课程代码

1022228

课程名称

电气控制与可编程控制器

Electrical Control and   Programmable Controller

课程性质

电气控制与可编程控制器是机械电子工程专业的一门主干课程，也是本专业必修的一门专业课程。

学分/学时

4学分 / 64学时，其中：实验学时8

开课学期

第六学期

开课单位

机械工程学院 优集学院

适用专业

机械电子工程

开课班级

机电171-2

先修课程

高等数学、大学物理、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、数控技术及应用、单片机原理与接口技术、控制工程基础

教材及参考书

王阿根. 电气可编程控制原理与应用（第3版）. 清华大学出版社，2014

薛士龙.电气控制与可编程控制器.电子工业出版社.2011

课程简介

电气控制与可编程控制器是电子信息工程技术、自动化控制技术，通过机电有机结合的方法，主要研究可编程控制器原理及其在工业控制工程应用中的设计技术。本课程内容包括：常用低压电器、电气逻辑控制基础知识和常见电器控制电路；三菱FX系列PLC的三大类指令：基本逻辑指令、步进顺控指令和功能指令；三菱FX系列PLC输入/输出扩展模块和模拟量模块；基本设计方法和典型实例； FX系列PLC编程软件的使用机电一体化原理及机电一体化系统设计的相关技术等。

实验教学

（包含实验的课程填写）

实验教学（8学时）与课程同步进行，实验内容与课程相衔接。详见《电气控制与可编程序控制器实验课程教学大纲（实验课程类）》。

毕业生应具有的知识、能力、素质

1.具有从事电气控制所需的相关数学、自然科学与机械工程知识以及经济管理知识。

2.掌握扎实的工程基础知识和机械工程专业的基本理论知识，了解电气控制的前沿发展现状和趋势。

3.具有综合运用所学科学理论和技术手段设电气控制系统的能力。

4.具有对于电气控制系统进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力。

5.掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。

课程培养学生的知识、能力、素质

1.掌握低压电器的电磁系统、触点系统及基本结构及作用。 [3、4、5]

2.理解三菱FX2N系列PLC的基本组成，工作原理、系统配置、开关量输入模块原理、开关量输出模块等，掌握根据实际需要选择合适型号的PLC。[3、4、5]

4.掌握三菱FX2N基本指令及编程原理。[3]

5. 掌握电气控制系统性能分析和系统设计的基本方法，具备一般电气控制系统的初步设计能力，培养学生的实践能力。[4、9]

教学内容与

学时分配

根据工科类专业人才对现代机电系统综合设计与研究能力的要求以及现代电气控制技术发展趋势，依据电气理论到实际应用过程授课，教学内容包括常用低压电气、电气控制基本电路、PLC的基本结构和工作原理，PLC的基本指令及应用，步进顺控指令，功能指令，可编程控制器的扩展设备，可编程控制器的设计及示例。理论教学课时56学时，实验8学时，其中：

1.常用低压电器（6学时/课内）

介绍低压电气的定义；常用低压电气的分类；刀开关；熔断器；断路器；控制器；主令电器；电阻器等。

2.电气控制基本电路（12学时/课内）

控制电路的基本逻辑概念；三相交流异步电动机基本控制电路；直流电动机的控制电路。

3.PLC的基本结构和工作原理（8学时/课内）

PLC的组成；PLC的基本工作原理；PLC的输入/输出接口电路；FX2N型PLC的配制；PLC中的软元件。

4.基本指令及应用（8学时/课内）

单接点指令；连接导线指令；接点逻辑取反指令；逻辑线圈指令；空操作和结单接点指令；连接导线指令；接点逻辑取反指令；逻辑线圈指令；空操作和结束指令；编程注意事项；编程实例。

5.步进顺控指令（6学时/课内）

状态转移图；步进顺控指令及编程；状态转移图流程的形式。

6.PLC功能指令（14学时/课内）

功能指令的表示形式；程序流程指令；传送比较指令；四则逻辑运算；循环移位数据处理指令。

7. 可编程控制器的设计及示例（2学时/课内）

PLC控制系统的设计概述；输入/输出接线图的设计；PLC控制设计示例。

8.期末考试（2学时/课外）

9.实验（8学时/实验课程）

三相异步电动机起动、点动、停止控制

三相电动机可逆控制

三相异步电动机星型-三角形形降压起动控制

十字路口交通灯控制

教学方法

课程教学以提倡教师为主导学生为主体的教学理念为指导原则，精心组织课程理论教学和实践教学安排，重点加强学习方法与研究方法的指导，提高学生独立获取知识的能力、实践能力与创新能力，增强学生的适应性和创新性。

通过授课与讨论、实验与课程设计等重点培养学生的综合设计能力、分析能力和创新能力，培养学生的工程实践能力。

本课程的教学将充分利用多媒体、网络技术等制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。本课程采用考试、作业、实验、课程设计等多种形式综合考核，采用工程背景强的课程设计来锻炼学生的电气控制系统的设计能力。

考核成绩比例

课后作业  10%  小论文 20%   课程实验10%    期末考试  60%

期末考试形式

笔试

期末考试要求

描述考查知识点和掌握熟练程度要求，对知识应用能力考核要求

试卷题型分值

考试题型及每大题、每小题分值。（教考分离试卷可略有调整）