厦门大学

电气控制实践训练

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课程概述

    本课程是一门集电气技术、计算机技术、控制技术为一体的以实践性为主的专业课程。课程在理论学习的基础上,突出电气控制实践方面的训练。课程包含两部分内容,继电-接触器控制技术和PLC控制技术。这两部分内容不是孤立的。继电-接触器控制技术是传统控制技术,也是学习和掌握PLC控制技术所必需的基础,学习PLC不能脱离继电-接触器控制。

    继电-接触器控制技术部分,是以电动机或其执行电器为控制对象,首先介绍继电接触器电气控制系统的理论和实践基础知识,包括低压电器认识,典型控制电气环节及其分析设计方法,电气控制电路图识图与分析方法以及电工常用工具的使用,在实践部分重点讲述一个电气控制系统的安装接线方法以及完成后的自检方法等实践内容。

    PLC控制技术是本课程的主要内容,重点介绍PLC 的功能,硬件系统、指令系统、编程方法、程序结构与程序设计。最后以PLC控制的工程实例,使学习者掌握PLC控制系统的设计与安装方法。这部分内容主要以行业技术领先的西门子公司的工业自动化产品作为课程平台,以理论授课和工程实践相结合的方式开设课程,通过PLC的基础学习运用,专业领域方向深入研究,工程项目的实践模式开展。课程目的旨在使学生能够在基础知识的掌握、方式方法的学习、工程经验积累、设计能力的提升等方面有所收获。

    本课程在实践方面的学习除了实操视频外,还提供了一个虚拟仿真实验教学平台,在平台上可实现一个完整的继电接触器控制和PLC控制项目实训流程,可基于任务或项目展开实训。基于西门子PLC,最新TIA博途开发软件,可完成项目或任务的相关的理论学习、硬件设计、软件开发、被控对象联合调试及系统运行等方面的内容。


授课目标
工程能力,源自实践!通过系统全面地学习本课程,学习者应掌握传统电气控制以及PLC控制的基本的理论知识,锻炼并提高学习者设计、安装电气控制系统的工程技术能力。
证书要求

本课程最终课程总成绩100分,成绩将由各单元所布置的单元测试、作业等构成

当选修课程学生总成绩达到60-79分,将被授予合格证书。

当选修课程学生总成绩达到80-100分,将被授予优秀证书。


预备知识

课程要求学生提前先修《电工学》、《数字电路》、《模拟电路》以及《计算机基础》。


授课大纲

第1讲 课程导入

第2讲 常用低压电器

    2.1 断路器

    2.2 按钮和行程开关

    2.3 交流接触器

    2.4 时间继电器

    2.5 熔断器

    2.6 热继电器

    2.7速度继电器

第3讲 继电接触器控制基本控制环节

    3.1 三相异步电动机电气控制常用技术

    3.2 三相异步电动机双向运行控制电路

    3.3 三相异步电动机降压起动控制电路

    3.4 三相异步电动机制动控制电路

    3.5 双速电动机的高低速切换控制电路

第4讲 继电接触器控制电气识图与分析方法

    4.1 电气控制电路图的识读

    4.2 电气控制电路图的分析

    4.3 电气控制电路图的设计

第5讲 电工工具使用及电气安装接线基础知识

    5.1 电工常用工具的使用

    5.2 电气安装常用配件

    5.3 电气安装实例

第6讲 继电接触器控制电路自检及排故方法

    6.1 电路断电检查方法

    6.2 电路通电检查方法

第7讲 PLC控制技术导入

    7.1 PLC概述

    7.2 PLC基本原理

    7.3 S7-300硬件介绍

    7.4 虚拟仿真实践平台使用

第8讲 指令基础及位逻辑指令

    8.1 指令基础

    8.2 TIA工程项目创建

    8.3 位逻辑指令

    8.4 常用编程规则

第9讲 定时器指令及应用

    9.1 定时器指令

    9.2 交通灯运行程序设计

第10讲 计数器指令及应用

    10.1 计数器指令

    10.2 比较、赋值指令

    10.3 仓储端入库、出库货物统计程序设计

第11讲 移位循环指令及应用

    11.1 移位循环指令

    11.2 跑马灯控制程序设计

第12讲 模拟量相关指令及其应用

    12.1 算术运算和转换指令

    12.2 模拟量基础

    12.3 模拟量输入输出配置及数值的规范化

    12.4 PID控制

    12.5 温度调节程序举例

第13讲 灌装流水线工程案例设计

    13.1 灌装流水线任务需求分析

    13.2 传感器、执行器选型

    13.3 电气图纸设计

第14讲 灌装流水线控制柜接线

    14.1 器件安装及接线

    14.2 电控柜接线测试

第15讲 灌装流水线基础程序设计

    15.1 控制任务顺序功能图分析

    15.2 顺序流程控制梯形图设计方法

    15.3 单步控制和复位程序设计

    15.4 控制模式转换和报警功能实现

第16讲 人机界面应用及设计

    16.1 人机界面介绍、WinCC介绍

    16.2 项目的创建

    16.3 灌装流水线案例人机界面设计I

    16.4 灌装流水线案例人机界面设计II

    16.5 灌装流水线案例人机界面设计III


参考资料

1.《电气工程技术实训教程  厦门大学出版社   主编:李继芳

2.《电气控制与S7-300PLC工程应用技术》  机械工业出版社  主编:姜建芳


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