电气控制系统综合设计（研讨）

课程代码

16000110

课程名称

电气控制系统综合设计（研讨）

课程性质

《电气控制系统综合设计》是一门电气类专业的技术课程。

学分/学时

2学分 / 32学时，其中：实验学时20

开课学期

四（2）

开课单位

电气工程学院

适用专业

电气工程

教学语言

演示文稿、讲解采用中文，术语采用中英文对照

先修课程

电路基础、电子电路基础、自动控制原理、微机系统与接口

后续课程

无

教材及参考书

²廖常初主编；PLC编程及应用；PLC编程及应用，2005

²郁汉琪、郭健主编；可编程序控制器原理及应用；中国电力出版社，2004

²宋伯生编著；PLC编程实用指南；机械工业出版社，2007

课程简介

本课程主要是针对可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）进行学习实践，主要任务是让学生熟悉理解电气控制系统的原理和工作过程，了解PLC控制系统的设计和维护方法，使学生掌握一定的编程技巧，并具备一定的程序设计能力和应用能力。通过实验教学，让学生能够正确安装、调试和维护可编程控制系统。同时，通过本课程的学习，使学生的综合素质得到提高，培养继续学习的能力和严谨认真的工作态度，培养学生灵活应用所学知识解决工程实际问题的能力。

考核方式

总评成绩＝平时成绩+期末考试成绩

平时成绩占40％

期末考试成绩占60％

实验教学

实验教学（20学时）与课程同步进行，实验内容与课程相衔接。

专业培养能力

②具有从事电气工程所需的相关数学、自然科学知识以及经济管理知识。

③掌握扎实的工程基础知识和电气工程专业的基本理论知识，了解电气工程的前沿发展现状和趋势。

④具有综合运用所学科学理论和技术手段设计电气系统、部件和过程的能力。

⑤具有对于电气工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力。

⑥掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法

⑧具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；

课程培养学生的能力

1)  掌握可编程逻辑控制器的基本知识，掌握PLC的梯形图编程语言，理解可编程控制器的工作原理和工作过程，掌握其结构特点[②③]

2)  熟练掌握基本逻辑指令的编程应用，了解PLC的处理器存储器的文件功能，包含程序文件和数据文件。[②③]

3)  掌握触点的安排、串、并联的处理、线圈的安排、不准双线圈输出、重新编排电路、编程顺序等梯形图的设计规则。[④⑤⑥⑧]

教学内容与

学时分配

根据工科类专业人才对现代电气系统综合设计与研究能力的要求以及可编程控制技术发展趋势，依据工业系统信息流的传递过程授课，教学内容主要包括电气控制系统综合设计基础知识，实验内容主要包括交通灯的模拟控制、四节传送带的模拟控制、轧钢机的模拟控制、装配流水线的模拟控制、Y/△换接启动的模拟控制。理论教学课时12学时，实验20学时，其中：

1、电气控制系统综合设计基础知识（12学时/课内）

可编程控制器简介，主要学习PLC的结构及各部分的作用、PLC的工作原理、PLC编程语言，深入讲解PLC的梯形图编程语言，熟悉理解可编程控制器的工作原理和工作过程，掌握其结构特点。

基本指令简介，主要学习PLC编程的主要指令，包括继电器逻辑指令、计时器和计数器指令、比较指令、计算和算术指令、传送和逻辑指令。

文件系统介绍，了解PLC的处理器存储器的文件功能，包含程序文件和数据文件。

PLC梯形图设计规则，掌握触点的安排、串、并联的处理、线圈的安排、不准双线圈输出、重新编排电路、编程顺序等梯形图的设计规则。

2、实验（20学时/课内）

1）、交通灯的模拟控制（4学时/课内）

起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮，3s后熄灭，同时乙灭，黄灯亮2s后熄灭，南北红灯亮，东西绿灯亮，循环。

2）、四节传送带的模拟控制（4学时/课内）

起动后，先起动最末的皮带机，1s后再依次起动其它的皮带机；停止时，先停止最初的皮带机，1s后再依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该机及前面的应立即停止，以后的每隔1s顺序停止；当某条皮带机有重物时，该皮带机前面的应立即停止，该皮带机运行1s后停止，再1s后接下去的一台停止，依此类推。

3）、轧钢机的模拟控制（4学时/课内）

当起动按扭按下，电动机M1、M2运行，按S1表示检测到物件，电动机M3正转，即M3F亮。再按S2，电动机M3反转，即M3R亮，同时电磁阀Y1动作。再按S1 ，电动机M3正转，重复经过三次循环，再按S2时，则停机一段时间（3s）,取出成品后，继续运行，不需要按起动。当按下停止按钮时，必须按起动后方可运行。必须注意不先按S1，而按S2将不会有动作。

4）、装配流水线的模拟控制（4学时/课内）

起动后，按以下规律显示：D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D→E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环，D、E、F、G分别是用来传送的，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库。

5）、Y/△换接启动的模拟控制（4学时/课内）

按下启动按钮SB1,电动机运行，U1，V1，W1亮，表示是Y型启动，2s后，U1，V1，W1灭，，U2，V2，W2亮表示△型启动。按下停止按扭SB2，电动机停止运行。

教学方法

课程采用研讨方式，将理论与实践教学内容结合起来。在教学中应打破传统的教学模式，积极探索理论实践一体化，项目教学等先进的教学方法。通过项目设计，让学生学会制定生产工作计划和实施方案，运用已有知识和技能完成项目的设计与制作。

应根据课程目标来合理设计教学过程。要更注重学生的学习过程，通过师生、生生产生互动，相互交流、学习，共同协作，完成任务，培养学生分析问题、解决问题和创新能力。强化价值观的情感教育，培养学生团队精神和合作能力。

教学中要从学生实际和企业一线的实际出发，以人为本位，以学习者为中心，充分调动学生的学习主动性和创造性，突出综合职业能力和职业品质的培养。

制定人

及发布时间

窦晓波   梅军，2015  年 6 月 1 日