授课教案电气控制技术.pdf

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1、.教案 第 1 课次 工程章节 单元 1：三相异步电动机拖动电路分析 工程 1：三相异步电动机的启保停控制 学时 3 教学目标 1掌握常用低压电器的分类、作用、符号、规格和选用方法等；2掌握三相异步电动机的启动、保持、停顿控制线路；教学重点 常用低压电器作用和选用方法等；三相异步电动机的启保停控制线路。教学难点 电气控制线路图的绘制和自锁的概念。教学方法与教学手段 使用多媒体课件，让学生掌握根本理论知识，然后通过仿真软件或者动画模拟，让学生了解控制电路的运行过程，从而掌握启保停控制电路的作用。布置作业 P70：4、9、12 1、接触器的主要作用是什么？接触器主要由哪些局部组成？交流接触器和直流

2、接触器的铁芯和线圈的构造各有什么特点？2、既然在在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否就可以不装熔断器？为什么？3、画出以下电气元件的图形符号，并标出其文字符号：1熔断器；2热继电器的动断触点；3热继电器的热元件；4接触器的线圈；(5)断路器。课后小结 .教学过程 可续页 1、新学期第一次课，首先介绍电气控制技术的开展现状、本课程的性质和任务、学习本课程可以掌握哪些能力，本课程的考核方式。2、通过工业和日常生活中的典型应用，引入三相异步电机的启保控。图 1-1 异步电机的典型应用 3、常用低压电器的介绍，通过图片、动画介绍原理、分类、选用。详见 PPT 4、使用斯

3、沃数控机床仿真软件结合动画演示，介绍启保停控制电路的工作原理，接线连接，电路的运行保护。5、布置作业。.教案 第 2 课次 工程章节 单元 1：三相异步电动机拖动电路分析 工程 2：三相异步电动机正反转与顺序控制 学时 3 教学目标 1掌握三相异步电动机正反转与顺序控制线路的工作原理；2掌握接触器联锁和双重联锁的实现方法；3掌握时间继电器的原理，构造和用途；4)掌握电气控制线路的读图方法。教学重点 掌握三相异步电动机正反转与顺序控制线路的工作原理；掌握电气控制线路的读图方法。教学难点 接触器联锁和双重联锁的实现方法 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，让学生掌握根本理论知识，然后通过仿真软件或

4、者动画模拟，让学生了解控制电路的运行过程，从而掌握正反转和顺序控制电路的作用。布置作业 P70：20、21 1、按以下要求画出三相笼型异步电动机的控制线路：1既能点动又能连续运转；2能正反转控制；3能在两处起停；4有必要的保护。2、设计一个控制三台三相异步电动机的控制电路，要求MA1 启动 20S 后，MA2 自行启动，运行 5S 后，MA1 停转，同时 MA3 启动，再运行 5S 后，三台电动机全部停转。课后小结 .教学过程 可续页 1、复习提问：(a)低压电器的界定；(b)直流电磁机构与交流电磁机构的异同；(c)启保停控制电路的保护功能。2、通过工业典型应用，引入三相异步电机正反转和顺序控

5、制。图 1-2 全功能车床主轴的运动 3、常用时间继电器的介绍，通过图片、动画介绍原理、分类、选用。详见 PPT 4、使用斯沃数控机床仿真软件结合动画演示，介绍正反转和顺序控制电路的工作原理，接线连接，电路的运行保护。5、布置作业。.教案 第 3 课次 工程章节 单元 1：三相异步电动机拖动电路分析 工程 3：三相异步电动机的降压启动 工程 4：三相异步电动机的调速控制 学时 3 教学目标 1掌握三相异步电动机的降压启动的方法；2掌握三相异步电动机的调速方法；3了解变频器的构造、工作原理等知识。教学重点 掌握三相异步电动机各种降压启动电路的组成和工作原理；掌握三相异步电动机调速控制线路的组成和

6、工作原理；教学难点 三相异步电动机三种降压启动方法的特点及使用场合 三相异步电动机的调速方法 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，让学生掌握根本理论知识，然后通过动画模拟，让学生了解控制电路的运行过程，从而掌握控制电路的作用。布置作业 P70：19、23、25 1、试分析三个接触器控制的电动机星三角降压启动控制电路的工作原理。2、设计一台电动机启动的控制电路，要求满足以下功能：1采用手动和自动降压启动；2能实现连续运转和点动控制，且要求当点开工作时处于降压运行状态；3 具有必要的联锁与保护环节。25、现有一台双速笼型异步电动机 具有低速启动低速运行和低速启动高速运行两种启动、运行状态，试按以下

7、要求设计电路图：1 分别由两个按钮控制电动机的高速启动和低速启动，由同一个按钮控制电动机停顿。2电动机高速启动时，先接成低速，经延时后自动换接成高速。3具有必要的保护。.课后小结 教学过程.可续页 1、复习提问：(a)联锁的概念；(b)画出时间继电器的几种触点；(c)分析正反转电路的运行功能。2、通过工业生产和电网的要求，引出降压启动和电气调速。3、常用降压启动方式介绍 详见 PPT 4、典型降压启动控制电路分析 5、通过工业生产和电网的要求，引出电气调速控制。详见 PPT 6、常用电气调速方式介绍 详见 PPT 7、典型调速控制电路分析与降压启动比照，两者的实质有何不同 详见 PPT 8、布

8、置作业。.教案 第 4 课次 工程章节 单元 1：三相异步电动机拖动电路分析 工程 5：三相异步电动机的制动控制 工程 6：C650 卧式车床电气控制线路分析与故障诊断 学时 4 教学目标 1掌握三相异步电动机的制动方法；2能熟练分析 C650 车床的电气线路工作原理；3掌握电气控制原理图的分析方法。4掌握机床电气线路故障的排除方法。教学重点 掌握三相异步电动机制动控制线路的组成和工作原理。掌握 C650 车床的电气线路工作原理和常见故障分析；掌握电气控制原理图的分析方法。教学难点 速度继电器的使用方法 机床电气线路故障的排除方法 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，让学生掌握根本理论知识，然

9、后通过动画模拟，让学生了解控制电路的运行过程，从而掌握控制电路的作用。布置作业 P71：8、23、26、27 1、简述速度继电器的构造、工作原理及用途。2、C650型车床主轴电动机的控制特点及时间继电器KF1的作用。3、试设计一台机床的电气控制电路，该机床共有三台三相笼型异步电动机：主轴电动机 MA1、润滑泵电动机 MA2、冷却泵电动机 MA3。设计要求如下：1MA1 直接启动，单向旋转，不需要电气调速，采用能耗制动；并可点动试车。2MA1 必须在 MA2工作 3min 之后才能启动。3MA2、MA3 共用一只接触器控制，如不需要 MA3 工作，可用转换开关 SA 切断。4具有必要的保护环节。

10、5装有机床工作照明灯一盏，电压为 36V；电网电压及控制电路电压均为 380V。课后小结 .教学过程 可续页 1、复习：(a)几种常几降压启动电路比照；(b)电气调速的方式；(c)电气调速电路分析。2、通过工业生产要求，引出制动控制。3、常用制动控制方式介绍 详见 PPT 4、常用继电器介绍，通过图片、动画介绍原理、分类、选用。4、典型电气制动控制电路分析 5、电气控制线路图考前须知介绍。详见 PPT 6、C650 卧式机床介绍 详见 PPT 7、C650 卧式机床电气控制电路分析 详见 PPT 8、常用故障诊断方式与 C650 常见故障分析。9、布置作业.教案 第 5 课次 工程章节 单元

11、2：S7200PLC 硬件构造与软件资源分析 工程 1：S7-200 PLC硬件构造分析 工程 2：S7-200 PLC软件资源分析 学时 3 教学目标 1了解 S7200 PLC的根本组成及构造 2掌握 S7200 PLC的工作过程 3掌握 S7200 PLC编程资源 4掌握 S7200 PLC数据格式 教学重点 S7200 PLC的根本组成及构造 S7200 PLC的工作过程 S7200 PLC编程资源 教学难点 S7200 PLC的工作过程 教学方法与教学手段 使用 PLC 实物，多媒体课件，让学生掌握 S200 PLC 硬件构造与软件资源。布置作业 P98：2、4、7 1、阐述一下 P

12、LC 由那几局部组成，各局部的功能是什么？2、说明一下 PLC 的工作过程及工作方式。3、阐述 S7-200PLC 部有哪些编程资源。课后小结 .教学过程 可续页 1、复习：(a)电气制动的形式；(b)C650 控制电路分要；(c)电气控制电路常用故障诊断方法。2、通过工业生产要求，引出 PLC 控制。图 2-1 复杂电气电路的接线图 3、PLC 分类、构造、接线、扩展、工作原理讲解 详见 PPT 4、PLC 的软件资源介绍，含软元件、数据存储、寻址方式、编程语言。详见 PPT 5、结合典型程序认识 PLC 软元件和寻址方式。详见 PPT 6、布置作业 教案.第 6 课次 工程章节 单元 3：

13、简单 PLC 控制系统的分析与设计 工程 1：PLC 改造启、保、停控制电路 学时 3 教学目标 1掌握输入/输出指令 2掌握 S7200 PLC 编程软件简单操作步骤 3掌握 S7200 PLC 仿真软件操作过程 教学重点 输入/输出指令 S7200 PLC 编程软件操作 教学难点 输入/输出指令 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，S7-200 仿真软件让学生掌握根本输入输出指令。布置作业 附加题 1、阐述输入/输出指令的功能，并说明适用围上有什么不同。2、在使用 S7200 PLC 仿真软件时应注意什么，S7200 PLC仿真软件能仿真所有指令？课后小结 教学过程.可续页 1、复习：(a

14、)S7-200 的扩展规则是什么？；(b)S7-200 如何运行的？；(c)什么是软元件？S7200 有哪些软元件？(d)S7-200 的寻址方式有哪几种？2、通过工业生产要求，引出 PLC 控制。图 3-1 PLC 改造启保停控制电路 3、PLC 输入软件与仿真软件介绍 4、结合 PLC 仿真软件讲解根本输入输出指令。详见 PPT 5、PLC 改造电路过程讲解。详见 PPT 6、布置作业 教案 第 7 课次.工程章节 单元 3：简单 PLC 控制系统的分析与设计 工程 2：PLC 改造 C650 车床控制电路 学时 3 教学目标 1掌握 ALD、OLD、堆栈等指令的使用方法 2掌握定时器使用

15、方法 3掌握 PLC 控制系统设计流程 教学重点 1掌握 ALD、OLD、堆栈等指令的使用方法 2定时器 教学难点 1ALD、OLD、堆栈等指令的使用方法 2定时器的使用 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，S7-200 仿真软件让学生掌握根本逻辑控制指令。布置作业 附加题 1、编写 20 小时 40 分钟的延时程序，并看看有几种方法来实现此功能提示：可采用定时器产生 1 分钟定时，也可以使用特殊标志位存储器 SM 来实现 课后小结 教学过程.可续页 1、复习：(a)输入/输出指令提问？；(b)PLC 输入口输入信号注意点？；2、通过工业生产要求，引出 C650 电路的 PLC 改造。详见 P

16、PT 3、PLC 块操作指令介绍 详见 PPT 4、PLC 堆栈指令介绍。xxxxxxxxI0.0 xxxxxxxI0.0I0.0 xxxxxxI0.0 xxxxxxI0.0 xxxxxxI0.0I0.0 xxxxxxI0.2I0.0I0.0 xxxxx执行前LD I0.0LPSA I0.1=Q0.0LRDLD I0.2I0.0I0.0 xxxxxI0.0 xxxxxxI0.0 xxxxxxI0.0 xxxxxxxON I0.3ALD=Q0.1LPPxxxxxxxxxxxxxxA I0.4=Q0.2I0.0I0.1I0.0I0.1I0.2UI0.3I0.2UI0.3I0.0I0.2UI0.3I

17、0.0I0.0I0.4I0.0I0.4 图 3-2 例 3-6 板书推导 5、定时器指令介绍。详见 PPT 6、C650 车床电路改造 7、布置作业 教案.第 8 课次 工程章节 单元 3：简单 PLC 控制系统的分析与设计 工程 3：数控机床润滑系统 PLC 控制分析 学时 3 教学目标 1掌握计数器的使用方法 2掌握应用根本指令解决较复杂 PLC 控制系统能力 教学重点 掌握计数器的使用方法 教学难点 计数器的使用方法 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，S7-200 仿真软件让学生掌握根本逻辑控制指令，掌握简单控制系统的编程和调试。布置作业 P148：1、2、3、4 课后小结 教学过程.

18、可续页 1、复习：(a)连续输出电路与非连续输出电路？；(b)堆栈指令复习？(c)定时器刷新的不同点；2、通过工业生产要求，引出数控机床润滑电路的 PLC 控制。图 3-3 数控机床润滑供油系统 3、比拟指令、边沿触发指令、计数器指令介绍 详见 PPT 4、综合案例介绍。例：设计一个产品检测 PLC 控制系统，如以下图所示，传送带电机由 KM1接触器控制、机械手由 KM2 接触器控制，检测器 PH 检测产品的数量，每 24 个产品机械动作一次，试分配 PLC 的 I/O 口，绘制 PLC 控制电路图，并编写 PLC控制程序。6、C650 车床电路改造详见 PPT 7、布置作业 教案.第 9 课

19、次 工程章节 单元 3：简单 PLC 控制系统的分析与设计 工程 4：模拟钻加工 PLC 控制分析 学时 3 教学目标 1掌握功能图的绘制 2掌握步进指令 教学重点 步进指令 教学难点 功能图绘制、步进指令 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，案例分析法讲解步进指令的分支构造、循环构造、并行构造的实现。布置作业 P151：6 有一小车运行过程如以下图所示。小车原位在后退终端，当小车压下后限位开关 SQ1 时，按下启动按钮 SF1，小车前进，当运行至料斗下方时，前限位开关 SQ2 动作，此时翻开料斗给小车加料，延时 8s 后关闭料斗，小车后退返回，SQ1 动作时，翻开小车底门卸料，6s 后完毕，

20、完成一次动作。如此循环。如按停顿按钮 SF2则小车不管现在状态如何均运行到起点 SQ1处停顿。课后小结 教学过程.可续页 1、复习：(a)三种计数器的功能？；(b)梯形图绘制时的考前须知。2、通过工业生产要求，引出数控机床润滑电路的 PLC 控制。图 3-4 模拟钻加工控制单元 3、功能图概念与绘制介绍 详见 PPT 4、步进指令讲解 详见 PPT 6、控制模拟钻加工 PLC 控制方案分析详见 PPT 7、布置作业 教案 第 10 课次.工程章节 单元 4：典型工业控制系统分析 工程 1：机械手控制系统分析 学时 3 教学目标 1掌握 S7-200 数据传送指令的功能；2掌握 S7-200 数

21、据移位指令的功能；3能使用数据传送指令和数据移位实现机械手的控制。教学重点 1掌握 S7-200 数据传送指令的功能；2掌握 S7-200 数据移位指令的功能；教学难点 移位指令 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，案例分析法讲解传送指令和移位指令的功能。布置作业 P207：4、8 1用传送指令控制输出的变化，要求控制 Q0.0Q0.7 对应的 8 个指示灯，在 I0.0 接通时，使输出隔位接通，在 I0.1 接通时，输出取反后隔位接通。2编程实现以下控制功能，假设有 8 个指示灯，从右到左以 0.5s 的速度依次点亮，任意时刻只有一个指示灯亮，到达最左端，再从右到左依次点亮。课后小结 教学过

22、程.可续页 1、复习：(a)功能图的主要要素；(b)顺控指令的作用。2、通过工业生产要求，引出机械手控制系统分析。参考点右移下行上行左移松开夹紧移位AB 图 4-1 搬运机械手的工作示意图 3、数据传送指令介绍 详见 PPT 4、移位指令讲解 详见 PPT 6、搬运机械手控制方案讲解与分析详见 PPT 7、布置作业 教案 第 11 课次.工程章节 单元 4：典型工业控制系统分析 工程 2：冷藏保鲜柜控制系统分析 学时 3 教学目标 1掌握 S7-200 算术与逻辑运算指令的功能；2掌握 S7-200 转换指令的功能；3能使用算术与逻辑运算指令和转换指令实现冷藏保鲜柜运转控制。教学重点 1掌握

23、S7-200 算术与逻辑运算指令的功能；2掌握 S7-200 转换指令的功能。教学难点 逻辑运算 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，案例分析法讲解算术与逻辑运算指令、转换指令。布置作业 P207：5、6、9 1、编制检测上升沿变化的程序。每当 I0.0 接通一次，使存储单元 VW0 的值加 1，如果计数到达 5，输出 Q0.0 接通显示，用 I0.1使 Q0.0 复位。2、用数据类型转换指令实现将厘米转换为英寸。1 英寸=2.54厘米。3、用算术运算指令求COS30。课后小结 教学过程.可续页 1、复习：(a)传送指令的功能和考前须知；(b)移位指令的功能和考前须知。2、通过工业生产要求，引

24、出冷藏保鲜柜控制系统分析。图 4-2 冷藏保鲜柜构造示意图 3、算术运算指令讲解 详见 PPT 4、转换指令讲解 详见 PPT 6、冷藏保鲜柜控制系统讲解与分析详见 PPT 7、布置作业 教案.第 12 课次 工程章节 单元 5：PLC 通信设计与连接 工程 1：认识 S7-200 通信部件 工程 2：PLC 与计算机的编程通信连接与设置 学时 3 教学目标 1了解并辩识 S7-200 PLC 常用通信部件；2掌握 S7-200 PLC 常用通信部件的根本功能。3了解 S7-200 PLC 支持的通讯协议；4掌握 S7-200 PLC 与计算机编程通讯的连接方式及通讯参数的设置方法。教学重点

25、1掌握 S7-200 PLC 常用通信部件的根本功能。2掌握 S7-200 PLC 与计算机编程通讯的连接方式及通讯参数的设置方法。教学难点 S7-200 PLC 与计算机编程通讯的连接方式及通讯参数的设置方法 教学方法与教学手段 使用多媒体课件，讲解 S7-200PLC 通信元件，及其与计算机之间的通信连接。布置作业 P239：1、2、3、4、5、6 1通信的传输速率是指什么？2RS-232C 的缺点表现在哪些方面？3网络连接器的作用是什么？分为哪些种类？4通讯主站和从站分别是什么含义？5PLC 与计算机的编程通信参数的设置步骤有哪些？6PLC 与计算机无法建立编程通信，可能的原因有哪些？课

26、后小结 教学过程.可续页 1、复习：(a)算术运算指令；(b)转换指令。2、通过工业自动控制系统，引出 PLC 通信。图 5-1 S7-200 PLC 通信 3、通信根本概念与通信部件认识 详见 PPT 4、局域网的根本构造与 S7-200 PLC 通信协议 详见 PPT 6、S7-200 PLC 与计算机通信过程讲解详见 PPT 7、布置作业 教案 第 13 课次.工程章节 课程总复习与提问 学时 3 教学目标 1梳理课程使学生对电气控制和 PLC 控制系统的分析与设计、编程有系统的了解和掌握。教学重点 1经典电气控制电路分析、与综合应用。2根本逻辑控制指令编程、与 PLC 控制系统分析与调

27、试。教学难点 经典电气控制电路的综合应用，PLC 综合编程与调试 教学方法与教学手段 板书、例题讲解，使学生掌握电气控制电路的综合应用与PLC 控制系统的编程与调试。布置作业 无 课后小结 教学过程.可续页 1、复习：(a)电气控制局部；低压电器的概念与分类、电磁机构、直流电磁机构与交流电磁机构的异同、接触器、低压断路器、刀开关、按扭、定时器、速度继电器等常用低压电器的原理和选择。启保停控制电路、正反转与顺序控制电路、降压启动与调速控制电路、能耗制动与反接制动控制电路的分析与综合应用。(b)S7-200 PLC 局部 PLC 的硬件构造、分类、扩展模块与扩展规则、工作原理、软元件、寻址方式。根本罗辑控制指令，特别注意堆栈指令、定时间、计数器、步进指令的综合应用。PLC 控制系统设计的流程、PLC 接线规则，注意 PLC 输入口信号输入对其部常开常闭触点的影响。S7-200 PLC 传送指令、移位指令、算术运算指令、转换指令的应用。特别注意其的几种数据形式位、字节、字、双字与存放方式 8 位、16 位、32位。在实际使用时注意数据的长度和存储单元的长度。c考试形式 闭卷，题型一般有：选择题、填空题、判断题、简答题、分析题、作图题、编程题。