1、湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：电气控制技术 课程代码：04076第一部分 课程性质与目标一、课程性质与特点电气控制技术课程是机电应用技术专业高等教育自学考试必修专业课程。主要以电工电子技术基础和电机及拖动课程为知识基础、以从事机电工程技术人员为讲授对象，是以电气控制技术应用和电气工程设计为主的学科。电气控制技术课程教材内容分六个章节。主要内容有电气控制系统中常用的低压电器、典型控制系统线路、可编程控制原理及应用、典型生产机械电气控制线路及电气控制系统的设计与调试以及相关实训项目。本教材以技术应用为主，在自学考试命题中应充分体现本课程的性质和特点。 二、课程目标与基本要求1从应用角
2、度出发，掌握常用低压电器的使用。2掌握电气控制线路现场中使用较多的典型起动、制动、行程、调速控制线路。3掌握继电接触式自动控制系统基本控制环节。4掌握典型生产机械电器控制线路。5掌握可编程序控制器的工作原理及系统组成。6掌握可编程序控制器的指令系统和编程方法。7具备继电接触器式电气控制系统的设计能力、工厂常用电气设备的维修与安装能力，具有对可编程控制器的应用能力。从而胜任现代企业中电气控制系统相关的设计、维修、安装及管理工作。 三、与本专业其他课程的关系本课程是以电工电子技术基础 、 电机及拖动为先修课程，是机电应用技术专业主修主干课程。同时可开设自动控制系统课程， 机电一体化联调在本课程之后
3、开设。第二部分 考核内容与考核目标第一章 电气控制系统中常用的低压电器一、学习目的与要求通过本章学习，掌握各种低压电器的基础知识，包括电磁机构和触点系统及其故障和预防措施，了解常用低压电器的结构、基本工作原理、作用、应用场合、主要技术参数、典型产品、图形符号和文字符号，掌握主电路中常用低压电器的选择、整定、使用和维护方法等，具备主电路中常用低压电器的选型与维修维护能力。本章的基本要求是：1掌握低压电器的结构、基本工作原理。2掌握低压电器作用、应用场合了解数控机床的主要性能指标。3掌握低压电器选择、整定、使用与维护。 二、课程内容1.1低压电器的概念、作用与分类（一般） 。1.2电磁式低压电器的
4、基础知识（一般） 。1.3刀开关（一般） 。1.4组合开关（一般） 。1.5接触器（重点） 。1.6熔断器（一般） 。1.7继电器（重点） 。1.8主令电器（一般） 。1.9低压断路器（一般） 。三、考核知识点(一) 低压电器的概念、作用与分类。(二) 电磁式低压电器的基础知识。(三)主电路中常用低压电器的结构、用途、技术参数、选型和维修知识。四、考核要求(一) 1.识记：低压电器的概念、作用、分类；低压电器的作用、图形符号和文字符号。 2.领会：常用低压电器的选型。(二) 1.识记：电磁机构的分类；电磁机构的特性 ;电磁机构的结构和工作原理。2.领会：电磁机构的结构和工作原理。(三) 1.识
5、记：电压电器的分类; 主电路中常用低压电器的结构、用途、技术参数。2.领会：常用低压电器的维护知识。3.简单应用：主电路中常用低压电器的使用、选型、维护和维修。第二章 电气控制系统的典型电路一、学习目的和要求通过本章学习，了解电气图纸的类型、国家标准及电气原理图的绘制原则，掌握组成电器控制线路的基本规律，掌握交直流电动机起动、运行、制动、调速、生产机械的行程控制、电器联锁和保护环节等基本控制环节，具备电气控制线路的分析和维护能力。二、课程内容21 电气控制系统图的绘制规则和常用符号（一般）。22 组成电气控制线路的基本规律（重点）。23 三相异步电动机起动控制线路（次重点）。24 三相异步电动
6、机制动控制线路（次重点）。25 三相调速异步电动机控制线路（重点）。26 行程控制线路（重点）。27 直流电动机起动、制动控制线路（一般）。三、考核知识点（一）电气控制系统图的绘制规则和常用符号。（二）组成电气控制线路的基本规律。（三）三相异步电动机的起动、制动、调速、行程控制等控制线路。（四）直流电动机的起动、制动控制线路。四、考核要求(一) 1.识记：电气控制系统图的常用符号。2.领会：电气控制系统图的绘制规则。(二) 1.识记：自锁，互锁。2.领会：组成电气控制线路的基本规律。(三) 1.识记：起动、制动、调速、行程控制含义。2.领会：自锁控制、互锁控制、顺序控制、连续与点动控制多地点起
7、停的连锁控制、三相异步电动机直接起动条件；笼型三相异步电动机定子电路串电阻（或电抗器）的降压起动、星-三角降压起动、自耦变压器降压起动等控制线路，绕线三相异步电动机转子串电阻、串频敏变阻器起动控制线路，频敏变阻器构造和工作原理；三相异步电动机定子能耗制动、反接制动，三相异步电动机定子制动控制线路；笼型多速异步电动机控制线路；行程控制线路。(四)1.识记：直流电动机的起动、制动控制线路。2.领会：线路工作过程。3.简单应用：生产机械电气控制线路的的分析和维护。第三章 可编程序控制器原理及应用一、学习目的和要求通过本章学习，了解 PLC的产生、发展动向、分类、应用场合及其 PLC的应用设计步骤，掌
8、握 PLC的特点、一般结构、基本工作原理和技术性能指标。掌握 CPM2A系列内部继存器及 I/O配置，具备 PLC的初步选型能力和编制电气控制系统 PLC梯形图能力。二、课程内容31 PLC 技术特点和主要功能（重点）。32 PLC 系统组成及结构（一般）。33 PLC 编程语言（一般）。34 PLC 基本工作原理（一般）。35 PLC 性能指标（一般）。36 PLC 的存储器组织（一般）。37 CPM2A 型 PLC指令系统简介（重点）。三、考核知识点（一）PLC 的基础知识。（二）CPM2A 的内部寄存器及 I/O配置。（三）编程的基本原则、编程技巧、基本电路的编程。四、考核要求(一) 1
9、.识记：PLC 的产生及其发展动向；PLC 的分类及应用场合；PLC 应用设计步骤。2.领会：PLC 基本工作原理。(二)1.识记：CPM2A 的内部寄存器及 I/O配置； 2.领会： CPM2A 的内部寄存器与继电器的等效。(三)1.识记：基本顺序指令、基本功能指令、控制指令、比较指令。2.领会： CPM2A 的内部寄存器与继电器的等效；编程的基本原则。3.简单应用：PLC 的选型及 I/O地址分配；编制梯形图及将梯形图转换为指令表。4.综合应用：PLC 实现现场控制。第四章 典型生产机械的电气控制一、学习目的与要求通过本章学习，掌握生产机械电气控制线路的读图方法，理解掌握桥式起重机、辊道、
10、钻床等典型生产机械的电气控制线路，进一步掌握电气控制系统的分析方法和分析步骤，具备电气控制线路的设计、安装、调试和维护能力。二、课程内容41 电气控制线路的读图方法（重点） 。42 桥式起重机的电气控制（一般） 。43 钻床的电气控制（重点） 。44 X62W 型卧式万能铣床电气控制（一般） 。 4. 5 小车装卸料运行 PLC控制系统（重点） 。三、考核知识点（一）电气控制线路的读图方法。（二）桥式起重机的结构、工作状态、工作情况、电气控制线路工作原理、保护部分的电气工作原理。（三）钻床的电气控制线路。（四）X62W 型卧式万能铣床电气控制线路。四、考核要求(一) 1.识记：电气控制线路的读
11、图方法与步骤。2.领会：PLC 控制系统分析方法。(二) 1.识记：桥式起重机主要技术参数、对电力拖动的要求，凸轮控制器、过电流继电器、行程开关、制动器与制动电磁铁的结构和工作原理。2.领会：桥式起重机的工作状态、工作情况、电气控制线路工作原理；保护部分的电气工作原理。(三) 1.识记：钻床的电气控制线路。 2.领会：钻床的电力拖动的特点。（四）1.识记：X62W 型卧式万能铣床电气控制线路。 2.领会：X62W 型卧式万能铣床电气控制线路特点。第五章 电气控制系统的设计与调试一、学习目的和要求通过本章学习，了解电气控制系统设计的主要内容、一般程序，掌握其基本原则，掌握电气原理线路的设计步骤和
12、方法、电器布置图和电气安装接线图的设计原则与设计方法、电气控制系统的安装与调试方法，具备电气控制系统的设计、安装、调试能力。二、课程内容51 电气控制系统设计的主要内容、一般程序及基本原则（一般） 。52 电气原理线路设计的步骤和方法（一般） 。53 PLC 应用系统的设计（重点） 。54 电器元件布置图及电气安装接线图的设计（重点） 。55 电气控制系统的安装与调试（一般） 。56 电气控制系统设计举例（一般） 。57 电气控制系统的故障诊断与处理方法（重点） 。三、考核知识点（一）电气控制系统设计的主要内容、一般程序，掌握其基本原则。（二）电气原理线路的设计步骤和方法。（三）电器布置图和电
13、气安装接线图的设计原则与设计方法。（四）电气控制系统的安装与调试方法。（五）电气控制系统的故障诊断与处理方法。四、考核要求(一) 1识记：电气控制系统设计的主要内容；电气控制系统设计的一般程序、电气安装接线图的绘制原则；试车的注意事项。2领会： 电气控制系统设计基本原则。(二) 1识记:：电气原理线路的设计步骤。2领会：经验设计法;逻辑设计法。(三) 1识记： 电器布置图; 电气安装接线图。2领会：电器布置图及电气安装接线图绘制原则。(四) 1.识记：接线方法;导线标志配线 ;配线方法。2领会：生产机械对电气控制线路的基本要求、电气控制线路的安装步骤及要求。3简单应用：电气原理线路的经验设计法
14、。4综合应用：电气控制系统的设计、故障诊断。第三部分 有关说明与实施要求一、考核的能力层次表述本大纲在考核目标中，按照“识记” 、 “领会” 、 “应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是： 识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。领会：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。二、教材指定
15、教材：工厂电气控制技术 （第 3 版） ，高等教育出版社，张运波、郑文编，ISBN:978-7-04-035082三、自学方法指导本课程是一门专业课，涉及的基础理论和实际知识面广，是电学、磁学、动力学等学科知识的综合。用理论分析各种电气控制系统实际问题时，必须结合电路实际情况，采用工程观点和工程分析方法。所以考生在自学时应注意以下几点：(一) 在学习本课程前应学完先修课程，并在学习过程中复习先修课程的相关内容。(二) 抓住问题的主要矛盾，有条件地略去一些次要因素，找出问题的本质。(三) 抓住重点，即应牢固掌握基本概念、基本原理。(四) 可运用对比或比较地学习方法，找出各种电气控制线路的共性和特
16、点，以加深对各种电气控制线路理解。(五) 学习时要理论联系实际，可下厂实践，加深理解教材内容。(六) 先仔细阅读自学考试大纲，了解对考试内容不同层次的要求。(七) 保证必要的学习时间。自学者应根据本课程的特点和自身的实际情况，合理安排自学时间。 四、对社会助学的要求1.应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。 2应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。 3辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。4辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通“的方法。 5辅导时，要注意突出重
17、点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。 6注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。 7要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。 8助学学时：本课程是一门专业基础课，共 7 学分。自学时间为 126 学时，学时分配如下：章次 课程内容 自学时间（小时）1 电气控制系统中常用的低压电器 182 电气控制系统的典型线路（重点） 303 可编程序控制器原理及应用 244 典型生产机械的电气控制 215 电气控制系统的设计与调试 33合计 126
18、五、关于命题考试的若干规定1本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。2试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”45%， “理解”25% ， “应用”30%。3试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为 2：3：3：2。4每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占 65%，次重点占 25%，一般占10%。5试题类型一般分为：单项选择题，填空题，名词解释，简答题，论述题等题型。6考试采用闭卷笔试，考试时间 150 分钟，采用百分制评分，60 分合格。六、题型示例（一） 、填空题：（每空 1分，本大题共 20分）1.电器按其电压等级可分成_高压电器 和_低压
19、电器 。（二） 、单项选择题： （每小题 1分，本大题共 15分）1.电磁机构的吸力特性与反力特性的配合关系是（ A ） 。A、反力特性曲线应在吸力特性曲线的下方且彼此靠近 B、反力特性曲线应在吸力特性曲线的上方且彼此靠近 C、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的下方 D、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的上方（三） 、判断题：（每小题 1分，本大题共 10分）1在本质上，中间继电器不属于电压继电器。 （ ）（四） 、简答及改错题： （每小题 5分，本大题共 25分）1什么是低压电器？常用主电路中和控制电路中的低压电器各列举 2 种。答：低压电器通常是指用于交流额定电压 1200V、直流额定电压
20、 1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。例如：常用主电路中的低压电器：刀开关、低压断路其；常用控制电路中的低压电器：时间继电器、热继电器。2试分析如图一所示控制线路能否实现正常起动？并指出控制线路存在的问题，然后加以改正。KM KMSB1SB2SB1SB2KMKM .图 一 图 二答：该控制线路不能正常起动。当按下起动按钮 SB2 时，接触器线圈 KM 得电，其常开接点闭合，将造成控制电源短路。改正的控制线路如图二所示。（五） 、应用题：（本题 30分）1 有一小车由笼型异步电动机拖动，起动作过程如下：小车由原位开始前进，到终端后自动停止；在终端停留 20 秒后自动
21、返回原位停止。试设计主电路与控制电路。要求有过载保护和短路保护。解：主电路如图三所示，控制电路如图四所示。QS：电源刀开关； FU1：主回路短路保护熔断器；KM1：电动机正转接触器； KM2：电动机反转接触器；FR1：过载保护热继电器； M：笼型异步电动机FU2：控制回路保护熔断器； SB1：停止按钮；SB2：前进起动按钮； SB3：后退起动按钮；SQ1：原位行程开关； SQ2：终端行程开关；KT1：终端停留时间继电器，延时 20 秒。QSKM1KM2MFR1 FU1 L1 L2 L3. .图 三FU2FU2SB1SB2SB3KM1KM2KM1KM2FR1KM2KM1KT1KT1SQ2SQ2SQ1L1L2图 四2设某工件加工过程分四道工序，共需 30 秒，时序要求如图五所示。X0 为运行控制开关，X0=ON 时，启动和运行；X0=OFF 时停机。而且每次启动均丛第一道工序开始。要求画出梯形图，写出输入输出分配和梯形图。关1关23关4图 五解：输入/输出分配如下：X0：控制开关Y0：第一道工序输出Y1：第二道工序输出Y2：第三道工序输出Y3：第四道工序输出梯形图如下所示：
