《电气控制与PLC控制技术》教案(36学时)

电气控制与PLC 教学案教学设计课程全程贯穿教学做相结合的教学理论，课堂上讲解与演示相结合，“我教”与“你做”相结合，在讲解、演示某一模块的基础知识和操作方法后，让学生自己做一遍，并加以总结；在此基础上，提出进一步要求，让学生独立完成后续的调试过程，老师再予以总结提炼，如此不断反复循环，层层递进，改“抱着走”为“拉着走”直至“自己走”，充分调动学生自主学习的积极性。

全书配有四个综合实训项目，以项目教学法为中心，主要培养自主学习能力、职业能力、团结协作能力和创新能力。

选择中小规模的实际工程项目案例作为设计任务，全班学生分成若干组，将自主策划、任务分解、“教、学、做”和总结有机结合。

在实施过程中，尽量模拟企业真实工作环境和氛围，使学生在校就感受到企业的真实情况，体验到企业的氛围，更好地学以致用。

将传统的“学生”和“教师”的角色转换为企业的“员工”与“车间主任或部门经理”，层层负责制，让学生有企业工作的真实情景感。

模块一常用低压电器一、教学目标1．知识目标：熟悉常用低压电器的结构、工作原理、用途及主要参数2．能力目标：能正确选用、安装、检测和维修常用低压电器。

二、教学内容1. 低压电器的基本知识2. 接触器3. 继电器4. 熔断器5. 断路器6. 主令电器三、教学重点和难点重点：每种电器作用、结构、工作原理。

难点：保护电器和控制电器的使用四、教学方法与手段本模块主要介绍常用的开关电器、主令电器、接触器、继电器、断路器、熔断器的作用、结构、工作原理、主要参数及图形符号。

适合采用多媒体教学和理实一体化教学，用实物图片来演示低压电气及其图形符号，并在课堂上展示实物，采用“演示法”这种形象直观的教学手段和方法，设法提高学生学习的积极性和主动性，使其对本模块介绍的电器留下深刻的印象。

根据教学要求，突出重点，突破难点，运用行动导向教学中的案例、启发式、大脑风暴法等教学方法，方法具体应用举例如下：(1)了解电器的结构，如了解接触器，运用实物讲解，通过对接触器进行拆装，并利用摄像投影图片，再要求学生把拆下的零件与图片进行对照，并说出它们的名称，加深了印象，这样就可以快速记住接触器，根本不用死记硬背。

《电气控制与PLC控制技术》课程教学大纲一、课程的地位、作用和任务《电气控制与PLC控制技术》是自动化、机电类等专业的一门核心课程，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课程。

通过学习使学生掌握常用电器的使用、控制电路的基本环节、常见故障分析、PLC的构成、指令系统及编程方法，形成控制电路的设计、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、教学内容及教学要求（一）常用低压电器1．知识点和教学要求（1）掌握各种常用低压电器的工作原理，图形和文字符号及使用方法。

（2）理解各种常用低压电器的组成和结构特点。

（3）了解各种常用低压电器的一般技术指标。

2．能力培养要求使学生具有选择和使用各种常用低压电器的能力和简单故障判断能力。

（二）电气控制电路的基本控制环节1．知识点和教学要求（1）掌握电气控制原理图的基本知识和绘图方法，电动机启动和制动控制方法，各种保护环节，控制系统中常用的控制原则。

（2）理解三相绕线式异步电动机的启动控制方法。

（3）了解直流电动机的启动、反转、调速和制动的控制方法。

2．能力培养要求使学生具有分析和设计简单电气控制电路图的能力。

（三）常用机床电气控制系统1．知识点和教学要求（1）掌握阅读和分析电气控制原理的方法和步骤。

（2）理解常用机床电气控制原理。

（3）了解常用机床电气控制系统故障分析。

2．能力培养要求培养学生具有阅读和分析电气控制原理图的能力、常见电气故障诊断和分析的能力。

（四）桥式起重机电气控制1．知识点和教学要求（1）理解桥式起重机的电气控制原理，凸轮控制器和主令控制器的工作原理。

（2）了解桥式起重机的结构、电气控制要求、电动机的几种工作状态。

2．能力培养要求使学生初步具有分析和操作桥式起重机电气控制线路的能力。

（五）可编程控制器概述1．知识点和教学要求（1）理解PLC的定义和特点。

（2）了解PLC的来源、应用范围、发展趋势以及在工业自动控制领域中的地位和作用。

《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。

授课计划授课时数:2 授课教师: 授课时间:课题：第一章常用低压电器教学目的：了解低压电器的分类，熟悉各个低压电器的图形符号，掌握常用低压开关的电气符号和文字符号教学重点：掌握常用低压开关的电气符号和文字符号教学难点：正确地画出各低压开关的符号教学类型：一体化教学方法：情景模拟法教学过程：引入新课：小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？页脚内容讲授新课：[一] 引入新课小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？今天我们要学习的就是低压电。

[二]讲授新课一、概述电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。

我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压在1200V以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。

二、低压电器的分类1、按用途分：在电路中所处的地位和作用可分为控制电器和配电电器两大类。

2、按动作方式分：自动切换电器和非自动切换电器两大类。

3、按有无触点分：有触点和无触点电器两大类。

4、按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器页脚内容三、低压电器的型号表示法：四、低压电器的主要技术数据在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。

主要技术指标有：1、额定电流：在规定条件下，保证开关器正常工作时的电流值2、额定电压：在规定条件下，保证电器正常工作的电压值3、绝缘强度：指电器元件的触头处于分段状态时，动静触头之间耐受的电压值4、耐潮湿性：指保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。

5、极限允许温升：电器的到点不见通过电流时将引起发热和温升。

页脚内容6、操作频率及通电持续率：开关电器没小时内可能实现的最高操作循环次数成为操作频率。

课程教学设计《电气控制与》课程教学设计一、课程目标设计1、总体目标本课程以西门子S7-200 为基础，以岗位职业能力培养为目标、任务驱动为导向、项目为载体，将课程知识点与能力点融入到各个教学项目中，完成课程总体设计与子项目设计。

通过本课程的学习和训练，能够具有初步的可编程控制器（）工程应用能力和解决现场实际问题的能力。

基于工作过程要求，重点培养学生工控项目构建、编程、调试能力，培养学生的创新能力与组织协调能力，提高电气自动化类学生的专业素质与操作技能。

2、知识目标：(1)、了解可编程控制器的基本结构，懂得工作方式，熟悉的编程软元件，掌握编程软件的常用功能和使用方法。

(2)、熟悉的基本指令、编程规则与典型程序块，弄清编程的一般过程，通过对事件的分析、比较、归纳认知活动，学会经验编程法。

(3)、熟悉顺序功能图与顺序编程方法，理解数据处理类应用指令、程序控制类应用指令的含义，熟悉功能指令的应用方法。

(4)、领悟编程思想，清楚系统开发过程，熟悉在工程中的一般应用方法。

(5)、掌握基于现场总线的相关知识，掌握现场总线的编程调试、故障排除、设备维护等知识。

3、技能目标：(1)、能够用7编程软件进行梯形图、指令表的编辑、程序的读写、运行监视和调试工作。

(2)、能够根据输入电路和输出电路，完成输入、输出端口与设备间的连接。

(3)、能够使用内部软元件、基本指令、步进指令与功能指令编写电动机正反转控制、工作台自动往返、昼夜报时器控制、抢答器控制、等开关量控制程序。

(4)、能够应用知识和技能构建控制系统，解决一定的实际工程问题。

4、素质目标：(1)、培养5S日常管理素养，能独立进行实验实训室日常管理；(2)、培养学生团队协作与沟通交流能力，在工作过程中进行相互配合与协作；(3)、培养学生自主学习的能力，增强独立发现问题和解决问题的能力。

(4)、培养真诚做人、塌实做事的美好人格；(5)、培养独立自主的对新事物的探索精神，具备一定的创新能力；(6)、培养学生自主学习的能力，增强独立发现问题和解决问题的能力。

授课计划授课时数:2 授课教师: 授课时间:课题：第一章常用低压电器教学目的：了解低压电器的分类，熟悉各个低压电器的图形符号，掌握常用低压开关的电气符号和文字符号教学重点：掌握常用低压开关的电气符号和文字符号教学难点：正确地画出各低压开关的符号教学类型：一体化教学方法：情景模拟法教学过程：引入新课：小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？讲授新课：[一] 引入新课小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？今天我们要学习的就是低压电。

[二]讲授新课一、概述电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。

我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压在1200V以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。

二、低压电器的分类1、按用途分：在电路中所处的地位和作用可分为控制电器和配电电器两大类。

2、按动作方式分：自动切换电器和非自动切换电器两大类。

3、按有无触点分：有触点和无触点电器两大类。

4、按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器三、低压电器的型号表示法：四、低压电器的主要技术数据在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。

主要技术指标有：1、额定电流：在规定条件下，保证开关器正常工作时的电流值2、额定电压：在规定条件下，保证电器正常工作的电压值3、绝缘强度：指电器元件的触头处于分段状态时，动静触头之间耐受的电压值4、耐潮湿性：指保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。

5、极限允许温升：电器的到点不见通过电流时将引起发热和温升。

6、操作频率及通电持续率：开关电器没小时内可能实现的最高操作循环次数成为操作频率。

通电持续率是电器工作于断续周期工作制时负载时间工作周期之比，通常一百分数表示。

烟台机械工程学校教案课程名称：电气控制与PLC教师姓名：尹旭涛系别：机电一体化课程概况课程名称: 电气控制与PLC总学时：52周学时:4教学起始周：第1周——第13周授课班级及时间:班级：高二机电1班时间：教材概况（主编、出版社、版次等）:主编：吴丽出版社:高等教育出版社版次：2009年9月第2版教辅概况：课时授课计划一、授课具体时间：第1周二、授课课题:第3章PLC概述三、教学目的要求：（1）了解 PLC的产生、 PLC的特点、PLC的分类（2)掌握PLC的编程语言、PLC的应用领域及发展趋势四、教学重点难点：（1)（重点）PLC的产生(2）（重点）PLC的特点（3）（重点）PLC的分类（4）（难点）PLC的编程语言五、教学方法、用具：教学方法：多媒体教课教学用具:三角板六、教学过程（包括教学内容、辅助手段、板书设计、课堂练习、教学进程时间分配、课外作业等):第3章可编程控制器概述3.1 可编程控制器的产生3.1.1 PLC的由来可编程逻辑控制器（Programmable Logical Controller）简称PLC。

3.1。

2 PLC的定义国际电工委员会（IEC）在1987年2月颁布了PLC的标准草案（第三稿），草案对PLC作了如下定义.3。

2 可编程控制器的特点1．可靠性高，抗干扰强2．功能强大，性价比高3．编程简易，现场可修改4．配套齐全，使用方便5．寿命长，体积小，能耗低6．系统的设计、安装、调试、维修工作量少，维修方便3。

3 可编程控制器的分类3.3.1 按输入/输出点数分根据PLC的输入/输出（I/O）点数的多少，一般可将PLC分为以下3类。

1．小型机小型PLC I/O总点数一般在256点以下,用户程序存储器容量在4KB左右。

2．中型机中型PLC的I/O总点数在256～2048点之间，用户程序存储器容量达到8KB左右。

3．大型机大型PLC的I/O总点数在2048点以上，用户程序存储器容量达到16KB以上。

《电气控制与PLC》教案10级机电二班授课人：吴德良第一章常用低压电器【课时安排】1.1 概述10分钟1.2 接触器20分钟1.3 继电器20分钟1.4 熔断器10分钟1.5 低压隔离器10分钟1.6 低压断路器10分钟1.7 主令电器20分钟总计2学时【掌握内容】1. 电器：概念；分类2. 接触器：结构和工作原理；分类及特点；主要技术参数。

3. 继电器：概念；电压、电流继电器；中间继电器及固态继电器；时间继电器；热继电器；速度继电器。

4. 熔断器：原理及特性；主要技术参数；选择原则。

5. 低压隔离器：原理及分类；技术参数。

6. 低压断路器：原理及分类；技术参数。

7. 主令电器：按钮；行程开关、接近开关和光电开关；凸轮控制器与主令控制器；万能转换开关。

【教学目标】1. 掌握电器相关的基本概念。

2. 掌握几种常用低压电器【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体电子课件【教学过程】第一节概述一电器1 定义：电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。

2 学习掌握电器的原因：继电器、接触器等工业电器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位；掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术所必需的基础。

二分类按工作电压：高压、低压。

按动作原理：手动、自动。

安用途：控制、配电、主令、保护、执行。

第二节接触器一结构和工作原理1 结构：一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。

2 工作原理：根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。

当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。

二分类及特点1 交流接触器：交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。

2 直流接触器：直流接触器线圈通以直流电流，主触点接通、切断直流主电路。

教案2018 ~ 2019 学年第 1 学期学院、系室电气工程学院课程名称电气控制与PLC 专业、年级、班级自动化2016级主讲教师展示实物图片画出控制线路图引入接触继电器控制我们知道, 小容量的电机是可以直接启动的, 也就是说, 给电动机定子绕组通入三相交流电, 电动机就旋转起来了。

那么现在给大家这些实物, 如何使电动机动起来呢？刀开关控制线路将实物接线转化为控制电路图。

叙述控制过程: 刀开关闭合, 电机转动。

开关控制线路的优点: 线路结构简单、经济但是为什么这种控制电路我们用的很少呢？刀开关控制线路的缺点:（1）刀开关控制容量有限, 仅适用于不频繁启动的小容量电机。

（2）不能实现远距离控制和自动控制。

（3）不能实现失压、欠压和过载保护。

用什么样的电路来克服以上缺点呢？解决上述问题的方法就是使用接触器来控制电动机：利用接触器的主触头控制电动机的主回路, 这样对电动机的控制也就转化为对接触器线圈的控制了。

解决上述问题的方法就是使用接触器来控制电动机:利用接触器的主触头控制电动机的主回路，这样对电动机的控制也就转化为对接触器线圈的控制了。

解决上述问题的方法就是使用接触器来控制电动机：利根据所学知识积极思考该转化过程,使学生对控制电路的绘制有了一定的理解学生加深印象学生积极思考学生积极思考图片展示引导并带领学生逐步画出主电路图及控制电路图引入自锁控制的概念写标题叙述电动机控制过程展示点动控制的实物接线图题出问题: 在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动, 不考虑按钮是否能长时间工作, 难道要找一个人一直按着按钮吗？二、自锁控制（先将标题位置空出）举出实际道路实例, 发挥学生想象, 鼓励学生思考,自己想出如何让电动机长时间工作的控制电路。

逐步培养学生设计电路的能力。

自锁概念: 这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式, 称自锁。

二、自锁控制启动过程: 按下SB2, 电机转动, 强调自锁。