第一篇：《電氣控制與PLC》教學模式改革

《電氣控制及PLC應用》教學模式綜述

舒 斌

《電氣控制及PLC 應用》是電氣自動化專業的核心專業課，是學生掌握現代工業自動化技術的基礎。可編程序控制器又簡稱PLC，是在繼電器—接觸器控制技術和計算機控制技術的基礎上發展起來的一種新型工業自動控制設備。它以微處理器為核心，集自動化技術、計算機技術、通信技術為一體，被廣泛應用于機床印刷機、裝配生產線、電梯控制等自動化控制的各個領域中。我校在多年教學實踐的基礎上，以“強化實踐，重在應用”為指導思想，選擇以三菱FX系列為主線產品，重新審視了教學內容、方法與手段，加強了實驗基地建設，并取得了一定實效。

一、確定教學目標，整合課程內容，教學做一體化

根據社會對PLC技術人才的需求，教學為地方經濟建設服務的宗旨，課程教學具有以應用能力為主的課程教學目標，注重實踐技能的培養，更新教學方法和手段，提高學生的實際應用能力的特點。根據課程的教學目標，我校以項目應用為主線，教學做一體化為主要教學方法的基礎上，優化組合教學內容，將課程內容調整為電氣控制、PLC基本原理與應用、SFC 編程法、功能指令應用、觸摸屏變頻器和系統設計與維護六部分，重新完善的課程教學標準和實訓大綱，編寫了課程整體教學設計和典型教學案例等教學文件。

二、理論知識夠用，加強實踐，任務一條線

高職教育強調對學生專業能力的培養，專業教學強調理論夠用，重在應用。在《電氣控制及PLC應用》課程的教學中，重點只講解一些必要的、基礎性的理論，重點放在學生的實踐活動中。根據學生的特點，只有保證充分的實踐，學生才能更好地學以致用。給學生一個任務進入實驗室，完成任務后即完成的基礎知識和基本技能的掌握。我校《電氣控制及PLC 應用》的實踐課時已達到了總計劃課時的50%。

在講低壓電器時，對其原理只作簡單介紹，重點是采用將實物帶進教室或是直接到實驗室上課的方法，要求學生對各種典型的低壓電器進行拆卸組裝，指導他們掌握各種低壓電器的功能及各部分的名稱和作用等。例如，對交流接觸器要求學生熟悉其主觸點常開、常閉輔助觸點，線圈及其它部分的功能和特點。采用這種方法教師講起來比較輕松，學生學起來也很有興趣。并且經過這樣訓練之后，學生對常用低壓電器的構造和功能非常熟悉，為后面學習低壓電器控制線路的安裝接線及簡單維修打下了堅實的基礎。

任何電氣控制線路都遵循一定的原則和規律，都可看成是由一些比較簡單的基本控制環節組合而成的。因此，首先要求學生將一些典型的基本環節，如電動機的連續控制、正反轉控制、自動往返及順序起動等電路記下來，達到會畫、并能理解圖中各個元件及其符號的程度。然后，通過給基本電路添加適當的環節得到新的控制電路。這樣，既加深了基本電路的理解，也學會了經驗設計法的方法。

我校投入大額資金購買了相關實驗設備，目前已有1個電控實驗室、1個PLC基礎實驗室配置三菱公司的FX1N系列和與電腦配套的基礎實驗臺共24臺，10套手動編程器、一套六站的三菱FX2N系列模塊化生產培訓系統和羅克韋爾的三層網絡實驗室。為學生提供了充分的實踐機會，符合專業培養目標對學生專業技能培養方面的要求，學生的動手能力顯著提高。

三、多媒體課件與模擬軟件相結合

《電氣控制及PLC應用》課程中有大量的電氣原理圖，各元器件間的動作關系不易說清楚。多媒體課件有效地克服了傳統板書的缺點，內容的準備與布置方便靈活，單位時間內授課信息量大大提高，還可以把動畫和聲音引進多媒體課件，增加了內容的生動性，使學生易于接受和理解。

另外，PLC教學中還應用了三菱的FX-TRN-BEG-CPLC教學仿真軟件，該軟件集三維仿真環境、模擬操作面板、編程環境于一體，在對三維仿真環境和模擬操作面板中的仿真設備編程之后，可以調試運行，觀察結果，使教學更加生動形象，以便取得良好的教學效果。

四、由單一到綜合逐步引導

在課堂教學中，對于電氣控制功能的實現采用逐步引導的教學方法，引導學生思考實現控制功能的每個過程。最后對整個電路原理圖進行整體分析。先提供一個可供參考的電路，然后在此基礎上提出新的控制要求和需實現的新功能，引導學生逐步完成對復雜電路的思考、實驗、驗證。

PLC開發過程是一個從分析控制要求到主電路及I/O設計，再到PLC程序設計，最后進行綜合調試的過程。這一工作過程，無論是簡單的PLC控制系統，還是復雜的PLC控制系統，都是如此。因此，可以根據這一特點將PLC課程中基本知識、設計方法、接線訓練、綜合調試等按照先簡單、后復雜的原則用項目的方式組織起來，由淺入深地進行教學。如設計機械手PLC控制系統時，可以先從機械手的手動操作控制、自動操作控制這些單一訓練開始，再過渡到具有手動、自動、單步、單周期的這種綜合訓練，確保學生能夠一步步地完成各個項目。

五、傳統內容與現代知識相結合

現代工業先進的控制系統不僅包括傳統的繼電器—接觸器控制系統和PLC控制系統，而且融合了現代網絡技術和通信技術。除了講述傳統的繼電器—接觸器控制系統和PLC控制系統外，還應對工業組態技術、現場總線和工業以太網技術進行簡單介紹，使學生在掌握傳統電氣控制知識的基礎上，對先進的現代工業控制系統也有所了解。利用學校羅克韋爾PLC實驗室提供AB PLC的現代的三層網絡控制技術的實驗平臺，展示現代PLC控制中的最新技術和應用，為今后學生的就業和專業發展打開新的空間。

第二篇：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

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、節能燈等

三、熒光燈電路

1、熒光燈的組成：燈管、鎮流器、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→熱電子發射→產生高壓電→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、電流與匝數間關系。3．掌握理想變壓器工作規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律。

難點

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

教學方法

講授法,列舉法,啟發法，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，是電能轉換的一個基本電器，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

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，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 知識梳理

一、概述 電器

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

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：根據電磁原理工作：當電磁線圈通電后，線圈電流產生磁場，使靜鐵心產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：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、接觸器極數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量應能滿足控制系統的需要。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換用。具有輸入電路（又稱感應元件）和輸出電路（又稱執行元件），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、頻率繼電器等等。

3、特性：繼電特性曲線。

4、參數：返回系數、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量不夠時，可利用中間繼電器來切換多條控制電路。

2、固態繼電器：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，經過設定的延時時間才使執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、整定調整裝置及手動復位裝置等組成。

3、原理

4、參數：熱繼電器額定電流、相數、熱元件額定電流、整定電流及調節范圍等。速度繼電器

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

2、組成：轉子、圓環（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值并經過一定的時間后，電流在熔體上產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：額定工作電壓、殼架額定電流等級、極數、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：用來發布命令、改變控制系統工作狀態的電器。

2、類型：按鈕、行程開關、萬能轉換開關、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：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：通過光的發射和接收實現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、調速和制動。

2、結構組成：主要由手柄、定位機構、轉軸、凸輪和觸點組成。

3、原理：轉動手柄時，轉軸帶動凸輪一起轉動，轉到某一位置時，凸輪頂動滾子，克服彈簧壓力使動觸點順時針方向轉動，脫離靜觸點而分斷電路。在轉軸上疊裝不同形狀的凸輪，可以使若干個觸點組按規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，它能轉換多種和多數量的電氣控制電路。

2、轉換開關定位特征

3、轉換開關接線圖

第三篇：《電氣控制與plc應用技術》 總結

1第一章

1.低壓電器：指使用在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的的電路中，根據外界施加的信號和要求，通過手動或自動方式，斷續或連續地改變電路參數，以實現對電路或非電對象的切換、控制、檢測、保護、變換和調節的電器。

2.低壓電器的分類：①按用途和控制對象不同，可分配電電器、控制電器。②按操作方式不同，可分為自動電器、手動電器。③按工作原理，可分非電量控制電器、電磁式電器。

3.短路環的作用：為了消除交流電磁鐵產生的振動和噪音。4.電器的基本結構：檢測部分、執行部分。

5.熔斷器結構：主要由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。工作原理：熔斷器的熔體與被保護的電路串聯，當電路正常工作時，熔體允許通過一定大小的電流而不熔斷；當電路發生短路或嚴重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當電流產生的熱量達到熔體的熔點時，熔體熔斷切斷電路，從而達到保護電路的目的。7.低壓斷路器：由觸點系統、操作機構、保護元件三部分組成。過電流、過負載、失電壓、分勵脫扣器。其功能為：①過電流：與主電路串聯，當發生短路時，過電流脫扣器的銜鐵被吸引使自動脫扣機構動作。②過載：電路過載時，~元件產生的熱量增加，使雙金屬向上彎曲，推動自動脫扣器構動作③失電壓：電路失壓時，~的銜鐵釋放，使~④分勵：用于遠距離分斷電路。第二章

1.三相異步電動機制動控制電路：能耗制動控制、反接制動控制、機械制動控制。區別：能耗制動作用的效果與通入直流電流的大小和電動機轉速有關，在同樣的轉速下，電流越大，其制動時間越短；而反接制動是在電動機轉速接近零時，及時切斷交流電源，防止反向又起動。第五章

1.可編程序控制器基本組成：微處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出接口（I/O）、外圍設備、電源。2.可編程序控制器的工作原理：PLC執行程序是以循環掃描方式進行的。掃描過程三階段：輸入采樣階段、程序執行階段、輸出刷新階段。3.PLC控制與繼電器控制的區別：①元器件不同②工作方式不同③元件觸點數量不同④控制電路實施方式不同。4.PLC與單片機區別：①PLC是建立在單片機之上的產品，單片機是一種集成電路，兩者不具有可比性②單片機可以構成各種應有系統，PLC是單片機應用系統的特例③PLC具有互換性，而單片機應有系統千差萬別。5.電氣制動是通過與驅使設備運動的運轉方式相反的電氣連接方式從而使設備達到加速停止的效果；機械制動則是通過物理力學方式抑制設備的現有運動。

第六章 1.CPU224型PLC結構特點：有兩個 DC輸入點，兩個輸出點（DC和繼電器）。

第七章 1.基本邏輯指令：是指構成基本邏輯運算功能指令的集合，包括基本位操作、置位/復位、邊沿觸發、定時、計數、比較等邏輯指令。

2.PLC常用的基本指令：位操作指令，梯形圖指令有觸點和線圈兩大類，觸點又分為常開和常閉兩種形式；語句表指令有與、或以及輸出等邏輯關系，位操作指令能夠實現基本的位邏輯運算和控制。基本位操作指令操作數尋址范圍：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。3.基本邏輯指令的語句表：由指令助記符和操作數兩部分組成，操作數由可以進行位操作的寄存器元件及地址組成。4.常用位操作指令助計符的定義如下所述：①LD（Load）：裝載指令，對應梯形圖從左側母線開始，連接常開觸點。②LDN（Load Not）：裝載指令，對應梯形圖從左側母線開始，連接常閉觸點。③A（And）：與操作指令，用于常開觸點的串聯。④AN（And Not）：與操作指令，用于常閉觸點的串聯。⑤O（Or）：或操作指令，用于常開觸點的并聯。⑥ON（Or Not）：或操作指令，用于常閉觸點的并聯。⑦=（Out）：置位指令，線圈輸出

5.置位/復位指令：①S（置位）：將從操作數的直接位地址（Bit）開始的N個邏輯位置1。②R（復位）：將從操作數的直接位地址（Bit）開始的N個邏輯位置0。6.定時器指令：可分為通電延時型（TON）、有記憶的通電延時型（保持型）（TONR）、斷電延時型（TOF）三種類型；按照時基標準，定時器可分為1ms、10ms、100ms三種類型。7.計數器指令：利用輸入脈沖上升沿累計脈沖個數，S7-200系列PLC有遞增計數（CTU）、增／減計數（CTUD）、遞減計數（CTD）等三類計數指令。

雙速電動機定于繞組接線圖

主軸電動機控制電路

第四篇：電氣控制與PLC知識總結

常用器件

接觸器

一 ：接觸器的結構和工作原理

1、接觸器的作用

用來頻繁地接通和分斷交直流主回路或大容量控制電路。主要控制對象是電動機能遠距離控制，具有欠（零）壓保護。

2、接觸器的結構：

（1）電磁系統——電磁系統包括動鐵心（銜鐵）、靜鐵心和電磁線圈三部分，其作用是將電磁能轉換成機械能，產生電磁吸力帶動觸頭動作。

（2）觸頭系統——

a、觸頭又稱為觸點，是接觸器的執行元件，用來接通或斷開被控制電路。

b、觸頭的分類：①按分為控制的電路分為：主觸頭——主觸頭用于接通或斷開主回路，允許通過較大的電流。輔助觸頭——輔助觸頭用于接通或斷開控制回路，只能通過較小的電流

②按其原始狀態分為：（線圈斷電后所有觸頭復位，即回復到原始狀態。）常開觸頭（動合觸點）——原始狀態時(即線圈未通電)斷開線圈通電后閉合的觸頭 常閉觸頭（動斷觸點）——原始狀態時閉合，線圈通電后斷開的觸頭。

（3）滅弧裝置——觸頭在分段電流瞬間，觸頭間的氣隙中產生電弧，電弧的溫度能將觸頭燒損，并可能造成其他事故，因此，應采用適當措施迅速熄滅電弧。常采用滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。3 接觸器的工作原理

當電磁線圈通電后，使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作，使常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，兩者是聯動的、當線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復原，即常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。4接觸器的圖形符號、文字符號

二 ： 交、直流接觸器的特點

接觸器按其主觸頭所控制主電路電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器。①當交變磁通穿過鐵心時，將產生渦流和磁滯損耗，使鐵心發熱。為減少鐵損，鐵心用硅鋼片沖壓而成。為便于散熱，線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上。為防止交變磁通使銜鐵產生強烈振動和噪聲，交流接觸器鐵心端面上都安裝一個銅制的短路環。交流接觸器的滅弧裝置通常采用滅弧罩和滅弧柵。

②直流接觸器線圈通以直流電流，主觸頭接通、切斷直流主電路。

a直流接觸器鐵心中不產生渦流和磁滯損耗，所以不發熱。鐵心可用整塊鋼制成。為散熱良好，通常將線圍繞制成長而薄的圓筒狀。b

250A以上的直流接觸器采用串聯雙繞組線圈。c

直流接觸器滅弧較難，一般采用滅弧能力較強的磁吹滅弧裝置。繼電器

一、作用：用于控制和保護電路中，作信號轉換用

輸入電路：輸入量（如電流、電壓、溫度、壓力等）變化到一定值時繼電器動作。輸出電路：執行元件接通或斷開控制回路。

繼電器種類①電流繼電器②時間繼電器③電壓繼電器④熱繼電器⑤中間繼電器⑥速度繼電器 中間繼電器

一、作用：是將一個輸入信號變成多個輸出信號或將信號放大（即增大觸頭容量）的繼電器。

二、常用的中間繼電器有JZ7系列——以JZ7－62為例：JZ為中間繼電器的代號，7為設計序號，有6對常開觸頭，2對常閉觸頭。

時間繼電

一、定義：是一種按照時間原則進行控制的繼電器。

二、分類

①空氣阻尼式時間繼電器——它由電磁機構、工作觸頭及氣室三部分組成，它的延時是靠空氣的阻尼作用來實現的。②電動式時間繼電器 ③電子式時間繼電器

熱繼電器

一、定義 是專門用來對連續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。

l.熱繼電器的結構及工作原理 2.工作原理

雙金屬片作為溫度檢測元件，由兩種膨脹系數不同的金屬片壓焊而成，它被加熱元件加熱后因兩層金屬片伸長率不同而彎曲、加熱元件串接在電動機定子繞組中，在電動機正常運行時，熱元件產生的熱量不會使觸點系統動作。當電動機過載，流過熱元件的電流加大，經過一定的時間，熱元件產生的熱量使雙金屬片的彎曲程度超過一定值，通過導板推動熱繼電器的觸點動作（常開觸點閉合，常閉觸點斷開）。通常用其串接在接觸器線圈電路的常閉觸點來切斷線圈電流，使電動機主電路失電。故障排除后按手動復位按鈕，熱繼電器觸點復位，可以重新接通控制電路

熔斷器 ,1 工作原理

當通過熔斷器的電流超過一定數值并經過一定的時間后，電流在熔體上產生的熱量使熔體某處熔化而分斷電路，從而保護了電路和設備。

繼電接觸控制系統的基本控制電路 過載保護——用熱繼電器FR作為過載保護的電器

當電動機長時間過載，熱元件動作，熱繼電器的常閉觸點斷開控制電路，使接觸器線圈斷電釋放，其主觸頭斷開主電路，電動機停止運轉，實現過載保護。欠壓和失壓保護——它是依靠接觸器自身的電磁機構來實現的。條件是主電路與控制電路共用同一電源。3 點動控制線路

一、線路（a）：按下SB，KM線圈通電，電機啟動。手松 開按鈕SB時，接觸器KM線圈又斷電，其主觸點斷開，電機停止轉動

二、線路（b）是帶手動開關SA的點動控制線路。當需要點動控制時，只要把開關SA斷開，由按鈕SB來進行點動控制。當需要正常運行時，只要把開關SA合上，將KM的自鎖觸點接入即可實現連續控制。4 多地控制線路

1、在大型生產設備上，為使操作人員在不同方位均能進行起、停操作，常常要求組成多地控制線路。

2、原則：①多個起動按鈕并聯，② 多個停止按鈕串聯。

自耦變壓器降壓啟動的特點： 自耦變壓器繞組一般具有多個抽頭以獲得不同的變化。在獲得同樣大小的起動轉矩的前提下，自耦變壓器降壓起動從電網索取的電流要比定子串電阻降壓起動小得多，或者說，如果兩者要從電網索取同樣大小的起動電流，則采用自耦變壓器降壓起動的起動轉矩大。缺點：自耦變壓器價格較貴，而且不允許頻繁起動 5 反接制動控制線路

1）、控制原理①反接制動是利用改變電動機電源的相序，使定于繞組產生相反方向的旋轉磁場，因而產生制動轉矩。反接制動常采用轉速為變化參量進行控制。② 反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對速度接近于兩倍的同步轉速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當于全電壓直接起動時電流的兩倍，因此反接制動特點之一是制動迅速，效果好，沖擊大，通常僅適適用于10kw以下的小容量電動機。為了減小沖擊電流，通常要求在電動機主電路中串接限流電阻。短路保護

1）

過流保護

一、電動機不正確地起動或負載轉距劇烈增加會引起電動機過電流運行。長時間過電流運行，可造成電動機損壞。

① 原則上，短路保護所用元件可以用作過電流保護，不過斷弧能力可以要求低些。②常用瞬時動作的過電流繼電器與接觸器配合起來作過電流保護，過電流繼電器作為測量元件，接觸器作為執行元件斷開電路。

③籠型電動機起動電流很大，如果要使起動時過電流保護元件不動作，其整定值就要大于起動電流，那么一般的過電流就無法使之動作了。所以過電流保護一般只用在直流電動機和繞線式異步電動機上。整定過電流動作值一般為起動電流的1.2倍。2）

過載保護

一、電動機長期超載運行，繞組溫升將超過其允許值，造成絕緣材料變脆，壽命減少，嚴重時會使電機損壞。過載電流越大，達到允許溫升的時間就越短。常用的過載保護元件是熱繼電器。

二、由于熱慣性的原因，熱繼電器不會受電動機短時過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時動作，所以在使用熱繼電器作過載保護的同時，還必須設有短路保護。選作短路保護的熔斷器熔體的額定電流不應超過4倍熱繼電器發熱元件的額定電流。3）

零電壓、欠電壓保護

一、定義：電網失電后恢復供電時，電動機自行起動，可能使生產設備損壞，也可能造成人身事故。對供電系統電網來說，同時有許多電動機及其他用電設備自行起動也會引起不允許的過電流及瞬間網絡電壓下降。

1、零電壓保護——防止電網失電后恢復供電時電動機自行起動的保護叫做零電壓保護。

2、欠電壓保護——在電源電壓降到允許值以下時，需要采用保護措施，及時切斷電源，這就是欠電壓保護

3、在控制線路的主電路和控制電路由同一個電源供電時，具有電氣自鎖的接觸器兼有欠電壓和零電壓保護作用

4、在控制線路的主電路和控制電路不由同一個電源供電時，零壓、欠壓保護元件常用

5、欠壓繼電器：其線圈跨接在定子兩相電源線上，其常開觸頭串接在控制電動機的接觸器線圈的電路中。

典型機械設備電氣控制系統分析

一

C650車床的電氣控制的要求 電氣控制電路分析

1、主軸電動機的控制

1）主軸正反轉控制

KM1、KM2控制主軸電動機正反轉

KM3主觸點短接反接制動電阻R，實現全壓直接起動運轉 具體實現

由按鈕SB3、SB4和接觸器KM1、KM2組成主軸電動機正反轉控制電路，并由接觸器KM3主觸點短接反接制動電阻R，實現全壓直接起動運轉。

2）主軸的點動控制

SB2與接觸器KMl控制

具體實現

SB2與接觸器KMl控制，并在主軸電動機M1主電路中串入電阻R減壓起動和低速運轉，獲得單方向的低速點動，便于對刀操作。

3）主軸電動機反接制動的停車控制

停止按鈕SB1與正反轉接觸器KM1、KM2及反接制動接觸器KM3、速度繼電器KS 具體實現

主軸停車時，由停止按鈕SB1與正反轉接觸器KM1、KM2及反接制動接觸器KM3、速度繼電器KS，構成電動機正反轉反接制動控制電路，在KS控制下實現反接制動停車。

4）主軸電動機負載檢測及保護環節 采用電流表檢測主軸電動機定子電流。

為防止起動電流的沖擊，采用時間繼電器KT的常閉通電延時斷開觸點連接在電流表的兩端，為此KT延時應稍長于M1的起動時間。

2、刀架快速移動的控制

刀架助快速移動由快速移動電動機M3拖動，由刀架快速移動手柄操作。當扳動刀架快速移動手柄時，壓下行程開關SQ，接觸器KM5線圈通電吸合，使M3電動機直接起動，拖動刀架快速移動。

當將快速移動手柄扳回原位的。SQ不受壓，KM5斷電釋放，M3斷電停止，刀架快速移動結束。

3、冷卻泵電動機的控制

由按鈕SB5、SB6和接觸器KM4構成電動機單方向起動、停止電路，實現對冷卻泵電動機M2的控制。

電氣設計

一 電氣控制線路的設計中應注意的幾個問題

1選擇控制電源

2減少通電電器的數量，采用標準件并盡可能選用相同型號。3合理使用電器觸點，以提高可靠性。4正確連接電器的觸點和電器的線圈。5盡量縮短連接導線的數量和長度。

6控制線路在工作時，除必要的電器通電外，其余的盡量不通電以節約電能。7控制線路中應避免出現寄生電路。8避免電器依次動作。9電器連鎖和機械連鎖共用。10注意小容量及電器觸點的容量

可編程序控制器

1，PLC的中文全稱：中文全稱為可編程邏輯控制器

2、PLC的硬件組成：PLC的硬件主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口電源等部分組成。PLC的工作方式是 ：PLC的工作方式：采用周期循環掃描、集中輸入與集中輸出的工作方式 PLC的輸出通常有三種形式：繼電器輸出、雙向晶閘管輸出、晶體管輸出

5、簡述PLC的結構與工作原理？ PLC由硬件系統和軟件系統組成。

PLC的工作原理：PLC采用“順序掃描，不斷循環”的工作方式。

（1）每次掃描過程，集中對輸入信號進行采樣，集中對輸出信號進行刷新；（2）輸入刷新過程，當輸入端口關閉時，程序在進行執行階段時，輸入端有新狀態，新狀態不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態才被讀入；（3）一個掃描周期分為輸入采樣，程序執行，輸出刷新；（4）元件映象寄存器的內容是隨著程序的執行變化而變化的；（5）掃描周期的長短由三條決定，（a）CPU執行指令的速度（b）指令本身占有的時間（c）指令條數；

（6）由于采用集中采樣，集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現象，即輸入/輸出響應延遲。

電氣控制及PLC課程總結

班級：B120204 學號：B12020303 姓名：王貴斌

第五篇：《電氣控制與PLC》課程說課稿

《電氣控制與PLC》課程說課稿

一、課程簡介：

《電氣控制與 PLC》是電氣自動化技術、機電一體化技術、數控技術等專業必修的專業課之一，同時它也是幫助學生考取中級和高級電工職業資格證書和PLC程序設計師資格證書的核心課程。20 世紀 90 年代以來，由于全國職業教育的力度加大，我院又對這門課程進行了改革。一方面對教學內容進行整合，將《工廠電氣控制設備》和《 PLC 原理與技術》這兩門課整合成一門課程，包括“電氣控制”和“ PLC 技術”兩大部分，并且增加了實踐性和創新性教學環節等。另一方面在教學手段和方法上做了大量工作，實施任務驅動教學法，現場組織教學，制作了多媒體課件、題庫等，是我院教學改革最活躍的課程之一。

在電氣自動化技術專業的能力結構中，本課程占有重要位置。要求熟悉常用低壓電器的原理及使用，能熟練閱讀機床電氣控制線路的原理圖和接線圖，能進行技術改造；熟練掌握PLC控制技術及其在工業控制中的應用。

二、教學目標：

通過學習，使學生掌握電器元件的檢測與選用，掌握電氣線路的安裝接線方法、步驟、技巧和技術要求，能分析并排除電氣控制電路中的常見故障，能獨立編制較復雜的 PLC 應用程序并能獨立設計簡單的 PLC 應用控制系統。課程內容設計上與維修電工的國家職業技能要求相融通，幫助學生獲得中級或高級電工、維修電工技能證書，并爭取獲得PLC程序設計師資格。

三、教學內容設計

針對本課程實踐性、實用性強的特點，我們以“強化能力、重在應用”為指導思想，在教學內容的選取上以培養技能型專業人才為出發，以滿足崗位職業技能需求為目標，以真實的工作任務或產品為載體設計教學過程，以必需夠用為度設計教學內容，增加實踐教學的學時，培養學生的工程應用能力。

1、課程內容設置

（1）本課程主要采用任務驅動教學法，共設置了14項教學任務。教學內容有機整合，打破了簡單以教材順序授課的方式，根據滿足各項教學任務的實際需求，統籌考慮和選取教學內容，融教、學、做相結合為一體。每一項教學任務在教師講解所需知識點后，都需要學生自己動手完成電路設計、連接、程序編制、調試等實際操作任務，理論課時、實踐課時數比例達到1：1。

2、教材及相關資料建設

教材建設：以前，本課程主要教授對象是中專電氣專業的學生，教學內容以“電氣控制”為主，當時PLC是一門新技術，只是作為電氣控制的補充，選用的教材為《工廠電氣控制技術》，PLC內容只占其中的一小部分。隨著PLC技術的發展和廣泛應用，企業對該技術專業人才的需求量也越來越大，技術要求越來越高，為了適應用人單位的需要，我校開始將PLC內容從“電氣控制”中獨立出來開課，教

材分別使用《工廠電氣控制技術》和《可編程控制器原理》。02年以后，我院升格為高職院校，隨著PLC價格的降低以及PLC網絡技術的發展，PLC逐步取代繼電器--接觸器控制系統而成為控制領域的主力軍，因此，我院將“PLC技術”課程與“電氣控制”課程進行了合并，要求教材將電氣控制部分內容適當減少，而以PLC為主，所以選擇內容合理，實用性強的教材至關重要。我課程組在教材建設方面投入了很大的力量，先后組織相關教師根據我院實驗設備的特點編寫《電氣控制與PLC技術》、《電氣控制實驗、實訓指導書》、《PLC技術實驗、實訓指導書》等教材。2005年2月由李向東主編的教材《電氣控制與PLC技術》由機械工業出版社正式出版，該教材是按照我系的教改思路進行編寫的，電氣控制部分作為學習PLC的基礎知識，以夠用、實用為原則只占其中的三章，教學內容更多地針對工業現場應用中眾多的PLC產品型號，注重點面結合、強化技術、重視知識、技術能力培養，強化程序設計指導、現場設備維修、工程應用能力訓練和技術綜合一體化能力培養。該教材在使用過程中受到使用教師聲和學生的一致好評，2007年該教材被評為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材、高職高專機電類專業規劃教材。

四、教學方法與手段

1、教學設計

在課程設計上我們將實踐教學與理論教學同步進行，使學生所學的理論知識得以驗證，培養學生的初步操作技能，實現理論和實踐的有機結合。教學過程采用“任務驅動教學法”，使學生的學習目標更

明確，帶著具體的任務投入到學習中去，增加了學習的興趣，提高了學生學習的主動性和自覺性。并且由設置的教學任務將理論教學和實踐教學融為一體，將“電氣控制”與“PLC技術” 融為一體，將傳統教學方法與現代化教學方法融為一體，將第二課堂活動、科技創新與比賽活動、職業技能考核、頂崗實訓、畢業設計貫穿于整個教學過程中，呈現出全新的教學場景。

綜合實訓以培養訓練學生崗位能力為目標要求，分組按項目以崗位工作過程順序組織實施，使學生受到基本技能和技術應用能力的系統訓練，培養學生綜合分析問題、解決問題的工作實際能力和團隊合作精神；將企業產品技術引入教學中，更加體現了職業教育的特點，縮短了學生上崗適應期。

2、教學方法

1）注重任務驅動，以項目為導向，推行項目化教學

在基礎教學及綜合實訓過程中積極推行項目化教學，可從工程實例或生活實際方面選擇適合的綜合項目，通過布置任務→提出工程實例項目→講解相關知識→分析解決方案→設計控制系統→模擬工業環境上機調試→討論總結經驗等環節，以項目為導向，以任務驅動、組織教學。通過基于組態王技術的模擬設備模擬實操環境，拉近理論與應用的距離，為學生就業后盡快適應工作崗位的要求打下堅實的基礎。

2）采用靈活多變的教學組織方式，活躍課堂氣氛

課堂教學注重師生交流，方式靈活多變，以活躍課堂氣氛。如啟

發式教學，由若干問題啟動課堂教學，經過啟發式的推理，最后歸納總結，引導學生循問題而思考，提高對知識的領悟力，加強對關鍵內容的理解；互動式教學，加強師生互動環節，活躍課堂氣氛，促進學生自主思考提出問題，解答問題，激發學生潛能；情景式教學，使學生身處實踐現場，講練結合、交互滲透。

3）.采用三級指導，提高學生知識綜合應用能力和創新能力

在實踐教學的方法上，采用全指導、半指導和零指導三級指導方法。基礎實驗采用教師全程輔導的方法，目的是讓學生學會簡單的實驗技能，并通過實驗加深對理論知識的理解；半指導是針對一些設計性實驗，給出控制要求、硬件電路、軟件設計提示、調試步驟等，由學生自己編制程序、上機調試；零指導是針對綜合實訓項目，只給學生控制要求，其余內容全由學生自行設計，目的是培養學生綜合運用所學知識的能力和創新能力。

4）在教學中采用實踐－理論－再實踐的一體化教學模式。

以實驗室或實訓室為第一課堂，實施現場教學，首先讓學生觀察實物教具或控制電路，提出本節所講述的內容，讓學生帶著問題有的放矢聽課，并用多媒體課件配合講解理論，最后直接指導學生完成相關實驗，使實踐教學與理論教學同步進行，既保持理論知識的系統性，又貫徹理論知識的應用性，使其所學的理論知識得到驗證，培養學生的初步操作技能，實現理論和實踐的有機結合。這種邊講邊練的方法解決了傳統教學中理論與實踐脫節的問題。

5）密切校企合作、實施工學結合，集技能培養與助學幫困于一身。

3、教學手段

1）利用現代化多媒體教學手段，提高教學效率

本課程組教師積極學習制作教學課件和動畫，利用多媒體教室，采用多媒體教學手段，給學生提供更多的圖片、資料，增大課堂的信息量，尤其是其中的動畫演示部分，將復雜的結構原理，電路控制過程等通過動畫比較形象的展示出來。有助于激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，從而提高教學效率。2）充分利用網絡教學資源

除了正常的理論教學、實踐教學所能提供給學生的教學資源外，為了調動學生自主學習的主觀能動性，我們還把課程教學信息與教學資源全部放在了校園網上，利用這些校園網資源，在課程的開始，給學生推薦相關的優秀專業網站，鼓勵和引導學生上網了解PLC的發展和應用形勢，教學過程中學生可以隨時下載電子課件、習題庫、試卷庫、教學改革、技能訓練項目、開放性課題等內容；學生可以通過校園網復習課堂內容、完成課后討論題、進行自我測試，也可以通過論壇與教師、同學進行交流、互動。另外課程組已經擬定計劃，準備將所有授課錄像和實訓錄像放在校園網中，學生可以通過錄像進行遠程學習。

為使網絡資源得到有效合理的應用，我系建立了運行機制良好的硬件環境，專業機房、多媒體教室等，提供了網絡教學平臺，選編、制作了系列軟件資源，能夠滿足本課程進行網絡教育的教學需要，并在教學實踐中發揮了積極作用。