《电气控制与PLC应用—PLC部分》—教学教案

序号：5郑州铁路职业技术学院教师教案正文一、组织教学：整顿课堂纪律，准备进入教学。

二、复习回忆：（1）常用低压电器。

（2）生活中哪些机械由电动机拖动?三、导入新课：生活中异步电动机的应用有很多，比观光电梯上下运动，如果由异步电动机拖动它，则电动机要实现正转和反转；电扶梯，一般情况下，电扶梯单向上下运动，也就是电动机实现只需单向旋转；机床在加工工件，带动刀具的电动机要实现前进和退回，同时工件也要实现旋转。

那么今天我们从最简单的电动机控制问题开始，首先要弄清楚电动机的起动和停止如何实现呢？因此我们今天要学习的新课内容是三相异步电动机正反转运行控制电路。

(板书课题）。

四、授课内容：（一）采用刀开关直接起动控制查考勤问卷星，课前测评学生低压电器掌握情况。

指定学生回答问题，教师讲解补充。

讲述并创造问题环境，启发学生思考激发学生求知欲，引出课题，并实现新旧知识的过渡。

提问：电动机想要转起来，首先要接通三相电源，如果直接把三相电直接接到电动机上呢？1 min5 min4min10 min冷却泵、小型台钻、砂轮机的电动机一般采用这种方式。

1、刀开关直接启停电路的缺点：◆频繁起停时，操作不方便；◆当电机容量比较大的时候，开关电路时有火花产生，容易引发安全事故；◆如果意外停电导致停机，恢复供电时，电动机会自行起动，存在设备和财产的安全隐患。

2、解决方案：（二）采用接触器直接起动控制1、接触器直接起动电路工作原理教师提问小组讨论通过启发式提问，层层递进，逐步添加交流接触器——按钮——熔断器——热继电器，最终引出直接启停控制电路。

重点理解自锁概念。

小组讨论，归纳总结电路的三个保护功能。

20min5min归纳总结电路的保护功能：短路保护FU、过载保护FR、欠压或失压保护KM。

2、动画演示工作过程起动过程分析：合上开关QS→按下起动按钮SB2，KM线圈通电→KM主触点闭合→KM辅助触点闭合自锁→电动机运行停止过程分析：按下停止按钮SB1→KM线圈断电→KM主触点断开，电动机停转3、分小组安装布线调试归纳总结：直接起动控制特点优点：控制电路简单、经济、操作方便缺点：对于容量大的电动机，起动电流大，使电网电压波动大。

电气控制与PLC应用一、教学目标1. 了解电气控制的基本概念、原理和应用。

2. 掌握可编程逻辑控制器（PLC）的基本结构、工作原理和编程方法。

3. 学会使用PLC进行电气控制系统的设计和调试。

4. 能够分析解决电气控制与PLC应用过程中的实际问题。

二、教学内容1. 电气控制概述电气控制系统的组成常用控制电器及其功能电气控制原理及基本环节2. PLC基本知识PLC的定义、分类和发展历程PLC的硬件结构及其功能PLC的编程语言及编程软件3. PLC编程技术顺序控制编程方法功能指令及其应用典型控制程序的设计与分析4. PLC控制系统设计PLC选型及硬件配置电气控制系统设计原则和方法PLC与电气设备的连接与调试5. PLC在电气控制中的应用实例常用电气设备及控制系统的PLC改造PLC在工业生产中的应用案例分析PLC在电气控制领域的创新应用三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理、方法和应用案例。

2. 实践教学：动手操作PLC控制系统，培养实际操作能力。

3. 案例分析：分析实际工程案例，提高解决实际问题的能力。

4. 讨论与问答：激发学生思考，巩固所学知识。

四、教学资源1. 教材：选用权威、实用的教材及相关参考资料。

2. 实验室：提供PLC实验设备，进行实际操作训练。

3. 网络资源：利用网络平台，获取相关信息和资料。

五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、提问、讨论等参与程度。

2. 实践操作：评估学生在实验室的实际操作能力。

3. 期末考试：采用闭卷考试，检验学生对知识的掌握程度。

4. 综合能力：分析学生在案例分析和实际问题解决中的表现。

六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。

2. 教学计划：按照教学大纲和教学内容进行合理安排，确保每个知识点都能得到充分讲解和实践。

七、教学过程1. 理论教学：第1-8课时：讲解电气控制概述及PLC基本知识。

第9-16课时：教授PLC编程技术、控制系统设计和应用实例。

教案电气控制与PLC应用一、教案背景：电气控制是现代工业生产中重要的部分，它直接涉及到生产过程的自动化与控制，提高生产效率和质量。

PLC（Programmable Logic Controller）作为电气控制的核心设备，具有灵活性高、可编程性强、可靠性好等优点，在工业自动化领域得到了广泛应用。

本教案的目的是通过对电气控制与PLC应用的学习，使学生掌握电气控制的基本原理与方法，能够运用PLC进行工业自动化控制。

二、教学目标：1.了解电气控制的基本原理与分类。

2.掌握电气控制的常用元件与符号，并能正确计算电路参数。

3.熟悉PLC的工作原理与基本编程方法。

4.能够使用PLC进行工业自动化控制。

三、教学重点与难点：1.电气控制的基本原理与分类。

2.PLC的编程方法与应用。

四、教学内容与方法：1.电气控制的基本原理与分类（理论课）：（1）电气控制的概念与作用。

（2）电气控制的分类：接触式控制与非接触式控制。

（3）电气控制系统的基本组成：电源、输入模块、输出模块、中间继电器、控制元件等。

2.电气控制的常用元件与符号（实验课）：（1）常用开关元件：断路器、接触器、按钮开关、限位开关等。

（2）常用输出元件：电磁继电器、电磁阀、信号灯等。

（3）电气控制符号的表示方法与常用符号。

（4）计算电气控制电路的参数：电压、电流、功率等。

3.PLC的工作原理与基本编程方法（理论课）：（1）PLC的概念与作用。

（2）PLC的工作原理：输入模块和输出模块的工作过程。

（3）PLC的编程方法：梯形图编程、指令表编程等。

（4）PLC的基本指令与特点：逻辑运算指令、数学运算指令、输入输出指令等。

4.PLC的应用（实验课）：（1）根据给定的电气控制任务，设计PLC控制系统。

（2）使用PLC编程软件进行控制程序的编写。

（3）采用实物模型进行实验验证，检验PLC控制系统的正确性。

五、教学手段与评价：教学手段：理论课、实验课、讲解、实践操作。

教案电气控制与PLC应用教案内容：一、课程简介1. 课程目标本课程旨在使学生了解电气控制的基本原理，掌握可编程逻辑控制器（PLC）的应用方法和技巧，培养学生具备电气控制与PLC应用方面的实际操作能力。

2. 课程内容（1）电气控制基础：电气控制概述、常用低压电器、电气控制线路及设计方法。

（2）PLC基本原理：PLC概述、PLC的硬件结构、PLC的软件系统、PLC编程软件的使用。

（3）PLC编程技术：指令系统、编程规则、程序设计方法、功能指令及应用。

（4）电气控制与PLC应用实例：电气控制系统的设计与调试、PLC在自动化生产线中的应用、PLC在工业控制领域的应用。

（5）电气控制与PLC的故障诊断与维护：故障诊断方法、故障排除技巧、维护与保养。

二、教学方法1. 理论教学：采用讲授、讨论、案例分析等教学方法，使学生掌握电气控制与PLC应用的基本原理和知识。

2. 实践教学：设置实验室，让学生动手实践，熟悉电气控制线路的搭建、PLC 编程及程序调试。

3. 项目教学：组织学生参加实际项目，提高学生解决实际问题的能力。

4. 考核方式：采用平时成绩、实验成绩和期末考试成绩相结合的方式进行综合评定。

三、教学资源1. 教材：选用国内权威、实用的教材，提供丰富的理论知识和实践案例。

2. 实验室设备：配备完善的电气控制与PLC实验设备，为学生提供实践操作的机会。

3. 网络资源：提供在线课程、教学视频、电子教案等，方便学生自主学习。

4. 辅导资料：提供历年考试真题、模拟试题、参考书籍等，帮助学生巩固知识点。

四、课程安排1. 学时：共计48学时，其中理论教学32学时，实践教学16学时。

2. 教学计划：按照教材章节顺序进行授课，每章安排4学时。

3. 实践教学安排：实验室实践操作，每组学生进行电气控制线路搭建和PLC编程调试。

五、课程评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况、参与讨论积极性等，占总评的30%。

2. 实验成绩：评价学生在实践教学中的操作技能、编程能力和问题解决能力，占总评的40%。

电气控制与PLC技术应用教学设计一、引言电气控制技术是现代工业自动化技术的重要组成部分，它在现代工业生产中发挥着极为重要的作用。

PLC技术是电气控制技术中的一种重要工具，它通过可编程的方式实现对工业生产过程的控制和管理。

电气控制与PLC技术的教学是现代工科教育的重要组成部分，本文将根据实际教学经验，提出一套适合于电气控制与PLC技术应用教学的设计方案。

二、课程目标通过本课程的学习，学生应该能够：1.掌握电气控制系统的基本原理和方法；2.熟悉PLC技术的基本概念和编程方法；3.能够独立设计和调试简单的电气控制系统；4.能够使用PLC技术实现对工业生产过程的控制和管理。

三、教学内容1. 电气控制系统基础1.1 电气元件及其符号 1.2 电气电路原理 1.3 交流电源与电路1.4 控制电路与继电器 1.5 频率变换器2. PLC编程基础2.1 PLC系统组成与原理 2.2 Ladder Diagram编程语言 2.3 PLC 输入输出模块 2.4 时序控制程序设计 2.5 状态控制程序设计3. 电气控制与PLC应用3.1 电机控制系统 3.2 电子秤控制系统 3.3 温度控制系统 3.4 液位控制系统 3.5 照明控制系统四、教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的方式进行。

理论教学通过讲授基本理论知识、案例分析、模拟仿真等方式进行；实践操作通过实验教学、作业练习、课程设计等方式进行。

五、教学工具本课程需要使用以下工具：1.计算机2.PLC编程软件3.电气控制实验箱4.万用表、电动工具等实验器材六、课程评估本课程的评估方式包括平时成绩和期末考试成绩两部分。

其中平时成绩占总成绩的40%，主要包括作业、作业答辩、课堂表现等；期末考试成绩占总成绩的60%，主要包括理论考试和实践考试。

七、课程设计以“电子秤控制系统”为例，设计以下电气控制与PLC技术应用的课程设计：1. 设计目标设计一个电子秤控制系统，实现对物品重量的自动检测，以及数据的采集和传输，并通过PLC对控制系统进行管理和控制。

《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。

解释电气控制系统的组成和作用。

1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。

讲解常用低压电器的结构和工作原理。

1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。

介绍电气控制线路的设计方法和步骤。

第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。

解释PLC的工作原理和基本结构。

2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。

讲解PLC编程的基本规则和方法。

2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。

讲解PLC的输入输出接口和通信接口。

第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。

通过实例讲解基本指令的应用。

3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。

讲解常用功能指令的用法和应用。

3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。

通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。

第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。

讲解如何使用PLC实现电动机的控制。

4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。

讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。

第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。

讲解如何进行PLC故障诊断和排除。

5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。

讲解PLC的日常维护和故障预防措施。

第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。

讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。

6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。

讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。

电气控制与PLC工程应用教学设计一、前言随着智能化制造浪潮的不断推进，电气控制和PLC控制技术已经成为现代制造业不可或缺的重要技能。

因此，本文将从教学设计角度出发，探讨电气控制与PLC 工程应用教学的相关问题，并分享一些教学设计的思路。

二、教学目标1.知识目标通过本课程的学习，学生应该掌握：•电气控制的基本原理和方法•PLC编程的基础知识和技巧•常用工业场景下的电气控制和PLC控制实践2.能力目标本课程培养学生的能力包括：•理解和分析工业控制任务需求，并根据需求进行合理设计•熟练运用PLC编程语言进行简单应用程序的编写•掌握常用现场总线技术和信号处理技术，能够实现基本的PLC控制算法三、教学内容和方法1.教学内容本课程主要包括以下内容：•电气控制的基本原理和方法：包括电路图的绘制、电气元器件的分类、电气元器件的控制原理等•PLC编程的基础知识和技巧：包括PLC程序的设计流程、PLC编程语言、PLC程序的调试和优化等•工业场景下的电气控制和PLC控制实践：包括自动化控制系统、传感器和执行器的选择和应用、常用现场总线协议的应用等2.教学方法本课程将采用以下教学方法：•讲授理论知识和实践应用相结合，注重实际操作和应用实践•采用案例式教学，培养学生的综合设计能力和问题解决能力•示范性实验、小组合作完成项目等形式，培养学生独立思考和团队合作能力四、教学评估本课程的教学评估将分为以下几个方面：•课堂表现：包括学生的课堂出勤情况、课堂提问和答辩、交互式实验和案例分析等•课程作业：包括课程设计、文献综述、领域知识普及、代码编写等•实验报告：包括实验的结果和结论分析、设计方案说明、实验数据处理等•期末考核：包括综合能力考核、设计方案分析和答辩等五、结语本文从教学设计的角度出发，介绍了电气控制和PLC工程应用教学的相关问题，包括教学目标、教学内容和方法、教学评估等。

希望本文能够对相关领域的教育工作者和学习者提供一些参考和借鉴。

电气控制及PLC应用技术教学设计一、引言电气控制及PLC应用技术是现代工业生产中至关重要的一环。

为了提高工人的技术水平和扩大生产规模，不断改进生产工艺，各行各业对电气控制技术和PLC应用技术的需求也越来越强烈。

在高校中，也需要对学生进行这方面的培训，培养他们的实际操作能力和创新精神。

因此，本教学设计主要以电气控制及PLC应用技术的教学为内容，目的是为学生提供一个深入了解与掌握电气控制技术和PLC应用技术的机会。

二、教学目的和要求本教学设计的目的是培养学生掌握电气控制及PLC应用技术的实际应用能力，涵盖了基本的电气控制原理、PLC基础知识、PLC编程语言、基本PLC应用等知识点。

通过对本教学的学习，学生应当掌握以下知识：1.掌握电气控制系统的基本工作原理和方法；2.能够熟悉和掌握PLC系统的硬件及软件结构和功能；3.能够了解和掌握PLC应用的基本原理和方法；4.能够编写简单的PLC程序，应用于实际生产场景中。

三、教学内容和进度1. 电气控制系统的基本概念和基础知识（4学时）•电气控制系统的基本构成•电气元器件的工作原理和应用•电路图的基本绘制和分析2. PLC工作原理及编程语言（25学时）•PLC系统的硬件及软件结构和功能•PLC编程语言的基本知识和应用•常用的PLC指令和程序设计3. PLC应用实例教学（10学时）•基本的PLC应用实例•实际场景中的PLC应用4. 教学评价和实践环节（6学时）•分组讨论，解决实际问题•实践课程设计四、教学方法和手段1. 授课与互动采用“讲解-示范演示-实践操作”结合的教学方法，用以提高学生对于电气控制及PLC技术的实际运用能力。

2. 实验化教学通过实验化教学的方式，让学生深度理解课程所涉及的知识，并切实掌握电气控制及PLC应用技术的实际应用能力。

五、教学基础和保障•具有相应技术水平的教师，熟悉电气控制及PLC应用技术的理论知识和实践操作技能。

•完善的教学设施，包括电气控制系统和PLC编程实验台等装置。

电气控制与PLC应用-电气控制实训教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述了解电气控制系统的概念、组成和分类掌握电气控制的基本环节和设计方法1.2 低压电器熟悉常见低压电器的结构、原理和应用学会选择和使用低压电器1.3 继电器-接触器控制系统掌握继电器-接触器控制电路的设计方法能够分析并绘制简单的继电器-接触器控制系统图第二章：PLC基础2.1 PLC概述了解PLC的概念、结构和分类掌握PLC的工作原理和性能指标2.2 PLC编程软件熟悉PLC编程软件的概念和功能学会使用PLC编程软件进行程序设计与调试2.3 PLC programming language掌握PLC编程语言的语法规则学会使用PLC编程语言编写简单的程序第三章：电气控制实训操作3.1 实训设备介绍熟悉实训设备的结构、原理和操作方法学会使用实训设备进行电气控制实验3.2 继电器-接触器控制电路实训能够独立完成继电器-接触器控制电路的设计与调试掌握继电器-接触器控制电路的故障排除方法3.3 PLC控制电路实训学会使用PLC编程软件编写控制程序能够独立完成PLC控制电路的设计与调试第四章：电气控制实训案例分析4.1 案例一：电动机控制电路分析电动机控制电路的工作原理掌握电动机控制电路的设计与调试方法4.2 案例二：自动化生产线控制系统分析自动化生产线控制系统的工作原理掌握自动化生产线控制系统的编程与调试方法4.3 案例三：电梯控制系统分析电梯控制系统的工作原理掌握电梯控制系统的编程与调试方法反思实训过程中的不足和需要改进的地方5.2 电气控制与PLC应用课程设计能够独立完成电气控制与PLC应用的课程设计掌握课程设计的基本步骤和方法5.3 电气控制与PLC应用技能拓展了解电气控制与PLC应用领域的最新发展动态学会使用电气控制与PLC应用相关的工具软件和仪器仪表第六章：常用控制算法与PLC编程6.1 控制算法概述理解控制算法的概念和分类掌握PID控制算法的基本原理6.2 PLC在控制算法中的应用学会使用PLC实现简单的控制算法能够针对具体应用场景进行算法选择和参数调整6.3 高级PLC编程技术熟悉高级PLC编程技术，如功能块图、顺序功能图等学会使用高级编程技术实现复杂的控制逻辑第七章：电气控制实训安全知识7.1 实训安全基本知识掌握电气安全的基本原则和规定了解触电急救的基本步骤和方法7.2 实训设备安全操作熟悉实训设备的安全操作规程学会使用实训设备的安全防护装置7.3 应急处理与事故分析掌握常见应急处理方法和事故分析步骤能够正确处理实训过程中的安全事故了解实训报告的结构和内容要求学会如何清晰、准确地表达实训过程和结果8.3 实训报告修改与完善学会对实训报告进行修改和完善提高实训报告的质量和表达能力第九章：电气控制实训考核与评价9.1 实训考核方式了解实训考核的方式和标准掌握实训考核的基本要求和评价指标9.2 实训考核准备学会如何准备实训考核能够独立完成实训考核任务9.3 实训考核评价与反馈了解实训考核评价的方法和流程学会根据考核结果进行自我评价和反思第十章：电气控制实训展望与职业发展10.1 电气控制技术发展趋势了解电气控制技术的发展趋势掌握新兴电气控制技术的基本原理和应用10.2 PLC技术在工业自动化中的应用熟悉PLC在工业自动化中的广泛应用了解PLC技术在不同行业中的具体应用案例10.3 职业发展与继续教育了解电气控制与PLC应用领域的职业发展前景学会如何进行职业生涯规划和继续教育选择重点和难点解析：一、电气控制基础：重点关注电气控制系统的概念、组成和分类，以及电气控制的基本环节和设计方法。

《PLC原理及应用》教案主讲：班级：附件1-2重庆工业职业技术学院教案课题任务1.1 PLC的硬件结构课时4教学目标和要求●PLC的发展史●PLC的特点及分类方法●PLC外部端子及接线方法教学重点和难点重点：PLC外部端子及接线方法难点：PLC外部端子及接线方法授课内容与教学过程设计教学内容方法成果【课前准备】1.项目一任务书2.教学设备准备3.教学工具准备【新课导入】引导文在自动化生产控制中，经常用指示灯的点亮来显示设备的工作状态，现场控制工作情境如上图所示，有三盏灯分别指示设备的正常运行、停止运行、和故障出错。

图1 传输带工作情境真实工作情景激发学生兴趣观察工业中各种类型实物图片和视频，为学习和今后工作做好铺垫。

记录你伙伴给你讲述的主要内容。

[任务二] 编程软件的训练老师通过PPT讲述GX编程软件的使用方法将下列梯形图输入到PLC中：[任务三]PLC输入输出接线训练学生分组，将上述程序所需要的输入输出按钮、指示灯接入PLC的端子上。

讲授法技能训练法【任务小结】1、三菱PLC的输入和输出采用8进制。

2、GX编程软件可以用来编写、修改、下载、上载、监视程序。

3、PLC输入输出接线课后作业习题1-5课后总结1、PLC的输入继电器用X表示，输出继电器用Y表示，均采用八进制编址。

2、PLC常用的编程语言有梯形图、顺序功能图和指令表。

3、PLC的编程软件可以进行程序的编辑、上传和下载。

阶段2：旋转木马谈话小组内AB、CD内外圈对面站立，首先A向B讲述，C向D讲述自己程序的含义。

之后,教师发信号开始反向操作。

记录你伙伴给你讲述的主要内容。

[任务二]知识点学习教师讲述课本93页-94页内容，学生重点学习：1．LD、LDI、OUT、END、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST等基本位逻辑指令的功能1)触点及线圈的概念2)触点指令的功能与使用方法3)基本逻辑指令的功能与使用用法[任务三]电动机自锁控制程序任务实施1.分配I/O地址，并连接输入输出2.程序设计3.接线注意事项4.操作步骤【任务小结】1. 注意PLC输入端子外接常开触点或常闭触点时，程序编写的不同。

电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。

《电气控制与PLC应用—PLC部分》—教学教案教师课时授课计划学习情境一：送料小车自动往返PLC控制系统的设计与调试（西门子S7-200基本知识及基本指令应用）（Programmable Logic Controller）。

在1987年颁布的PLC标准草案中对PLC的定义：是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

总之，PLC不论从内部构造、功能及工作原理上看都是不折不扣的计算机，是工业现场用的计算机。

2．PLC结构（1）组成结构① CPU单元CPU是可编程控制器的控制中枢，相当于人的大脑。

CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。

②存储器可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成，主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

③ I/O单元及I/O扩展接口a:I/O单元PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光电耦合电路送至PLC内部电路。

根据输入单元形式的不同，可分为基本I/O 单元、扩展I/O单元两大类。

b：输入输出接口电路输入接口电路小型继电器输出形式大功率晶体管输出形式c :I/O扩展接口可编程控制器利用I/O扩展接口使I/O扩展单元与PLC的基本单元实现连接，当基本I/O单元的输入或输出点数不够使用时，可以用I/O扩展单元来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。

④外设接口外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能通过外设接口组成PLC 的控制网络。

PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接，可以实现编程、监控、连网等功能。

⑤电源电源单元的作用是把外部电源（220V的交流电源）转换成内部工作电压。

（2）型号及含义S7-200 CPU226 CN含义：如西门子200系列中226类型，中国大陆制造。

《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制系统简介了解电气控制系统的概念、组成及分类掌握电气控制系统的图形符号和文字符号1.2 低压电器熟悉常用的低压电器元件及其功能掌握低压电器的图形符号和文字符号1.3 电气控制电路图的识读与分析学习电气控制电路图的识读方法练习分析简单的电气控制电路第二章：PLC基本原理2.1 PLC简介了解PLC的概念、发展历程及分类掌握PLC的组成、工作原理及应用领域2.2 PLC编程软件的使用学习PLC编程软件的安装、启动及操作界面掌握编程软件的基本功能及使用方法2.3 PLC编程基础熟悉PLC编程的基本规则和方法掌握PLC编程的基本语句和功能指令第三章：PLC控制系统设计与应用3.1 PLC控制系统设计步骤学习PLC控制系统设计的基本步骤和方法了解PLC控制系统设计中的注意事项3.2 PLC控制系统的应用案例分析实际应用案例，了解PLC控制系统在各个领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法3.3 PLC控制系统的设计与仿真学习PLC控制系统的设计与仿真方法练习使用PLC仿真软件进行控制系统的设计与调试第四章：电气控制与PLC控制系统的设计与实施4.1 电气控制与PLC控制系统的设计结合具体项目，进行电气控制与PLC控制系统的设计掌握设计过程中各环节的关键技术4.2 电气控制与PLC控制系统的实施学习电气控制与PLC控制系统的实施方法了解实施过程中的注意事项及故障处理方法4.3 电气控制与PLC控制系统的设计与实施案例分析实际案例，了解电气控制与PLC控制系统的设计与实施过程掌握案例中控制系统的设计、编程、调试及运行维护方法第五章：电气控制与PLC控制系统的设计与优化5.1 电气控制与PLC控制系统的设计优化学习电气控制与PLC控制系统设计优化的方法掌握设计优化过程中各环节的关键技术5.2 电气控制与PLC控制系统的性能评估与改进了解电气控制与PLC控制系统性能评估的方法学习控制系统性能改进的方法和技巧5.3 电气控制与PLC控制系统的设计与优化案例分析实际案例，了解电气控制与PLC控制系统设计与优化过程掌握案例中控制系统的设计、编程、调试及运行维护方法第六章：电气控制与PLC控制系统的安全与保护6.1 电气控制与PLC控制系统安全技术学习电气控制与PLC控制系统安全技术的基本知识了解常见的安全保护装置及其功能6.2 电气控制与PLC控制系统故障诊断与保护掌握电气控制与PLC控制系统故障诊断的基本方法学习故障保护措施及实施方法6.3 电气控制与PLC控制系统在恶劣环境下的应用探讨电气控制与PLC控制系统在恶劣环境下的应用问题学习相应的防护措施和技术第七章：电气控制与PLC控制系统在工业自动化中的应用7.1 工业自动化与电气控制的关系理解工业自动化的概念及其与电气控制的关系熟悉工业自动化系统的分类和组成7.2 PLC在工业自动化中的应用案例分析实际案例，了解PLC在工业自动化中的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法7.3 电气控制与PLC控制系统在自动化生产线中的应用学习电气控制与PLC控制系统在自动化生产线中的应用了解自动化生产线的构成、工作原理及运行维护第八章：电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的应用8.1 交通运输领域电气控制与PLC控制系统概述了解交通运输领域电气控制与PLC控制系统的基本应用掌握相关系统的组成和功能8.2 PLC在交通运输领域的应用案例分析实际案例，了解PLC在交通运输领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法8.3 电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的技术创新与发展探讨电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的技术创新学习新技术在相关领域中的应用和前景第九章：电气控制与PLC控制系统在楼宇自动化中的应用9.1 楼宇自动化与电气控制的关系理解楼宇自动化的概念及其与电气控制的关系熟悉楼宇自动化系统的分类和组成9.2 PLC在楼宇自动化中的应用案例分析实际案例，了解PLC在楼宇自动化中的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法9.3 电气控制与PLC控制系统在智能楼宇中的应用学习电气控制与PLC控制系统在智能楼宇中的应用了解智能楼宇的构成、工作原理及运行维护第十章：电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中的角色10.1 新能源与电气控制的关系探讨新能源领域电气控制的重要性及其应用学习新能源领域电气控制的技术特点和发展趋势10.2 PLC在新能源领域的应用案例分析实际案例，了解PLC在新能源领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法10.3 电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中的挑战与机遇探讨电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中所面临的挑战分析未来的机遇以及如何应对挑战，保持技术的持续发展。

电气控制与PLC教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和功能1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、熔断器等低压电器的原理和应用分析各种低压电器的符号和功能1.3 电气控制线路设计讲解电气控制线路的设计原则和方法分析典型电气控制线路的实例和应用第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、发展历程和应用领域解释PLC的组成和基本工作原理2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点讲解梯形图、指令表、功能块图等编程语言的语法和应用2.3 PLC的安装与维护介绍PLC的安装要求和方法讲解PLC的维护保养措施和安全操作注意事项第三章：PLC编程与应用实例3.1 基本逻辑控制编程讲解PLC的基本逻辑控制功能，如启动、停止、互锁、互斥等分析典型逻辑控制编程实例3.2 定时与计数控制编程讲解PLC的定时与计数功能及其应用分析定时与计数控制编程实例3.3 数据处理与传输编程讲解PLC的数据处理与传输功能，如数据存储、数据运算、数据转换等分析数据处理与传输编程实例第四章：电气控制系统的设计与应用4.1 电气控制系统设计的一般步骤介绍电气控制系统设计的一般步骤和方法讲解设计过程中的注意事项和技术要求4.2 电气控制系统的应用实例分析典型电气控制系统的应用实例，如机床、电梯、自动化生产线等讲解电气控制系统在不同领域的应用特点和技术要求4.3 PLC在电气控制系统中的应用实例分析PLC在电气控制系统中的应用实例讲解PLC在电气控制系统中的应用优势和注意事项第五章：电气控制与PLC的故障诊断与维修5.1 电气控制系统的故障诊断与维修介绍电气控制系统的故障类型和诊断方法讲解电气控制系统的维修措施和注意事项5.2 PLC系统的故障诊断与维修介绍PLC系统的故障类型和诊断方法讲解PLC系统的维修措施和注意事项5.3 电气控制与PLC故障诊断与维修实例分析电气控制与PLC故障诊断与维修的实例讲解故障排除的方法和技巧第六章：PLC通讯与网络技术6.1 PLC通讯基础介绍PLC通讯的基本概念、分类和标准讲解串行通讯和并行通讯的原理及其应用6.2 PLC网络技术介绍PLC网络的基本概念、分类和结构讲解工业以太网、工业现场总线等PLC网络技术的原理和应用6.3 PLC通讯与网络实例分析PLC通讯与网络的实例，如远程I/O、Modbus、Profibus等讲解PLC通讯与网络在工业自动化中的应用和优势第七章：人机界面（HMI）与PLC应用7.1 HMI概述介绍HMI的定义、功能和分类讲解HMI与PLC的连接方式及其应用领域7.2 HMI界面设计介绍HMI界面设计的原则和方法讲解文本、图形、动画等HMI界面元素的设计和应用7.3 HMI与PLC应用实例分析HMI与PLC在工业自动化中的应用实例，如生产线监控、电梯控制等讲解HMI与PLC协同工作的原理和优势第八章：电气控制与PLC在工业自动化中的应用8.1 自动化生产线控制系统介绍自动化生产线的组成、工作原理及其分类讲解电气控制与PLC在自动化生产线中的应用实例8.2 控制系统介绍的组成、分类和工作原理讲解电气控制与PLC在控制系统中的应用实例8.3 电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用分析电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用实例，如楼宇自动化、环保设备等讲解电气控制与PLC在工业自动化中的重要作用和前景第九章：电气控制与PLC项目的实施与验收9.1 项目实施流程介绍电气控制与PLC项目实施的基本流程讲解项目实施过程中的注意事项和技术要求9.2 项目调试与优化讲解电气控制与PLC项目的调试方法与技巧介绍项目调试过程中的优化措施和评估方法9.3 项目验收与维护讲解电气控制与PLC项目的验收标准与流程介绍项目维护保养措施和安全操作注意事项第十章：电气控制与PLC技术的发展趋势10.1 新型PLC技术介绍新型PLC技术的特点和应用领域分析新型PLC技术的发展趋势及其对工业自动化领域的影响10.2 电气控制与PLC技术的融合与发展讲解电气控制与PLC技术在工业自动化领域的融合趋势分析电气控制与PLC技术在智能制造、物联网等领域的应用前景10.3 电气控制与PLC技术在新能源领域的应用介绍电气控制与PLC技术在新能源领域的应用实例，如风力发电、太阳能发电等讲解电气控制与PLC技术在新能源领域的作用和前景重点和难点解析一、电气控制基础中的低压电器符号和功能分析。

电气自动化技术专业电气控制与PLC应用优秀教案范本一、教学目标：通过本教案的学习，学生将掌握以下知识和技能：1. 了解电气控制的基本原理和概念；2. 熟悉PLC的基本结构和工作原理；3. 掌握常用的电气控制元件的使用和连接方法；4. 能够编写简单的PLC程序并实现基本的控制功能；5. 具备分析和解决电气控制系统故障的能力。

二、教学重点与难点：1. 教学重点：PLC的结构与工作原理、电气控制元件的使用和连接方法；2. 教学难点：PLC程序编写和故障排除。

三、教学内容与步骤：第一节：电气控制基础知识1.1 电气控制的基本概念及应用领域1.2 电气控制系统的组成和基本原理1.3 电气控制元件的分类和特点第二节：PLC基础知识2.1 PLC的基本结构和工作原理2.2 PLC的编程语言及其应用2.3 常见PLC的型号和特点第三节：电气控制元件的使用与连接3.1 开关类元件的使用和连接方法3.2 电磁继电器的使用和连接方法3.3 接触器的使用和连接方法第四节：PLC程序设计4.1 PLC程序设计的基本原则4.2 PLC程序开发环境的使用方法4.3 编写简单的PLC程序并进行仿真测试第五节：故障排除与维护5.1 常见电气控制系统故障分析与排除方法5.2 电气控制系统的维护与保养四、教学手段与方法：1. 课堂讲授：通过讲解电气控制和PLC的基本原理，以及电气控制元件的使用和连接方法，提供学生必要的理论知识。

2. 实践操作：通过实际的PLC程序编写和电气控制元件的使用与连接实验，让学生进行实践操作，巩固所学知识。

3. 讨论与交流：鼓励学生在课堂上提出问题，与同学进行讨论和交流，加深对知识的理解。

4. 案例分析：引入实际案例，并通过分析解决问题的思路和方法，培养学生的分析和解决问题的能力。

五、教学评价与反馈：1. 课堂练习：通过课堂上的小练习，检验学生对所学知识的掌握情况。

2. 实践操作评估：根据学生的实践操作表现，评估其在电气控制元件的使用和连接、PLC程序编写方面的能力。

教案电气控制与PLC应用简介本教案主要介绍电气控制和PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、原理和应用。

电气控制是现代工业生产中重要的一项技术，它通过控制电气设备来实现生产过程的自动化。

而PLC则是一种常用的电气控制设备，具有灵活编程、易于维护和可靠性高的特点。

一、电气控制基础1.1 电气控制概述电气控制是指使用电气设备和电路来控制机械、设备或工艺过程的运行。

通过控制开关、继电器、接触器等电气元件的状态，可以实现对电动机、电磁阀、灯光等设备的启停、方向、速度等控制。

1.2 电气控制元件常见的电气控制元件包括开关、继电器、接触器、按钮、指示灯等。

它们通过电路连接来实现对设备的控制和信号的传递。

1.3 电气控制电路电气控制电路是由电气元件按照一定的连接方式组成的。

常见的电气控制电路包括直流电控制电路、交流电控制电路、定时电器控制电路等。

二、PLC基础2.1 PLC概述PLC（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的计算设备。

它可以根据预先编写的程序，实时检测输入信号，并根据程序逻辑控制输出信号，从而实现对机械、设备或工艺过程的控制。

2.2 PLC的优点相比传统的电气控制系统，PLC具有以下优点：•灵活编程：可以根据实际需要编写控制程序，实现复杂的控制逻辑。

•易于维护：程序编写在PLC中，可以通过软件修改，无需对电路进行实际改动。

•可靠性高：PLC具有较强的抗干扰能力，可以在恶劣的工作环境下稳定运行。

2.3 PLC的组成PLC主要由以下几个模块组成：•输入模块：用于将外部信号输入到PLC中。

•输出模块：用于将PLC输出信号发送到外部设备。

•CPU模块：负责运行和执行编写的程序，控制输入输出模块的工作。

•通信模块：用于与其他设备进行通信，比如与上位机连接。

2.4 PLC编程语言常用的PLC编程语言有梯形图语言（Ladder Diagram）、指令列表（Instruction List）、结构化文本（Structured Text）等。