第2章 电气线路的基本控制原则和基本控制环节

第2章电气控制线路的基本原则和基本环节一、填空题1．由第1章中介绍的按钮_______、_______、_______等有触头的低压控制电器所组成的控制线路，称为电气控制线路。

2．电气控制线路的表示方法有：_________、_________和电气安装接线图3种。

3．电气控制工程图中，文字符号分为_________和_________。

4．电气原理图是根据________而绘制的，具有结构简单、层次分明、便于_________电路的工作原理等优点。

5．电路各节点标记中，三相电源引入线采用_________、_________、_________标记，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标记为_________、_________、_________。

6．控制电路的标记由_________组成，交流控制电路的标号以重要压降元件为分界，用奇数标号，_________用偶数标号。

直流控制电路中，_________按奇数标号，_________按偶数标号。

7．电气原理图中，所有电气元件的_________、_________必须采用国家规定的统一标准。

8．绘制原理图时，主电路用_________绘制在图面的_________，控制电路_________绘制在图面的_________。

9．绘制原理图时所有电路元件均按_________和_________的原始状态绘制。

10．电气元件布置图主要用来表明电气设备上所用电机、电器的_________。

11．电气安装接线图是按照电气元件的_________和_________绘制的。

12．绘制电气安装接线图时，各电气元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电气元件各部件必须_________。

各电气元件的位置，应与_________一致。

13．在供电变压器容量足够大时，小容量笼型电动机可_________启动。

14．在电动机具有过载保护的电路中，FR的热元件应_________接在_________中，FR的常闭触点应串接在_________中。

《电气控制与PLC技术》教学大纲课程名称：电气控制与PLC技术课程编号：课程类别：专业方向课/必修课学时/学分：52/4开设学期：第六学期开设单位：物理与机电工程学院适用专业：电气工程及其自动化说明一、课程性质与说明1、课程性质专业方向课/必修课2、课程说明本课程使学生初步了解可编程控制器及其应用，掌握基本的工作原理和编程方法，了解和掌握在工厂自动化实践中使用可编程控制器进行应用系统设计的基本方法。

具体来说，使学生能够掌握PLC的基本原理，能够阅读PLC的程序，分析PLC控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的PLC控制系统，编写相应的程序。

本课程应在《电工基础》、《电子技术》教学之后开设，本课程实践性强，学好这门课程的关键在于理论联系实际，讲授中应尽可能结合实物进行直观教学及多媒体教学，重视实践技能训练。

部分理论课进行现场教学，实践环节在实验实训室进行。

二、教学目标理解常用低压电器的符号、用途及电气参数，机床电气控制线路的基本环节；掌握机床电气控制原理图、接线图的读图与分析方法；掌握PLC工作原理、指令系统及应用。

具备正确分析电气器件故障原因初步能力，电气控制电路分析及读图能力，PLC中等复杂应用能力。

三、学时分配表四、教学教法建议以课堂讲授法为主，结合讨论法、演示法和任务驱动法，利用多媒体课件进行讲授。

五、课程考核及要求1．考核方式考试（√）；考查（）。

2．成绩评定计分制百分制（√）；五级分制（）；两级分制（）。

成绩构成总成绩=平时考核（10 ）％+中期考核（20 ）％+期末考核（70 ）％。

第1章常用低压电器教学目标了解常用低压电器的分类及各种常用低压电器的典型产品及主要技术参数；熟悉各种常用低压电器的结构和工作原理；掌握各种常用低压电器的用途、图型符号、文字符号及其正确选用原则。

教学时数8学时教学内容绪论1.1 常用低压电器的分类1.2电磁式低压电器1.3 电磁式接触器1.4 电磁式继电器1.5 时间继电器1.6 速度继电器1.7 热继电器1.8 熔断器1.9低压断路器1.10主令电器教法建议课堂讲授法和演示法，利用多媒体课件进行讲授。

第一节电气控制线路的规则第二节电气控制电路基本控制环节第三节三相交流电动机的启动控制第四节三相异步电动机的制动控制第五节电动机的可逆运行第六节三相异步电动机调速控制2第一节电气控制系统图常用的电气控制系统图有电气原理图与电气安装接线图。

一、电气原理图电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部件的联接关系和工作原理的图。

3例：CW6132型普通车床电气原理图45电气原理图一般分为主电路和辅助电路两个部分。

}主电路是电气控制线路中强电流通过的部分，是由电机以及与它相连接的电气元件如组合开关、接触器的主触点、热继电器的热元件、熔断器等组成的线路。

}辅助电路中通过的电流较小，包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路。

6（一）绘制电气原理图的原则：1．图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。

2．主电路用粗实线绘制在图的左侧或上方，辅助电路用细实线绘制在图的右侧或下方。

3．应按功能布置，各元件尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。

4．同一电路的不同部分（如线圈、触点）为了表示是同一元件，要在电器的不同部分使用同一文字符号来标明。

5．所有电器的可动部分均以自然状态画出。

6．原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉。

各导线之间有电的联系时，在导线的交点处画一个实心圆点。

7图2-1 CM6132普通车床电气原理图（二）关于电气原理图图面区域的划分为了便于检索电气线路，方便阅读电气原理图，应将图面划分为若干区域，图区的编号一般写在图的下部。

图的上方设有用途栏，用文字注明该栏对应电路或元件的功能8（三）电气安装图电气安装图是用来表示电气控制系统中各电气元件的实际安装位置和接线情况，它有电器位置图和互连图两部分。

电气安装图的绘制原则是：1）电器位置图详细绘制出电气设备零件的安装位置。

图中各电气元件的代号应与有关电路图对应的元器件代号相同，在图中往往留有10％以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供改进设计时用。

电气控制与PLCELectric Control and PLC【课程编号】【课程类别】专业与基础课【学分数】4【先修课程】电路、自动控制理论、电力拖动与运动控制系统【学时数】72学时，其中讲授36学时、实验36学时【编写日期】2020年12月【适用专业】机械设计制造及其自动化一、教学目的、任务电气控制与PLC课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基础课，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的课程。

其目的是使学生掌握常用电器的原理与使用、控制电路的基本环节、典型电路的基本原理、常见故障分析方法，可编程控制器的工作原理与系统构成、指令系统、可编程控制器控制系统的设计及编程方法:包括开关量控制、模拟量控制、位置控制、数据通信及网络和计算机辅助编程等有关知识。

培养学生进行控制电路的设计、安装、调试、故障处理能力和应用可编程控制器实现电气自动控制要求的能力。

二、课程教学的基本要求通过本课程教学,除了要求学生学习电气控制和可编程控制器应用技术基本原理外，本课程以提高学生的全面素质和培养学生的各项能力为核心组织教学。

学完本课程应达到以下基本要求: （1）通过电气控制和可编程控制器的发展历史、基本概念和发展趋势的学习，理解电气控制与可编程控制器的局限性，能够根据控制对象正确选择和使用控制方式。

（2）了解常用低压电器的原理、特性和电气符号，能够分析电气原理图的各种典型环节。

（3）掌握交流、直流电机的启动、停止和调速控制线路，理解电气线路中常用的保护措施，能够分析典型电气原理图。

（4）了解电气控制系统的设计方法，能够根据实际系统控制要求，选择适当的器件，运用专业知识设计简单的电气控制系统原理图。

（5）掌握可编程控制器的结构，理解可编程控制器的工作原理，能够根据控制要求选择合适型号的PLC和控制模块。

（6）熟练掌握三菱FX系列PLC的逻辑指令，理解S7-200PLC的编程软元件，寻址方式和逻辑指令，理解不同厂家PLC的异同，能够完成梯形图和语句表的转换。

电气控制与P1C课程教学大纲（E1ectricContro1andP1C）总学时数：40其中实验学时：0课外学时：0学分：2.5适用专业：电气工程与自动化、机电一体化等专业一、课程的性质、目的和任务：《电器控制和P1C》是电气工程与自动化、机电一体化、数控技术及应用、机械设计制造及其自动化等专业的一门专业必修课，是集计算机技术、自动控制技术和网络通信技术于一体的综合性学科。

它的内容与工厂控制设备密切相联，是一门实践性、应用性很强的实用课程。

通过本课程的学习，使学生获得常用低压电器元件、电气控制系统以及可编程序控制器（P1C）系统的基础知识、基本理论和基本设计方法，从而使学生在今后面临电器控制实际问题时具备分析和解决问题的技能，并具备独立设计一般电气控制系统的能力。

二、课程教学的基本要求：在本课程的学习中，要求学生深刻理解，牢固掌握电器控制设备的基本理论和基本设计方法，熟练掌握常用低电器元件的结构、常用控制系统的基本工作原理、P1C的编程和控制技术，对典型的机床控制电路和典型的P1C控制系统做出较深的理解和分析。

本课程总学时40学时，其中课堂教学为37学时，习题课与其它环节为3学时，实验教学为8学时包含在专业课实验模块中。

三、课程的基本要求、教学内容、重点和难点：第一章常用低压电器（4学时）（一）一般常用低压电器1、常用低压电器的工作原理，图形和文字符号；2、常用低压电器的组成、结构特点和用途。

3、常用低压电器的一般技术指标和选择方法。

（二）动力线路常用电器和智能电器1、动力线路常用电器的种类、工作原理，图形和文字符号；2、动力线路常用电器的结构、用途和选择方法3、智能电器的组成和基本原理及特点4、智能电器采用的新技术和新器件和实际应用重点：常用电器的机理、技术参数及选择条件。

难点：电磁式电器吸力与反力特性，断相保护热继电器、时间继电器和低压断路器。

第二章电气控制电路的基本控制环节（5学时）（一）电气控制线路基本知识、绘图方法和控制原则1、绘制电气控制线路应遵循的规则2、阅读和分析电气控制线路图的方法3、电气控制电路的时间原则控制、电流原则控制、转速原则控制和位置原则控制（二）常见的三相异步电动机基本控制电路1、鼠笼式异步电动机的全压和各种降压启动2、绕线式异步电动机的启动3、三相异步电动机的制动4、三相异步电动机的可逆运行5、三相异步电动机的调速（H）电气控制电路的保护1、电流型保护2、电压型保护3、位置、压力、温度、流量等方面的保护第三章电气控制系统分析（3学时）（一）CA6140车床的电气控制线路分析1、CA6140车床的基本结构和主要工作情况2、CA6140车床的电力拖动特点和控制要求3、CA6140车床的电气控制电路分析4、常见故隙分析及解决方法（二）X62型万能铳床的电气控制线路分析1、铳床的主要结构和运动形式2、铳床的电力拖动特点和控制要求3、铳床的电气控制电路分析4、铳床常见故隙分析及解决方法第四章电气控制系统的设计（2学时）（一）电气控制系统设计的内容和原则1、电气控制系统设计的基本内容2、电气控制线路设计的一般原则（二）电力拖动方案的确定原则和电机的选择1、拖动方式选择，调试方案选择2、电动机选择，启动、制动和反向要求（三）电气控制线路设计方法1、经验设计法2、逻辑设计法（四）电气控制系统的工艺设计1、电气设备总体配置设计2、元件布置图设计，电器部件接线图绘制第五章可编程控制器概述（3学时）（一）可编程控制器的基本概念、特点、发展历史和应用（二）可编程控制器的组成及各部分功能（三）可编程控制器的结构及软件（四）可编程控制器的工作原理第六章可编程控制器及其基本指令的应用（8学时）（一）可编程控制器的型号、模块及技术指标1、可编程控制器基本单元、扩展单元特殊模块的种类、型号2、可编程控制器的各种技术指标（二）可编程控制器软组件及功能1、软组件的分类编号和基本特征2、各种继电器的地址编号、特点及作用3、定时器、计数器的种类、特点、时间值的设定方法及控制机理4、数据寄存器的种类、特点及基本用途5、字元件基本形式、双字元件结构形式和位组合元件的构成（三）基本指令的编程方法及应用1、各种基本逻辑指令的功能、名称、符号、操作元件范围2、基本逻辑指令的编程应用3、梯形图和语句表的编程规则和注意事项（四）常用基本环节的编程1、电动机基本控制环节的编程2、定时器延时扩展的编程3、震荡和分频电路的编程（五）基本指令的编程实例重点：各类软元件的特点、构成形式、功能，基本指令的编程方法。