广东省高等教育自学考试课程考试大纲工厂电气设备控制课程doc.docx

1、广东省高等教育自学考试课程考试大纲工厂电气设备控制课程doc广东省高等教育自学考试课程考试大纲工厂电气设备控制课程（课程代码：10738）考试大纲 一、课程性质与设置目的 二、课程内容与考核目标 第一章 常用低压电器 第一节 低压电器基本知识 第二节 电磁式接触器 第三节 电磁式继电器 第四节 热继电器 第五节 熔断器 第六节 信号断电器 第七节 低压开关与低压断路器 第八节 常用电子式电器 第二章 电气控制基本原理 第一节 电气控制系统图 第二节 电气控制电路基本控制规律 第三节 三相异步电动机的起动控制 第四节 三相异步电动机的制动控制 第五节 三相异步电动机的调速控制 第六节 直流电动机

2、的电气控制 第七节 电气控制系统常用的保护环节 第三章 典型设备电气控制电路分析 第一节 电气控制电路分析基础 第二节 Z3040摇臂钻床电气控制电路分析 第三节 T68卧式镗床电气控制电路分析 第四节 小型冷库电气控制电路分析 第五节 注塑机电气控制电路分析 第六节 交流双速信号控制电梯的电路分析 第四章 电气控制系统设计 第一节 电气控制设计的原则、内容和程序 第二节 电力拖动方案的确定和电动机的选择 第三节 电气原理图设计的步骤与方法 第四节 电气控制工艺设计 第五章 可编程控制器的构成、原理与应用 第一节 可编程序控制器概述 第二节 可编程序控制器的硬件组成 第三节 可编程序控制器的软

3、件组成 第四节 可编程序控制器的工作原理 第五节 可编程序控制器的主要性能指标 第六章 S7-200系列可编程序控制器 第一节 s7-200系列plc的构成 第二节 s7-200系列plc内部元器件 第三节 s7-200系列plc的基本指令 第四节 s7-200系列plc功能指令 第七章 FX2系列可编程序控制器 第一节 FX2系列可编程序控制器及其性能 第二节 FX2系列PLC的基本指令 第三节 FX2系列PLC的步进指令集编程方法 第四节 FX2系列PLC的功能指令集编程方法 第八章 可编程序控制器的程序设计 第一节 梯形图的特点及绘制原则 第二节 PLC程序设计方法 第三节 顺序控制设计

4、方法中梯形图的编程方式 第九章 可编程序控制器应用系统设计 第一节 PLC应用系统设计的内容和步骤 第二节 PLC的选择 第三节 节省PLC输入输出点数的方法 第四节 可编程序控制器在逻辑控制系统中的应用实例 第十章 PLC网络与通讯技术 第一节 网络概述 第二节 S7-200系列CPU与计算机设备的通信 第三节 S7-200系列PLC自由口通信 第四节 网络通信运行三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录： 题型举例 一、课程性质与设置目的 （一）、课程性质与特点 工厂电气设备控制是高等教育自学考试工业电气自动化专业（专科）的一门专业课程。本课程的学习对全面掌握现代化企业生产设备的控制技术起到

5、重要的作用。本课程重点论述传统的继电器接触器控制线路的组成和原理，以及电气控制线路的分析、电气控制系统设计的基本方法；现代可编程序控制器（PLC）的组成原理、控制系统、功能模块、联网通信及系统与程序设计的基本方法。通过学习可以使考生对上述内容有系统的认识，达到熟悉并理解电气控制系统的基本原理和设计方法。 本大纲是根据自学考试工业电气自动化专业（专科）培养目标编写的，立足于培养在生产、建设、管理、服务第一线生产岗位上从事高级技术工作的实用性人才，适应本专业的培养方向。本大纲叙述的内容尽可能简明实用，便于自学。 （二）、本课程基本要求（课程总目标） 本课程的目标和任务是使考生通过本课程的自学和辅导

6、考试，进行有关电气控制系统的基本理论、基本知识和基本技能的学习和训练，掌握电气控制系统的基本分析方法，具备设计的基本能力，为以后的工作和继续学习打下坚实的基础。 课程基本要求如下： 1、熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，能够正确的使用和选用。 2、熟练掌握电气控制的基本线路、能够对电气控制线路进行独立分析。 3、熟悉典型生产设备电气控制系统，能够从事电气设备的安装调试、运行和维护。 4、掌握可编程序控制器的基本原理和控制系统，能够根据工艺过程和控制要求正确选用PLC、设计控制系统、编写和调试程序。并应用于生产实际。 5、对一般生产设备的电气控制线路能够进行设计和改进。 （三）、本课程与相

7、关课程的联系 本课程在工业电气自动化专业（专科）的专业计划中被列为专业课，是在专业基础课学完之后的一门选修课程。本课程以电工原理、电机与拖动、计算机原理等为前序课程；本课程的学习在于使考生具备电气控制系统的分析和基本设计能力。本课程的重点是第一、二、三、五、七、九章的部分章节。次重点是第八，十章的部分章节。一般章节是第四、六章的部分章节。 二、课程内容与考核目标 第一章常用低压电器 (一) 学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握低压电器的结构、原理，并能正确选用和维护。 (二) 课程内容 第一节低压电器基本知识 低压电器的分类和电磁式低压电器基本结构。 电磁式接触器 接触器的结构及工作原理，

8、常用典型交流接触器简介，接触器的主要技术参数和接触器的选用。 电磁式继电器 电磁式继电器的基本结构及分类，以及特性及主要参数。阐述电磁式电压继电器与电流继电器，时间继电器。 热继电器 电气控制对热继电器性能的要求，热继电器的结构及工作原理。热继电器典型产品及主要技术参数，和热继电器的选用。 熔断器 熔断器结构及工作原理，和其保护特性。熔断器的主要技术参数及典型产品，以及熔断器的选用。 信号断电器 阐述速度继电器、温度继电器、液位继电器、干簧继电器的结构原理。 低压开关与低压断路器 阐述低压开关、低压断路器和主令电器结构原理和主要技术参数。 第八节常用电子式电器 阐述晶体管时间继电器、固态继电器

9、和接近开关工作原理。 (三) 考核知识点 1、低压电器的基本知识 电器的定义、分类； 电磁机构组成与原理、短路环的作用、触头系统与灭弧装置。 2、常用低压电器 常用低压电器的结构、文字符号及规格型号； 常用低压电器的工作原理及应用； 常用低压电器的选用原则及使用维护。 (四) 考核要求 1、低压电器的基本知识（次重点） 识记：电器的定义、分类 2、常用低压电器（重点） 识记：常用低压电器的结构、文字符号规格型号 领会：常用低压电器的工作原理及应用 综合应用：常用低压电器的选用原则及使用维护 第二章电气控制基本原理 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，了解电气元件的文字符号和图形符号，熟悉电气

10、原理图、电器元件布置图和电气安装接线图及用途，掌握三相异步电动机、直流电动机的启动、换向、调速和制动的基本控制线路原理，能够正确分析和进行故障排除。 （二）课程内容 第一节电气控制系统图 说明电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记。说明电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图绘制方法及规则。 电气控制电路基本控制规律 阐述自锁与互锁的控制、点动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序联锁控制和自动往复循环控制的控制线路及原理。 三相异步电动机的起动控制 阐述三相异步电动机星形 三角形减压起动控制、自耦变压器减压起动控制、三相绕线型异步电动机的起动控制和固态降压起动器的起动控制控制线路及原理

11、。 三相异步电动机的制动控制 阐述三相异步电动机单向反接制动控制、可逆运行反接制动控制、单向运行能耗制动控制和无变压器单管能耗制动控制控制线路及原理。 三相异步电动机的调速控制 阐述三相笼型电动机变极调速控制和三相绕线转子电动机转子串电阻调速控制线路及原理。 直流电动机的电气控制 阐述直流电动机单向旋转起动控制、可逆运转起动控制、单向运转能耗制动控制 和可逆旋转反接制动控制线路及原理。 第七节电气控制系统常用的保护环节 介绍短路保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护和直流电动机的弱磁保护原理。 （三）考核知识点 1、电气控制系统图 电气元件文字符号和图形符号； 电气原理

12、图、电器元件布置图和电气安装接线图及用途； 电气原理图的绘制原则、图面区域的划分、符号位置索引及技术数据的标注。 2、基本控制线路 自锁与互锁的控制、点动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序联锁控制和自动往复循环控制的控制线路及原理；直流电动机（单向旋转起动、可逆运转起动、单向运转能耗制动控制和可逆旋转反接制动）控制线路及其原理分析； 三相异步电动机点动控制、自动往复循环控制、（星形 三角形、自耦变压器、固态降压起动器）降压启动控制、绕线式电动机转子回路串电阻启动控制、三相异步电动机（单向反接、可逆运行、单向运行能耗、无变压器单管能耗）制动控制、三相笼型电动机变极调速、三相绕线转子电动机转子串

13、电阻调速等基本控制线路及原理分析。 3、电气控制保护环节 短路保护、过载保护、过流保护、欠压保护、零压保护、弱磁保护的应用。 (四) 考核要求 1、电气控制系统图（重点） 识记：电气元件文字符号和图形符号 领会：电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图及用途 综合应用：电气原理图的绘制原则、图面区域的划分、符号位置索引及技术数据的标注 2、基本控制线路（重点） 领会：直流电动机（单向旋转起动、可逆运转起动、单向运转能耗制动控制和可逆旋转反接制动）控制线路及其原理分析简单应用：自锁与互锁的控制、点动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序联锁控 制和自动往复循环控制的控制线路及原理。 三相异步电动

14、机点动控制、自动往复循环控制、（星形 三角形、自耦变压器、固态降压起动器）降压启动控制、绕线式电动机转子回路串电阻启动控制、三相异步电动机（单向反接、可逆运行、单向运行能耗、无变压器单管能耗）制动控制、三相笼型电动机变极调速、三相绕线转子电动机转子串电阻调速等基本控制线路及原理分析。 3、电气控制保护环节（次重点） 领会：短路保护、过载保护、过流保护、欠压保护、零压保护、弱磁保护的应用第三章典型设备电气控制电路分析 (一) 学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握典型生产机械电气控制线路的原理，并能正确分析并进行故障排除。 (二) 课程内容 第一节电气控制电路分析基础 阐述电气控制分析的依据、

15、内容和电气原理图的阅读分析方法，以C650普通卧式车床举例分析。 第二节Z3040摇臂钻床电气控制电路分析 Z3040摇臂钻床主要结构和运动形式、电力拖动方式和控制要求，控制电路分析及特点。 第三节T68卧式镗床电气控制电路分析 T68卧式镗床主要结构和运动形式、电力拖动方式和控制要求，控制电路分析及特点。 小型冷库电气控制电路分析 小型冷库主电路分析、控制电路分析、信号电路分析和电路特点。 注塑机电气控制电路分析 注塑机的结构、动作程序、液压控制系统以及电气控制系统分析及特点 。 第六节交流双速信号控制电梯的电路分析 电梯的基本结构与分类和交流双速信号控制电梯电气控制线路分析及特点。 (三)

16、 考核知识点 1、电气控制线路分析基础 电气原理图的阅读分析方法。 2、典型生产机械电气控制线路 C650卧式车床、Z3040摇臂钻床的主要结构与运动形式，电气拖动方式与控制要求； C650卧式车床、Z3040摇臂钻床的电气控制线路分析及特点。 （四） 考核要求 1、电气控制线路分析基础（一般） 领会：电气原理图的阅读分析方法 2、典型生产机械电气控制线路（重点） 领会：C650卧式车床、Z3040摇臂钻床的主要结构与运动形式，电气拖动方式与控制要求。 综合应用：电气拖动方式与控制要求。 第四章电气控制系统设计 （一） 学习目的和要求 通过本章的学习，熟悉电气控制装置设计的原则、内容和方法。

17、（二） 课程内容 第一节电气控制设计的原则、内容和程序 阐述电气控制设计的一般原则、基本内容和一般程序。 电力拖动方案的确定和电动机的选择 阐述电力拖动方案的确定和电动机的选择。 电气原理图设计的步骤与方法 电气控制原理图设计的基本步骤，以及分析设计法和逻辑设计法的应用。 第四节电气控制工艺设计 阐述电气设备总体配置设计、元件布置图的设计，电气部件接线图的绘制、电气箱及非标准零件图的设计、各类元器件及材料清单的汇总和编写设计说明书及使用说明书。 （三） 考核知识点 1、电气控制系统设计基础 电气控制系统设计的一般原则、内容与一般程序。 2、电气控制系统设计方法 电气控制系统设计方法步骤； （四

18、） 考核要求 1、电气控制系统设计基础（一般） 领会：电气控制系统设计的一般原则、内容与一般程序 2、电气控制系统设计方法（次重点） 领会：电气控制系统设计方法步骤 3、电气保护类型及实现方法（次重点） 领会：电力拖动方案的确定 第五章可编程控制器的构成、原理与应用 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握可编程控制器的系统构成、工作原理与实际应用。 （二）课程内容 第一节 可编程序控制器概述 阐述可编程序控制器产生和发展、用途与特点、以及其分类。 可编程序控制器的硬件组成 阐述可编程序控制器的硬件主要组成部分：中央处理器（CPU）、存储器和输入、输出接口等。 可编程序控制器的软件组成

19、包括系统软件、用户程序，以及可编程序控制器的程序结构。 可编程序控制器的工作原理 可编程序控制器的工作方式与运行框图、工作过程和对输入/输出的处理原则。 可编程序控制器的主要性能指标 描述PLC性能的几个术语和PLC的主要性能指标。 (三) 考核知识点 1、可编程控制器的构成和原理 可编程控制器的分类、特点及应用范围； 可编程控制器的系统构成和工作原理。 2、可编程控制器 可编程控制器的硬件组成； 可编程控制器的指令系统、程序编写的原则与方法； （四）考核要求 1、可编程控制器的构成和原理（重点） 识记：可编程控制器的分类、特点及应用范围 领会：可编程控制器的系统构成和工作原理 2、可编程控制

20、器（重点） 识记：可编程控制器的硬件组成 综合应用：可编程控制器的指令系统、程序编写的原则与方法第六章S7-200系列可编程序控制器 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握S7-200系列可编程序控制器的系统构成、工作原理与编程应用 （二）课程内容 第一节 s7-200系列plc的构成 阐述了CPU224型PLC的结构和CPU22X主要技术指标。 s7-200系列plc内部元器件 阐述S7-200系列PLC数据存储类型及寻址方式和数据存储区及元件功能。 第三节 s7-200系列plc的基本指令 阐述了基本位操作指令、取反和空操作指令、置位/复位指令、边沿触发指令、定时器和计数器的应用。

21、 第四节 s7-200系列plc功能指令 阐述了表功能指令、转换指令、中断指令和高速处理指令的应用 （三）考核知识点 1、可编程控制器的构成和原理 S7-200系列可编程控制器的特点及主要性能指标； S7-200可编程控制器的系统构成和工作原理。 2、可编程控制器 S7-200系列可编程控制器的指令系统、程序编写的原则、方法与应用； （四）考核要求 1、可编程控制器的构成和原理（一般） 识记：S7-200系列可编程控制器的特点及主要性能指标 领会：S7-200可编程控制器的系统构成和工作原理 2、可编程控制器（一般） 识记：S7-200系列可编程控制器的指令系统、程序编写的原则、方法与应用 第

22、七章FX2系列可编程序控制器 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握FX系列可编程控制器的系统构成、工作原理与编程应用 （二）课程内容 第一节 FX2系列可编程序控制器及其性能 阐述FX2系列PLC型号命名方式及其性能指标，PLC内部继电器的功能及编号。 FX2系列PLC的基本指令 阐述FX2系列PLC的基本指令。 第三节 FX2系列PLC的步进指令集编程方法 阐述功能图与步进指令的应用。 第四节 FX2系列PLC的功能指令集编程方法 阐述FX2系列PLC的功能指令集编程方法 （三）考核知识点 1、可编程控制器的构成和原理 FX2系列可编程控制器的特点及性能； FX2可编程控制器的系统

23、构成和工作原理。 2、可编程控制器 FX2系列可编程控制器的指令系统、程序编写的原则、方法与应用； （四）考核要求 1、可编程控制器的构成和原理（重点） 识记：FX2系列可编程控制器的特点及性能 领会：FX2可编程控制器的系统构成和工作原理 2、可编程控制器（次重点） 综合应用：FX2系列可编程控制器的指令系统、程序编写的原则、方法与应用 第八章可编程序控制器的程序设计 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握可编程控制器的程序设计方法 （二）课程内容 第一节 梯形图的特点及绘制原则 阐述梯形图的特点和对典型单元梯形图的分析。 第二节 PLC程序设计方法 介绍了经验设计法和顺序控制设计法

24、两种方法。 第三节 顺序控制设计方法中梯形图的编程方式 阐述了使用通用逻辑指令和以转换条件为中心的顺序控制设计方法；使用SCR指令 编程方法，介绍了并行序列的编程方法。 （三）考核知识点 1、可编程控制器的程序设计 梯形图的特点及绘制原则； 可编程控制器的编程方法。 （四）考核要求 1、可编程控制器的程序设计（重点） 领会：梯形图的特点及绘制原则 识记：可编程控制器的编程方法第九章 可编程序控制器应用系统设计 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，熟练掌握PLC控制系统应用于工业自动控制的基本设计方法与步骤。 （二）课程内容 第一节 PLC应用系统设计的内容和步骤 阐述了PLC控制系统设计的基

25、本原则和一般步骤。 PLC的选择 阐述PLC的机型选择、容量选择、I/O模块的选择、电源模块及其它外设的选择。 节省PLC输入输出点数的方法 阐述减少输入、输出点数的方法；PLC应用中的需要注意的几个问题。 第四节 可编程序控制器在逻辑控制系统中的应用实例 阐述了PLC在工业自动生产线、机械手控制系统、电梯控制和机床控制中的应用。 （三）考核的知识点 1、基本方法与步骤 设计原则步骤、PLC选择时应注意的事项； PLC应用中使用技巧与注意事项。 2、典型应用 根据工艺过程和控制要求正确选用PLC、设计控制系统、编写程序并调试。 （四）考核要求 1、基本方法与步骤（次重点） 领会：设计原则步骤、

26、PLC选择时应注意的事项 一般应用：PLC应用中使用技巧与注意事项 2、典型应用（重点） 综合应用：根据工艺过程和控制要求正确选用PLC、设计控制系统、编写程序并调试。第十章PLC网络与通讯技术 （一）学习目的和要求 通过本章的学习，熟悉PLC网络通信及其应用。 （二）课程内容 第一节 网络概述 阐述联网目的、网络结构和通信协议、通信方式和网络配置。 第二节 S7-200系列CPU与计算机设备的通信 阐述S7200系列CPU的通信性能，个人计算机PC与S7200 CPU之间的联网通信 第三节S7-200系列PLC自由口通信 阐述相关的特殊功能寄存器和自由口发送接收指令。 第四节 网络通信运行

27、阐述控制寄存器、传送数据表和网络运行指令。 （三）考核的知识点 1、通讯基础 网络结构和通信协议、通信方式和网络配置 2、PLC网络通信 S7-200系列PLC网络结构； S7-200系列通讯模块及通讯编程的应用。 （四）考核要求 1、通讯基础（次重点） 领会：串行通讯及其工作方式、串行总线标准以及差错控制编码技术 2、PLC网络通信（一般） 识记：7-200系列PLC网络结构三、关于大纲的说明与考核实施要求 （一）自学考试大纲的目的和作用 课程自学考试大纲十根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规划。 课程自学考试大纲明确了

28、课程学习的内容以及深广度，规定了课程自学考试的范围和标准。因此，它是编写自学考试教材和辅导书的依据，是社会助学组织进行自学辅导的依据，是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是进行自学考试命题的依据。 （二）课程自学考试大纲与教材的关系 课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据，教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围，教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度，但在大纲中对考核的要求一定要适当。 大纲与教材所体现的课程内容应基本一致；大纲里面的课程内容和考核知识点，教材里一般也要有。反过来教材里面有的内容，大纲里面就不一定体现。 （三）关于自学教材 指定使用教材：电器控制与PLC 控制技术许缪 王淑英等主编、机械工业出版社出版，2005年1月 第1版。 主要参考书：工厂电气控制技术方承远主编、机械工业出版社出版2004年6月 第2版 （四）关于自学要求和自学方法的指导 要自学好工厂电气设备控制这门课，注意以下几点是有帮助的。 1、了解工厂电气设备控制这门课的特点 工厂电气设备控制这门课，是工业电气自动化专业的一门重要的专业课程。本课程，与生产实际