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电气控制及PLC技术自学考试大纲
浙江省教育考试院
二O一O年十二月
自学用书：《可编程序控制器应用教程》，张明波主编，中国水利水电出版社2009年10月第二版
一、课程性质与设置目的要求
《电气控制及PLC技术》是高等教育自学考试工业电气自动化专业（专科）的一门专业课程。本课程的学习对全面掌握现代化企业生产设备的控制技术起到重要的作用。本课程重点论述传统的继电器接触器控制线路的组成和原理，以及电气控制线路的分析、电气控制系统设计的基本方法；现代可编程序控制器（PLC）的组成原理、控制系统、功能模块、联网通信及系统与程序设计的基本方法。通过学习可以使考生对上述内容有系统的认识，达到熟悉并理解电气控制系统的基本原理和设计方法。
设置本课程的目的是：使考生通过本课程的自学和辅导考试，了解继电接触式控制与可编程控制器的产生、发展及在生产实践中的应用，掌握电气控制线路的典型环节，掌握继电接触式控制系统的分析、设计、安装调试及维修方法，掌握可编程控制器的工作原理和基本功能，掌握一种典型可编程控制器的指令系统、编程方法和步骤、掌握程序调试、下载及一般常见故障的排除方法，掌握PLC控制系统的设计方法。
学习本课程的要求如下：
1、熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，能够正确的使用和选用。
2、熟练掌握电气控制的基本线路、能够对电气控制线路进行独立分析。
3、熟悉典型生产设备电气控制系统，能够从事电气设备的安装调试、运行和维护。
4、掌握可编程序控制器的基本原理和控制系统，能够根据工艺过程和控制要求正确选用PLC、设计控制系统、编写和调试程序。并应用于生产实际。
二、考核目标
第一章 工厂电气控制初步
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握低压电器的结构、原理，并能正确选用和维护。了解电气元件的文字符号和图形符号，熟悉电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图及用途，掌握三相异步电动机的启动、换向、调速和制动的基本控制线路原理，能够正确分析和进行故障排除。
二、考核知识点
（一）工厂常用电器
（二）基本控制电路
（三）数学辅助分析法
（四）控制系统实例
三、考核要求
（一）工厂常用电器
1、识记：常用低压电器的结构、用途及型号。
2、领会：常用低压电器的工作原理及应用。
3、应用：常用低压电器的正确的使用和选用原则。
（二）基本控制电路
1、 识记：电气控制系统图的画法及阅读方法。
2、 领会：三相笼型异步电动机全压起动控制线路；
三相笼型异步电动机降压起动控制线路；
三相异步电动机的制动控制线路；
三相异步电动机的调速控制线路。
3、 应用：运用电气控制的基本线路，对基本电气控制线路有独立分析和设计能力。
（三）数学辅助分析法（略）
（四）控制系统实例
1、识记：镗床的电气控制线路分析。
2、领会：掌握电气控制系统的分析方法。
第二章 可编程控制器概论
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握可编程控制器的系统构成、工作原理与实际应用。
二、考核知识点
（一） PLC的发展、分类及应用
（二） 结构和工作原理
（三） 技术性能指标
（四） 编程语言
三、考核要求
（一） PLC的发展、分类及应用
1、识记：可编程序控制器的历史与发展。
2、理解： 可编程序控制器的应用。
（二） 结构和工作原理
1、识记：可编程控制器的分类、特点及应用范围
2、领会：可编程控制器的系统构成和工作原理
（三） 技术性能指标
1、识记：S7-200系列可编程控制器的主要性能指标
（四） 编程语言
1、识记：编程语言概述
2、理解：可编程控制器编程语言的种类、特点和程序结构。
第三章 S7-300可编程序控制器
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握S7-200系列可编程序控制器的系统构成，了解S7-200PLC的主要功能和结构组成，掌握S7-200系列可编程序控制器梯形图中的编程元件及寻址方式，
了解可编程控制器的编程语言和程序结构。
二、考核知识点
（一）S系列PLC发展概述
（二）S7-200PLC系统组成
（三）编程元件及程序知识
（四）相关设备
（五）工业软件
三、考核要求
（一）S系列PLC发展概述（略）
（二）S7-200PLC系统组成
1、识记：S7-200PLC系统的物理结构
（三）编程元件及程序知识
1、识记：S7-200系列PLC数据存储区及元件功能。
2、理解：S7-200系列PLC数据存储类型及寻址方式。
（四）相关设备（略）
（五）工业软件
1、识记：SIMATIC工业软件的类型。
第四章 基本指令
一、学习目的与要求
1、了解语句指令和梯形图指令的组成。
2、了解操作数的表示方法、寻址方式和状态字的相关问题。
3、理解基本指令在典型控制程序中的应用。
4、综合运用PLC的指令系统进行简单控制程序的设计。
二、考核知识点
（一）位操作类指令
（二）运算指令
（三）其他数据处理指令
（四）表功能指令
（五）转换指令
三、考核知识点与考核目标
（一）位操作类指令
识记：S7-200系列可编程控制器的指令系统
理解：位逻辑指令的指令功能、特点及使用注意事项。
应用：使用位逻辑指令进行简单控制程序的编制。
（二）运算指令
理解：数据运算指令的指令功能、特点及使用注意事项。
（三）其他数据处理指令
理解：数据处理功能指令的指令功能、特点及使用注意事项。
应用：使用数据处理功能指令进行简单控制程序的编制。
（四）表功能指令
理解：表功能指令的指令功能、特点及使用注意事项。
（五）转换指令
理解：转换指令的指令功能、特点及使用注意事项。
第五章 应用指令
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握S7-200系列可编程序控制器功能指令的编程应用。
二、考核知识点
（一）程序控制类指令
（二）特殊指令
三、考核知识点与考核目标
（一）程序控制类指令
识记：S7-200系列可编程控制器功能指令的编写的原则、方法与应用
（二）特殊指令
识记：S7-200系列可编程控制器特殊指令的编写的原则、方法与应用
- 编程软件
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握S7-200系列可编程序控制器STEP-Micro/WIN编程软件的应用。
二、考核知识点
（一）编程软件安装
（二）功能
（三）编程
（四）调试及运行监控
三、考核知识点与考核目标
（一）编程软件安装（略）
（二）功能（略）
（三）编程
识记：S7-200系列可编程控制器编程软件的编写原则、方法与应用
（四）调试及运行监控
理解：S7-200系列可编程控制器编程软件调试方法和步骤。
第七章 顺序控制梯形图的程序设计
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握S7-200系列可编程序顺序控制设计法与顺序功能图法。
二、考核知识点
（一）经验设计法
（二）功能流程图法
三、考核知识点与考核目标
（一）经验设计法
应用：利用经验设计法设计简单的逻辑控制系统
（二）功能流程图法
识记：功能流程图的组成、结构及转换规则
理解：功能流程图的设计方法
应用：利用功能流程图法设计顺序控制系统程序
第八章 应用设计
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟练掌握PLC控制系统应用于工业自动控制的基本设计方法与步骤。二、考核知识点
（一）系统设计
（二）设计实例
三、考核知识点与考核目标
（一）系统设计
领会：设计原则步骤、PLC选择时应注意的事项
应用：PLC应用中使用技巧与注意事项
（二）设计实例
应用：根据工艺过程和控制要求正确选用PLC、设计控制系统、编写程序并调试。
第九章 通信及网络
一、学习目的与要求
通过本章的学习，熟悉PLC网络通信及其应用。
二、考核知识点
（一）通信及网络概述
（二）通信实现
（三）点对点网络通信
（四）自由口通信
三、考核知识点与考核目标
（一）通信及网络概述
识记：通信及网络的基本知识
理解：串行通讯及其工作方式、串行总线标准以及差错控制编码技术
（二）通信实现
识记：通信实现的方法
理解：通信参数的设置
应用：网络读写指令的应用
（三）点对点网络通信
识记：点对点网络通信的实现
（四）自由口通信(略)
三、题型举例
考试时间150分钟，满分100分
一、单项选择题(本大题共8小题，每小题2分，共16分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.交流接触器（ ）发热是主要的。
A. 线圈 B. 铁心
C. 触头 D. 绕组
2.绕线式异步电动机转子绕组串频敏变阻器起动时起动电流过大，起动太快时，应将频敏变阻器换接抽头，使匝数（ ）。
A. 增大 B. 减小
C. 不变 D. 部分减小
二、填空题(本大题共4小题，每空1分，共10分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
1.异步电动机作Y—△降压起动时，起动转矩是全压起动转矩的倍。
2.可编程控制器的输出方式有三种，即方式、 方式和 方式 。
三、语句表梯形图相互转换题(本大题共3小题，每题8分 共24分)
1.请将下列语句表转化为梯形图。
2.请将下列梯形图转化为语句表。
四、简答题(本大题共4小题，每题5分 共20分)
1．PLC与一般的计算机有哪些异同？
2．简述PLC的特点。
五、程序设计题(本大题共3小题，共30分)
1．试设计一个自动顺开——逆停控制线路，其要求如下：
(1).自动顺序开机：按SB1启动M1→2秒后启动M2→3秒后启动M3，其过程自动完成。
(2).自动逆序停机：按SB2停M3→4秒后停M2→5秒后停M1其过程自动完成。（8分）
举例题型参考答案
一、1.（B）,2.(A)
二、1. 1/3 ，2. 晶体管输出 、 继电器触点输出 、 晶闸管输出
三、1.
四、
答：相同点：（1）基本结构相同 都是由CPU、存储器、输入和输出部分构成。（2）程序执行原理相同 都采用存储程序，按地址访问和顺序执行的基本工作思想。
不同点： 工作方式不同，计算机工作时是循环地取指令和执行指令。在执行指令时，每执行完成一条指令，立即产生结果，这一结果立即影响到所涉及的部件。而PLC是以循环扫描的方式工作，执行用户程序只是其中的一步，而且指令的执行结果并不立即传送到输出点，只是改变内部的影像寄存器状态，当所有指令执行完成后，同时对各输出点刷新。
答：抗干扰能力强，可靠性高；控制系统结构简单、通用性强、应用灵活；编程方便，易于使用；功能完善，扩展能力强 ；PLC控制系统设计、安装、调试方便；维修方便，维修工作量小 PLC具有完善的自诊断，履历情报存储及监视功能；体积小、重量轻，易于实现机电一体化。
五、
1.
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