對電源電路及電動機等實行保護。功能相當于熔斷器式斷路器與過電流、欠電壓、熱繼電器等的組合。

組成：主要由觸點和滅弧裝置、各種可供選擇的脫扣器與操作機構、自由脫扣機構三部分組成。

參數(shù)：額定工作電壓、殼架額定電流等級、極數(shù)、脫扣器類型及額定電流、短路分斷能力等。

七、主令電器 概述

1、定義：用來發(fā)布命令、改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器。

2、類型：按鈕、行程開關、萬能轉(zhuǎn)換開關、主令控制器、腳踏開關等。按鈕

1、結構組成：常閉觸點、常開觸點、橋式觸點、彈簧、按鈕帽。

2、顏色規(guī)定

3、結構型式 行程開關

1、作用：用于檢測工作機械的位置，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程長短。

2、分類：

按外殼防護形式：開啟式、防護式及防塵式； 按動作速度：瞬動和慢動（蠕動）； 按復位方式：自動復位和非自動復位； 按接線方式：螺釘式、焊接式及插入式； 按操作形式：直桿式（柱塞式）、直桿滾輪式（滾輪柱塞式）、轉(zhuǎn)臂式、方向式、叉式、鉸鏈杠桿式等；

按用途：一般用途行程開關、起重設備用行程開關及微動開關等。接近開關

1、原理：非接觸式的檢測裝置，當運動著的物體接近它到一定距離時，它就能發(fā)出信號，從而進行相應的操作。

2、分類：高頻振蕩型、霍爾效應型、電容型、超聲波型等。

3、參數(shù)：動作距離、重復精度、操作頻率及復位行程等。光電開關

1、原理：通過光的發(fā)射和接收實現(xiàn)非接觸式位置檢測裝置。

2、分類：對射式和反射式。凸輪控制器

1、作用：用于起重設備和其他電力拖動裝置，以控制電動機的起動、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動。

2、結構組成：主要由手柄、定位機構、轉(zhuǎn)軸、凸輪和觸點組成。

3、原理：轉(zhuǎn)動手柄時，轉(zhuǎn)軸帶動凸輪一起轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到某一位置時，凸輪頂動滾子，克服彈簧壓力使動觸點順時針方向轉(zhuǎn)動，脫離靜觸點而分斷電路。在轉(zhuǎn)軸上疊裝不同形狀的凸輪，可以使若干個觸點組按規(guī)定的順序接通或分斷。主令控制器

1、作用：由主令控制器的觸點來控制接觸器，再由接觸器來控制電動機。

2、結構組成：與凸輪控制器相似，與控制屏相配合。萬能轉(zhuǎn)換開關

1、作用及原理：由多組相同結構的觸點組件疊裝而成的多回路控制電器，借助于不同形狀的凸輪使其觸點按一定的次序接通和分斷，它能轉(zhuǎn)換多種和多數(shù)量的電氣控制電路。

2、轉(zhuǎn)換開關定位特征

3、轉(zhuǎn)換開關接線圖

第五篇：電氣控制技術基礎教學大綱

《電氣控制技術基礎》教學大綱

一、課程性質(zhì)

專業(yè)核心課

二、課程的目的和任務

通過本課程的教學（講課、實驗和大量實例分析），使學生了解一些常用的低壓電器和可編程控制器的基本原理和基礎知識，掌握常用電氣控制線路的設計方法以及可編程控制器的系統(tǒng)設計﹑編程方法和技巧，為進一步學習和工程應用打下堅實的基礎。

三、課程的基本要求

1、要求掌握的內(nèi)容

（1）電磁式控制電器的工作原理

電磁式控制電器的組成

電弧產(chǎn)生原因、危害及防護措施及吸力特性、反力特性和剩磁特性及其相互配合輸入輸出特性（2）常用電氣控制技術

常用電氣控制電路繪制原則

常用電氣控制電路設計方法

電動機起動控制 電動機正反轉(zhuǎn)控制

電動機制動控制

電動機循序控制和順序控制（3）可編程控制器的基本工作原理 可編程序控制器的定義 可編程控制器基本工作原理（4）可編程控制器（PLC）的編程

梯形圖編程語言

可編程控制器的內(nèi)存組織

可編程序控制器的編程指令和編程方法

2、正確理解的內(nèi)容

有觸點電器元件的工作原理

典型控制電路的分析、設計 可編程序控制器的工作原理 可編程序控制器的內(nèi)存組織

可編程序控制器機器掃描周期和工作方式

可編程序控制器控制系統(tǒng)的分析、設計與實現(xiàn)

3、一般了解的內(nèi)容

常用電器元件的圖形文字符號定義、使用領域、使用方法等；可編程序控制、與傳統(tǒng)控制線路的比較；S7-200可編程序控制器的結構、配置等；可編程序控制器的通信與網(wǎng)絡

四、學時安排

總 學 時：96學時

講課學時：50學時

實驗學時：46學時

五、教學內(nèi)容及章節(jié)課時安排 第一章 常用低壓電器（10學時）1.1電器的基本知識 1.2接觸器

1.3繼電器 1.4開關電器 1.5熔斷器 1.6主令電器

第二章 電氣控制線路基礎（8學時）

2.1電氣控制線路圖的圖形、文字符號及繪制原則 2.2三相鼠籠式異步電動機的基本控制線路 2.3三相鼠籠式異步電動機降壓啟動控制線路

2.4三相鼠籠式異步電動機制動控制線路 2.5電氣控制線路的簡單設計方法 第三章 可編程序控制器概述（36學時）

3.1 PLC的產(chǎn)生和定義 3.2 PLC的特點 3.3 PLC的應用和發(fā)展 3.4 PLC的分類 3.5 PLC的系統(tǒng)組成

3.6 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別 3.7 PLC的工作原理

3.8 PLC的編程語言和程序結構 第四章 S7－200系列PLC的硬件系統(tǒng)及內(nèi)部資源（4學時）4.1 概述 4.2 S7－200系列PLC的硬件系統(tǒng) 4.2 S7－200系列PLC的內(nèi)部資源及尋址方式 第五章 PLC的基本指令及程序設計（20學時）5.1 PLC的基本邏輯指令 5.2 PLC編程簡單設計方法

第六章 PLC的網(wǎng)絡通信技術及應用（10學時）6.1 通信網(wǎng)絡的基礎知識

6.2 S7－200的通信與網(wǎng)絡 第七章 綜合設計（8學時）

7.1 設計步驟及內(nèi)容 7.2 綜合設計實例

六、教學建議

本課程具有理論性和實踐性都很強的特點。因此在教學中應重視每種儀器儀表結構與工作原理的講解。在此基礎上，學生比較容易掌握其使用方法。但又不可太偏重于純理論推導。建議教學中多采用實物、掛圖、課堂演示等直觀教學手段，增強學生感性認識，提高學生學習本課程的興趣。

七、考核與評價

（一）目的與功能

通過實施不同方式的考核評價，讓學生明確學校的培養(yǎng)目標、培養(yǎng)方式，明確自己的專業(yè)成長方向和素質(zhì)結構等，從而自覺地去規(guī)劃自己的學習生涯并付諸努力；將學校的要求內(nèi)化為自覺行為，積極主動地學習訓練，加快掌握技能。

（二）原則

科學的評價內(nèi)容和策略，有利于引導學生進行自我反思，使學生正確認識和完善自我，培養(yǎng)自我教育、自我管理的意識和能力，為將來就業(yè)打好基礎。

（三）方法建議

總評成績按以下要素綜合考評：平時成績及學習表現(xiàn)中考試成績20%，期末考試成績40%，實習實訓成績

10%，期30%。