小车自动往返控制PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和结构，掌握其在小车自动往返控制系统中的应用。
2. 学生能掌握基本的逻辑控制语句和程序设计方法，实现对小车的自动往返控制。
3. 学生能了解传感器的工作原理，并将其应用于PLC控制系统中，实现小车行进中的障碍物检测和避让。
技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行程序设计，实现小车自动往返控制的功能。
2. 学生能通过实际操作，调试和优化PLC控制程序，提高小车的运行效率和稳定性。
3. 学生能运用相关工具和仪器进行电路搭建和故障排查，培养实际操作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对自动化技术和PLC控制系统的兴趣，激发创新意识和探索精神。
2. 学生在小组合作中，学会沟通与协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生能够关注PLC技术在工业生产和日常生活中的应用，认识到科技对社会发展的推动作用，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，注重理论知识与实际操作的结合，培养学生动手能力和创新能力。
学生特点：学生为高年级学生，具备一定的电子技术基础和编程能力，对新技术和新知识有较高的学习热情。
教学要求：教师需结合学生特点，采用任务驱动法、案例教学法和小组合作法等教学方法，引导学生主动探索，提高课程教学效果。
同时，注重过程评价，关注学生知识掌握和技能提升，培养其情感态度价值观。
通过分解课程目标为具体学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基础知识：包括PLC的组成、工作原理、编程语言及编程软件的使用，重点讲解与小车自动往返控制相关的基础知识。
- 教材章节：第一章 PLC概述，第二章 PLC组成与工作原理，第三章 编程语言与编程软件。
2. 逻辑控制语句：介绍PLC常用的逻辑控制语句，如与、或、非、定时器、计数器等，通过实例分析，让学生掌握逻辑控制语句的应用。
第一章 常用低压电器作业加：热继电器能否做短路保护？为什么？热继电器一般不作为短路保护，因为他的原理是金属过热产生形变，从而断开控制回路。
而发生短路现象时，电流瞬间相当的大，金属片还来不及形变，短路造成的破坏就已经发生了。
短路保护一般用空气断路器或熔断器来实现1、何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线称为吸力特性。
近似地表示为：式中，F 为电磁吸力；B 为气隙磁感应强度；S为铁心截面积。
当S 为常数时， 式中，φ为气隙磁通（Wb ）对于交流电磁机构，当f 、N 和U 为常数时，φ为常数，则电磁吸力F 为常数，即F 与气隙δ大小无关。
实际上，考虑到漏磁通的影响，F 随气隙δ的减少略有增加。
其吸力特性如右图。
对于直流电磁机构，根据磁路欧姆定律得： 当外加电压U 和线圈电阻不变时，I 为常数，SB F 25104⨯=22φ∝⇒∝F B F fNUNf E U 44.444.4==≈φφδμμδφ))((00S IN SINR IN m===即电磁吸力F 与气隙δ的平方成反比。
其特性曲线如右图。
反力特性：电磁机构使衔铁释放的力一般有两种：一种是利用弹簧的反力；一种是利用衔铁的自身重力。
吸力特性与反力特性间的配合关系：电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力；反之，则反力必须大于吸力。
三相交流电磁铁不需要装设短路环。
原因是三相交流电流之间的相位相差120°，其电流不会出现同时为0的情况，从而使合成的电磁吸力始终大于反作用力。
3、从结构特征如何区分交流、直流电磁机构？电磁机构的主要结构有：电磁机构（电磁线圈，铁心和衔铁）、触点系统（主触点和辅助触点）、灭弧系统、其他部分（包括弹簧，传动机构，接线柱及外壳）。
交流电磁机构和直流电磁机构的工作原理基本相同，从吸引线圈的外型和结构就可以区分交流接触器和直流接触器。
第一章作业参考答案1。
电磁式电器主要由哪几部分组成？各部分作用是什么？答:主要由触头、每户装置和电磁机构组成。
触头是执行部件通过触头的动作来接通或断开被控电路。
灭弧装置作用，熄灭电弧。
电磁机构是电磁式低压电器的感测部件,作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作,从而实现电路的接通或分断。
2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系?答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么?答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用.由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开.磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
4.常用的灭弧方法有哪些？答：多断点灭弧，磁吹式灭弧，灭弧栅，灭弧罩。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
