《机床电气控制与PLC》课程教学大纲概要

1、机床电气控制与 PLC 课程教学大纲课程的地位、作用和任务电气与可编程控制器应用技术是机电一体化、数控、机械设 计制造及自动化等专业的一门专业课， 是集计算机技术、 自动控制技 术和网络通信技术于一体的综合性学科。 其质量标准是使学生掌握常 用电器的原理与使用、控制电路的基本环节、典型电路的基本原理、 常见故障分析方法、 可编程控制器的工作原理与系统构成、 指令系统、 可编程控制器控制系统的设计及编程方法， 包括开关量控制、 模拟量 控制、位置控制、 数据通信及网络和计算机辅助编程等有关知识。形 成控制电路的设计、安装、 调试、故障处理能力和应用可编程控制器 实现电气自动控制要求的能力。二、

2、教学内容及教学要求（一）常用低压电器 1知识点和教学要求（1）掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使 用方法。（ 2）理解各种常用低压电器的组成和结构特点。（3）了解各种常用低压电器的一般技术指标。2能力培养要求 通过常用低压电器的学习， 使学生具有选择和使用各种常用低压 电器的能力和简单故障判断能力。（二）电气控制电路的基本控制环节1知识点和教学要求（1）掌握电气控制原理图的基本知识和绘图方法，三相异步电 动机各种全压启动、降压启动的控制方法，正反转控制、变速控制和 电气制动控制方法， 电动机的各种保护环节和连锁环节， 控制系统中 常用的控制原则，时间原则、速度原则、电流原则、行

3、程原则、频率 原则等。（2）理解三相绕线式异步电动机的启动控制方法。（ 3）了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。2能力培养要求通过电气控制电路的基本环节的学习， 使学生具有分析和设计简 单电气控制电路图的能力。（三）生产机床电气控制 1知识点和教学要求 （ 1）掌握阅读和分析电气控制原理图的方法和步骤。（2）理解常用机床电气控制原理， 如 M7120 型平面磨床、 Z3040 型摇臂钻床、C62型万能铣床、T68型卧式镗床。（ 3）了解常用机床电气控制系统故障分析。2能力培养要求 通过常用机床电气控制系统的学习， 逐步培养学生具有阅读和分 析电气控制原理图的能力和机床常见电气故障

4、诊断和分析的能力。3.桥式起重机电气控制（1）知识点和教学要求 理解桥式起重机的电气控制原理， 凸轮控制器和主令控制器的工 作原理。了解桥式起重机的结构、 电气控制要求、电动机的几种工作状态。 （ 2）能力培养要求通过桥式起重机电气控制的学习， 使学生初步具有分析和操作桥 式起重机电气控制线路的能力。（四）可编程序控制器概述1知识点和教学要求（ 1）理解可编程控制器的定义和特点。（ 2）了解可编程控制器的来源、应用范围、发展趋势以及在工 业自动控制领域中的地位和作用。（五）可编程控制器的工作原理和基本结构与工作原理 1知识点和教学要求（1）掌握可编程控制器的各种内部软继电器的功能及编号。（ 2

5、）理解可编程控制器的工作原理、基本结构、软硬件组成， 几种编程语言的特点和语句格式。（3）了解可编程控制器的一般技术指标。 2能力培养要求 通过可编程控制器的工作原理和基本结构的学习， 使学生具有识 别和应用各种内部软继电器编号的能力。（六）基本逻辑指令 1知识点和教学要求 （1）掌握基本逻辑指令的功能、名称、符号、操作元件范围及 使用要求，计数器 /定时器设定值的设定方法。（ 2）了解 I/O 接线图的设计，基本逻辑指令的应用，梯形图的 编程规则和技巧。2能力培养要求 通过基本逻辑指令的学习， 使学生具有设计梯形图和指令表的能 力。（七）顺序控制程序的编程方法 1知识点和教学要求 （1）掌握

6、顺控指令的功能、符号及使用方法。 （2）掌握常用功能指令的助记符，各种功能指令的特点、编程 格式、编程代码及编程方法。（3）理解状态转移图的设计方法，单流程功能图、选择性分支 与汇合功能图和并行分支与汇合功能图的特点及编程方法。（ 4）了解步进梯形图的特点，转移源自动复位功能、允许双重 线圈输出功能和主控功能。2能力培养要求 通过步进顺控指令的学习， 使学生具有设计三种功能图的能力和 根据状态转移图绘制步进梯形图及编写指令程序的能力（八）可编程控制器的设计 1知识点和教学要求（ 1）掌握可编程控制器控制系统设计的内容、 步骤和设计方法。 （2）理解可编程控制器在常用控制系统中的应用案例。2能力

7、培养要求 具有应用可编程控制器实现电气自动控制要求的设计能力。（九）可编程控制器用于模拟量控制和位置控制 1知识点和教学要求 理解可编程控制器模拟量控制模块的功能、特性及应用。2能力培养要求 具有应用模拟量模块和位置模块的初步能力。 （十） PLC 通信与工业网络 1知识点和教学要求(1) 理解可编程控制器与计算机通信和网络的有关知识。(2) 了解可编程控制器与计算机联网的有关知识。2.能力培养要求具有可编程控制器与计算机通信和联网的初步能力。三、课程实践环节1.实验：实验学时数不得少于本门课程总学时的30%。2 .实训：不得少于2周。其中电气控制实训和PLC实训各占一 周。四、学时分配建议表

8、序号教学内容理论教学1常用低压电气62基本控制环节103机床电气控制104桥式起重机电气控制65PLC概述26PLC的基本原理67:基本逻辑指令68顺序控制程序设计法69功能指令1010PLC应用案例411r模拟量和位置控制:212PLC网络与通信213机动2合计72五、教学重、难点及教学建议(1)常用低压电器部分：重点是常用低压电器的图形符号和文 字符号，难点是常用低压电器的结构、工作原理。（ 2）电气控制电路的基本控制环节部分：重点是电气控制原理 图的基本知识和绘图方法， 三相异步电动机各种全压启动、 降压启动 的控制方法，正反转控制、 变速控制和电气制动控制方法，电动机的 各种保护环节和

9、连锁环节，控制系统中常用的控制原则，时间原则、 速度原则、电流原则、行程原则、频率原则等。难点是电气控制原理 图的基本知识和绘图方法。（ 3）常用机床电气控制系统部分：重点是阅读和分析电气控制 原理图的方法和步骤，Z3040型摇臂钻床、X62型万能铣床、T68型 卧式镗床的电气控制原理分析与故障排除， 难点是 T68 型卧式镗床的 电气控制原理分析与故障排除。（ 4）桥式起重机电气控制部分：重点是桥式起重机的电气控制 原理分析，难点是凸轮控制器和主令控制器的工作原理分析。（ 5）可编程控制器概述部分：重点是可编程控制器的定义和特 点。（6）可编程控制器的工作原理和基本结构部分：重点是可编程 控

10、制器的各种内部软继电器的功能及编号， 难点是可编程控制器的工 作原理、基本结构、软硬件组成。（7）基本逻辑指令部分：重点是 20条基本逻辑指令的功能、名 称、符号、操作元件范围及其使用要求，计数器 /定时器设定值的设 定方法。难点是 I/O 接线图的设计，基本逻辑指令的应用，梯形图的 编程规则和技巧。（ 8）步进顺控指令部分：重点是 2条步进顺控指令的功能、符 号及使用方法，难点是状态转移图的设计方法，单流程功能图、选择 性分支与汇合功能图和并行分支与汇合功能图的特点及编程方法。（9）功能指令部分：重点是常用功能指令的助记符，各种功能 指令的特点、编程格式、编程代码及编程方法，难点是功能指令的

11、应 用。（10）可编程控制器的应用部分： 重点是可编程控制器控制系统 设计的内容、 步骤和设计方法， 难点是可编程控制器在常用控制系统 中的应用。（ 11）可编程控制器用于模拟量控制和位置控制部分： 重点是可 编程控制器模拟量控制模块的功能、 特性及应用， 难点是点位控制脉 冲输出单元 F2-30GM 和可编程凸轮控制器 F2-32RM 的功能及用途。12）网络与通信部分： 重点是可编程控制器与计算机通信和网络的有关知识，难点是可编程控制器与计算机联网的有关知识六、几点说明1课程教学大纲对各单元知识点提出了分层次要求。 其中 “了解 ” 是对知识的初步认识，规定为 “了解 ”的内容，应能说出它的要点，大 意或利用它进行简单计算； “理解”是对知识的进一步认识； 规定为 “理 解”的内容，应能对它进行完整、确切的描述，并能运用它来分析有 关现象或进行一般计算； “掌握”是对知识的更深入的认识， 规定为 “掌 握”的内容应能在前述 “理解 ”的基础上，正确全面地把握它的含义； 使用条件、应用范围，灵活运用它来解决有关问题，对于不属于以上 三个要求层次的知识，只要求知道即可。2本课程教学大纲中的学时分配是指导性的。 3推荐教材和参考书目。电气控制与 PLC