天津自考电气控制及PLC技术课程考试大纲.docx

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天津自考电气控制及PLC技术课程考试大纲

天津市高等教育自学考试课程考试大纲

课程名称：

电气控制及PLC技术课程代码：

3488、4287

第一部分课程性质与目标

－、课程的性质与特点

电气控制及PLC技术是应用电子技术（工业电子方向）专业的一门实践性很强的技术应用型课程。

在工业生产过程中，电气控制有着十分广泛的应用，而综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的可编程控制器（PLC）已经成为现代工业企业、交通、国防等各行各业电气化与自动化的重要装置，在各行业的技术应用方面具有广阔前景。

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通过本课程的学习可以使考生了解继电接触式控制与可编程控制器的产生、发展及在生产实践中的应用，掌握电气控制线路的典型环节，掌握继电接触式控制系统的分析、设计、安装调试及维修方法，掌握可编程控制器的工作原理和基本功能，掌握一种典型可编程控制器的指令系统、编程方法和步骤、掌握程序调试、下载及一般常见故障的排除方法，掌握将传统的继电接触式控制系统改造成PLC控制的基本方法。

本课程是一门应用性、实践性很强的课程。

二、课程目标与基本要求

1、了解各种常用低压电器的基本结构、工作原理及用途。

这是继电接触式控制的基础，对继电接触式控制线路的分析与设计具有重要意义

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2、掌握继电接触式控制线路中基本控制环节的组成和工作原理；掌握电气原理图的阅读分析方法；掌握电气原理图的画法规则并学会简单控制线路的设计。

该部分是本课程的重点之一

3、了解典型生产机械的电气控制特点，线路分析方法，保护环节的设置

4、了解电气控制系统设计的基本原则、主要内容、步骤和方法

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5、了解可编程控制器的结构和工作原理

6、了解可编程控制器的系统配置及特性

7、深入理解指令系统的功能，理解并掌握典型程序的编程方法，了解PLC的编程语言并掌握编程软件的使用。

该部分是整个课程的重点

8、综合利用已掌握的可编程控制器知识，完成简单自动控制系统的设计、上机操作和初步的故障处理，掌握将传统的继电接触式控制系统改造成PLC控制的基本方法

三、与本专业其他课程的关系

学习本课程的考生必须先掌握电工原理、电子技术基础、电机及拖动的基础知识。

第二部分考核内容与考核目标

第一章常用低压电器

一、学习目的与要求

1、了解接触器、继电器等常用低压电气元件的典型结构和工作原理

2、掌握常用低压电气元件的功能、用途及电气符号

二、考核知识点与考核目标

（一）低压电器的定义（一般）

识记：

低压电器的定义

（二）电磁式低压电器（次重点）

识记：

电磁式低压电器的组成及各部分作用

（三）接触器（次重点）

理解：

接触器的结构、工作原理、用途、选型及电器符号

（四）低压断路器和低压隔离器（一般）

识记：

低压断路器和低压隔离器的结构、用途、选型及电器符号

（五）控制继电器（一般）

识记：

中间继电器、电流继电器、电压继电器、时间继电器、热继电器、速度继电器、固态继电器的结构、工作原理、用途、选型及电器符号

（六）熔断器（一般）

识记：

熔断器的结构、工作原理、用途、选型及电器符号

（七）主令电器（一般）

识记：

按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器的用途及电器符号

第二章拖动系统的基本控制电路

一、学习目的与要求

1、了解电气线路图的种类及作用

2、理解电气控制原理图的阅读分析方法

3、理解三相异步电动机的全压起动、降压起动、制动和变极调速等常用基本控制环节的组成和工作原理

4、掌握简单控制线路的设计

二、考核知识点与考核目标

（一）电气控制线路的绘制及分析（次重点）

识记：

电气线路图的种类及作用

理解：

电气控制原理图的阅读和分析方法

（二）三相交流异步电动机全压起动（重点）

理解：

三相交流异步电动机的单向起停控制、正反转控制、行程控制、点动控制、多地点控制、顺序控制线路的组成及工作原理

应用：

运用上述基本控制环节进行简单控制线路的设计

（三）三相交流异步电动机降压起动控制电路（次重点）

理解：

三相交流异步电动机降压起动控制线路的组成及工作原理

应用：

运用上述基本控制环节进行简单控制线路的设计

（四）三相交流异步电动机制动控制电路（重点）

识记：

机械制动与电气制动的特点

理解：

三相交流异步电动机电气制动控制线路的组成及工作原理

应用：

运用上述基本控制环节进行简单控制线路的设计

（五）三相交流异步电动机变极调速控制电路（次重点）

理解：

双速电动机控制线路的组成及工作原理

（六）绕线转子三相交流异步电动机控制电路（一般）

理解：

绕线转子三相交流异步电动机起动控制线路的组成及工作原理

第三章典型生产机械电气控制系统

一、学习目的与要求

1、了解车床、钻床、铣床及组合机床的基本结构及其对电气控制的要求

2、理解车床、钻床、铣床等典型生产机械电气控制系统的一般分析方法，加深对典型控制环节的理解，为电气设备常见故障的判断、维修打下一定基础

二、考核知识点与考核目标

（一）生产机械电气控制线路的一般分析方法（次重点）

理解：

生产机械电气控制线路的一般分析方法

（二）C650卧式车床电气控制电路（次重点）

识记：

C650卧式车床的结构、主要运动、电气控制要求及特点

理解：

C650卧式车床电气控制电路的组成及工作原理

（三）摇臂钻床电气控制系统（一般）

识记：

摇臂钻床的结构、主要运动、电气控制要求及特点

理解：

摇臂钻床电气控制电路的组成及工作原理

（四）万能铣床电气控制系统（一般）

识记：

万能铣床的结构、主要运动、电气控制要求及特点

理解：

万能铣床电气控制电路的组成及工作原理

（五）组合机床电气控制线路分析（一般）

识记：

组合机床的特点、组成及用途

理解：

组合机床电气控制电路的组成及工作原理

第四章电气控制系统设计

一、学习目的与要求

1、了解电气控制系统原理设计的基本原则和内容

2、掌握“经验设计法”设计电气控制线路的方法、步骤，掌握简单生产机械电气控制线路的分析设计

3、了解电器布置图和电气安装接线图的绘制规则

二、考核知识点与考核目标

（一）电气控制系统原理设计的基本原则和内容（一般）

识记：

电气控制系统原理设计的基本原则和内容

（二）电气控制线路设计的一般规律（一般）

理解：

电气控制线路设计的一般规律

（三）电气控制系统设计的应用举例（次重点）

识记：

电器布置图和电气安装接线图的绘制规则

理解：

“经验设计法”设计电气控制线路的方法、步骤

应用：

简单电气控制系统的设计

第五章可编程控制器简介

一、学习目的与要求

1、了解可编程控制器的产生与发展，可编程控制器的定义、分类、特点及应用

2、了解可编程控制器的主要功能和结构组成

3、理解可编程控制器的工作过程与工作原理

4、了解可编程控制器的编程语言和程序结构

5、了解S7-300系列PLC的系统特性及硬件构成

二、考核知识点与考核目标

（一）可编程控制器概述（一般）

识记：

可编程控制器的定义、分类、特点及应用

（二）可编程控制器的组成与基本结构（一般）

识记：

可编程控制器的结构组成及各部分的基本作用

（三）可编程控制器的工作过程与工作原理。

（重点）

理解：

可编程控制器的工作过程与工作原理

（四）可编程控制器的编程语言和程序结构（次重点）

理解：

可编程控制器编程语言的种类、特点和程序结构

（五）SIMATICS7-300系列PLC系统特性及硬件构成（次重点）

识记：

S7-300系列PLC的系统特性

理解：

S7-300系列PLC的硬件构成和模块性能

第六章S7-300系列PLC基本指令与程序设计

一、学习目的与要求

1、了解语句指令和梯形图指令的组成

2、了解操作数的表示方法、寻址方式和状态字的相关问题

3、理解基本指令在典型控制程序中的应用

4、综合运用PLC的指令系统进行简单控制程序的设计

5、了解PLC控制系统设计的原则、内容、方法和步骤

6、理解结构化程序设计的概念，理解功能块编程与调用

二、考核知识点与考核目标

（一）指令及其结构（一般）

识记：

语句指令和梯形图指令的组成、操作数的表示方法、寻址方式和状态字

（二）位逻辑指令（重点）

理解：

位逻辑指令的指令功能、特点及使用注意事项

应用：

使用位逻辑指令进行简单控制程序的编制

（三）定时器与计数器指令（重点）

理解：

定时器与计数器指令的指令功能、特点及使用注意事项

应用：

使用定时器与计数器指令进行简单控制程序的编制

（四）数据处理功能指令（次重点）

理解：

数据处理功能指令的指令功能、特点及使用注意事项

应用：

使用数据处理功能指令进行简单控制程序的编制

（五）数据运算指令（一般）

理解：

数据运算指令的指令功能、特点及使用注意事项

（六）控制指令（一般）

理解：

控制指令的指令功能、特点及使用注意事项

（七）S7-300系列PLC程序设计（次重点）

理解：

S7-300系列PLC的编程方式，结构化程序设计的概念，功能块编程与调用

（八）应用系统设计实例（次重点）

理解：

PLC控制系统设计的原则、内容、方法和步骤

第三部分实践环节

实验一常用低压电器的识别

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以详细了解接触器、继电器、自动开关、行程开关等常用低压电器的结构，识别各种器件的外部形状，加深对其工作原理的理解，掌握各种器件的电气符号。

二、考核的内容

接触器、继电器、自动开关、行程开关等常用低压电器及其组成部件和电气符号的识别

实验二三相笼型异步电动机的点动及连续运行控制

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以加深对三相笼型异步电动机点动及连续运行控制线路的理解。

要求考生掌握安装接线的基本方法，掌握利用万用表进行线路检查的基本方法，掌握线路运行控制时的安全操作。

二、考核的内容

三相笼型异步电动机点动及连续运行控制线路的设计、安装接线，线路检查和运行控制

实验三多地点控制

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以加深对多地点控制线路的理解，进一步熟悉安装接线及线路检查的方法，培养初步的常见故障的分析、排除能力。

二、考核的内容

多地点控制线路的设计、安装接线，线路检查和运行控制

实验四三相笼型异步电动机的正反转控制

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以加深对三相笼型异步电动机正反转控制线路的理解，进一步熟悉安装接线及线路检查的方法，培养初步的常见故障的分析、排除能力。

二、考核的内容

三相笼型异步电动机正反转控制线路的设计、安装接线，线路检查和运行控制

实验五自动往返运行控制

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以加深对行程控制线路的理解，进一步熟悉行程开关在电气控制线路中的作用，要求考生能够较为熟练的进行安装接线及线路检查。

二、考核的内容

自动往返运行控制线路的设计、安装接线，线路检查和运行控制

实验六三相笼型异步电动机星-三角降压起动控制

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以加深对三相笼型异步电动机星-三角降压起动控制线路的理解。

要求考生能够较为熟练的进行安装接线及线路检查，可分析、排除常见故障，并掌握时间继电器整定时间的调整方法。

二、考核的内容

三相笼型异步电动机星-三角降压起动控制线路的设计、安装接线、运行控制和故障排除，时间继电器整定时间的调整

实验七双速电动机控制

一、考核目的与要求

通过该实验考生可以加深对双速电动机控制线路的