中央广播电视大学 开放教育课程考核说明 课程名称：机电控制与可编程控制器技术 学生类别： 专升本 专业名称： 机械设计制造及其自动化 启用时间： 2013年9月 主持教师： 孙志娟 编写日期： 2013年6月 中央广播电视大学考试中心 0
0 中央广播电视大学 开放教育课程考核说明 课程名称： 机电控制与可编程控制器技术 学生类别： 专升本 专业名称： 机械设计制造及其自动化 启用时间： 2013年9月 主持教师： 孙志娟 编写日期： 2013年6月 中央广播电视大学考试中心
一、有关说明 1.考核对象 国家开放大学工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。 2启用时间 从2013年秋季学期开始使用。 3.考核目标 本课程主要内容包含常用低压电器、电器控制基础、可编程序控制器工作 原理、可编程序控制器应用、可编程序控制器网络的基本知识。通过本课程的 学习，使学生在熟悉常用低压电器、典型机板电气控制线路的基础上，具备分 析、设计和改进一般机械设备电气控制线路的能力：能根据工艺过程和控制要 求正确选用可编程序控制器，并完成程序设计。 4。考核依据 本考核说明是以机械设计制造及其白动化专业本科生《机电控制与可编程 序控制器技术教学大纲》(2011年1月)和《机电控制与可编程序控制器技术》 敦材（王立权、中央广播电视大学出版社、2013）为依据而编制的，本考核说 明是形成性考核和终结性考试命题的依据。 5.考核方式及计分方法 本课程考核分为两种方式，形成性考核与终结性考试。 学习测评 形成性考核30% 终结性考核70% 4次作业20% 1次专题报告10% 图1本课程考核方式 本课程考核成绩统一采用百分制。形成性考核和终结性考核比例为3：7。 总成绩60分及以上为合格。 二、考核方式与要求 (一)形成性考核 1.考核手段 形成性考核包括4次纸质形成性考核作业和1次纸质专题报告，由各地电大 根据课程要求组织实施。 2.考核形式
1 一、有关说明 1. 考核对象 国家开放大学工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。 2. 启用时间 从2013年秋季学期开始使用。 3. 考核目标 本课程主要内容包含常用低压电器、电器控制基础、可编程序控制器工作 原理、可编程序控制器应用、可编程序控制器网络的基本知识。通过本课程的 学习，使学生在熟悉常用低压电器、典型机械电气控制线路的基础上，具备分 析、设计和改进一般机械设备电气控制线路的能力；能根据工艺过程和控制要 求正确选用可编程序控制器，并完成程序设计。 4. 考核依据 本考核说明是以机械设计制造及其自动化专业本科生《机电控制与可编程 序控制器技术教学大纲》（2011年1月）和《机电控制与可编程序控制器技术》 教材（王立权、中央广播电视大学出版社、2013）为依据而编制的，本考核说 明是形成性考核和终结性考试命题的依据。 5. 考核方式及计分方法 本课程考核分为两种方式，形成性考核与终结性考试。 图1 本课程考核方式 本课程考核成绩统一采用百分制。形成性考核和终结性考核比例为3∶7。 总成绩60分及以上为合格。 二、考核方式与要求 （一）形成性考核 1. 考核手段 形成性考核包括4次纸质形成性考核作业和1次纸质专题报告，由各地电大 根据课程要求组织实施。 2. 考核形式 学习测评 形成性考核30% 终结性考核70% 4次作业20% 1次专题报告10%
(1)形成性考核作业 4次形成性考核作业采用纸质形成性考核册。要求认真学习，按时、按质、 按量的独立完成， (2)专题报告 专题报告的选题可联系本课程实验或工程实际，选择一种典型的可编程序 控制器系统进行综合分析。同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导 下进行选题. 专题报告内容应包括可编程序控制器系统的硬件接线图、PLC控制程序、工 作原理、主要技术特点、主要用途，与本深程相关内容的联系等。 专题报告应独立完成，如有抄装或雷同部分，专恩报告成绩计为0分。专题 报告文字部分不少于2000字， 3.考核目的 (1)形成性考核作业 形成性考核作业是对学习者学习目标的阶段性测试，以加强对学生平时自 主学习过程的指导和监督，引导学生按照数学要求和学习计划完成学习任务， 从而达到拿握基本知识、培养基本技能，提高学生的综合素质的目的。 (2)专题报告 通过对社会生话或生产实践中某一种典型的可编程序控制器系统地分析， 进一步加深对可编程序控制器系统的组成原理、控制程序和关键技术的理解， 培养对可编程序控制器系统进行分析和解决工程实践问题的能力。 4.形考各形式所占比重及计分方法 形成性考核按百分制计分，每次形考任务也按照百分制计分。形考任务共5 次，其中4次形考作业占66（每次作业16，亮），1次专题报告占3伟 5.考核要求 形成性考核任务与要求 序次 章节 形式 布置时间 提交时间 权重 1 1-3章 阶段性测验 第2周 第10周末 16.5% 2 4-5章 阶段性测验 第5周 第13周末 16.5% 3 6章 阶段性测验 第8周 第15周术 16.5% 4 7-8章 阶段性测验 第11周 第17周末 16.5% 5 全部 专愿报告 第11周 第17周末 34% (二)终结性考试 1.考试手段 终结性考试采用纸质考试
2 （1）形成性考核作业 4次形成性考核作业采用纸质形成性考核册。要求认真学习，按时、按质、 按量的独立完成。 （2）专题报告 专题报告的选题可联系本课程实验或工程实际，选择一种典型的可编程序 控制器系统进行综合分析。同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导 下进行选题。 专题报告内容应包括可编程序控制器系统的硬件接线图、PLC控制程序、工 作原理、主要技术特点、主要用途、与本课程相关内容的联系等。 专题报告应独立完成，如有抄袭或雷同部分，专题报告成绩计为0分。专题 报告文字部分不少于2000字。 3. 考核目的 （1）形成性考核作业 形成性考核作业是对学习者学习目标的阶段性测试，以加强对学生平时自 主学习过程的指导和监督，引导学生按照教学要求和学习计划完成学习任务， 从而达到掌握基本知识、培养基本技能，提高学生的综合素质的目的。 （2）专题报告 通过对社会生活或生产实践中某一种典型的可编程序控制器系统地分析， 进一步加深对可编程序控制器系统的组成原理、控制程序和关键技术的理解， 培养对可编程序控制器系统进行分析和解决工程实践问题的能力。 4. 形考各形式所占比重及计分方法 形成性考核按百分制计分，每次形考任务也按照百分制计分。形考任务共5 次，其中4次形考作业占66%（每次作业16.5%），1次专题报告占34%。 5.考核要求 形成性考核任务与要求 序 次 章 节 形 式 布置时间 提交时间 权重 1 1-3章 阶段性测验 第2周 第10周末 16.5％ 2 4-5章 阶段性测验 第5周 第13周末 16.5％ 3 6章 阶段性测验 第8周 第15周末 16.5％ 4 7-8章 阶段性测验 第11周 第17周末 16.5％ 5 全部 专题报告 第11周 第17周末 34％ （二）终结性考试 1.考试手段 终结性考试采用纸质考试
2.考试方式 终结性考试采用闭卷方式， 3.考试目的 终结性考试是在形成性考核的基础上，对学生学习情况和学习效果进行的 一次全面检测。 4.命题原则 第一，本误程的考试命题严格控制在教学大解规定的教学内容和教学要求 的范围之内。 第二，考试命题覆盖本课程教材的1一8章，既全面，又突出重点， 第三，每份试卷所考的内容，覆盖本课程教材所学内容的70%以上的章节 第四，试题应难易适中，一般来讲，可分为：容易、适中、较难三个程度 ,所占比例大致为：容易占30%，适中占50%，较难占20%. 5.考试时限 终结性考试时间长度是90分钟， 6特殊说明 考生需自备直尺、铅笔、橡皮等文具 三、终结性考试试题类型及规范解答举例 试题题型包括判断题、简答题、读图分析题、根据楊形图写出梯形图指令/ 面出语句表程序对应的梯形图、改错题、设计题。 (一)判断盟（正确的打√，错误的打×。每小题3分，共30分） 1.开启式负荷开关一般用于不频繁的接通和分断容量不很大的低压供电线 路，也可以作为电源的隔离开关，还经常用于小容量电动机的直接起动控制。 () 2.可编程控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和接线来实现。 (二)简答题（每小恩8分，共16分） 1.机电设各电器控制线路的表示方法有几种？各有何用途？ 2.试分析以下梯形图实现的基本功能
3 2. 考试方式 终结性考试采用闭卷方式。 3.考试目的 终结性考试是在形成性考核的基础上，对学生学习情况和学习效果进行的 一次全面检测。 4. 命题原则 第一，本课程的考试命题严格控制在教学大纲规定的教学内容和教学要求 的范围之内。 第二，考试命题覆盖本课程教材的1--8章，既全面，又突出重点。 第三，每份试卷所考的内容，覆盖本课程教材所学内容的70%以上的章节。 第四，试题应难易适中，一般来讲，可分为：容易、适中、较难三个程度 ，所占比例大致为：容易占30%，适中占50%，较难占20%。 5. 考试时限 终结性考试时间长度是90分钟。 6. 特殊说明 考生需自备直尺、铅笔、橡皮等文具。 三、终结性考试试题类型及规范解答举例 试题题型包括判断题、简答题、读图分析题、根据梯形图写出梯形图指令/ 画出语句表程序对应的梯形图、改错题、设计题。 （一）判断题（正确的打√，错误的打×。每小题3分，共30分） 1.开启式负荷开关一般用于不频繁的接通和分断容量不很大的低压供电线 路，也可以作为电源的隔离开关，还经常用于小容量电动机的直接起动控制。 （ ） 2.可编程控制系统的控制功能必须通过修改控制器件和接线来实现。 （ ） （二）简答题（每小题8分，共16分） 1.机电设备电器控制线路的表示方法有几种？各有何用途？ 2.试分析以下梯形图实现的基本功能
树路1 M00 M00 000 利路2 M01 (三)读图分析题(15分) 某三台电动机控制线路如下图所示。其中，时间继电器F1一F4的延时时 间分别为T1一T4.请仔细阅读下图，完成以下小题： LI1山 02 FA QAI KFI OA KP2 0 属4 《a) (b) 阁三台电动机控制线路图 (1)按下起动按钮SFI后，三台电动机的启动顺序为( A.M1→2→M3 B.3→2→M1 C.2-3-1 D.三台电机同时启动 (2)按下停止按钮SF2后，三台电动机的停机顺序为( A.1→2→3 B.M3→2→W1 C.2→B→1 D.三台电机同时停止 (3)图(a)中，电气图形BB1一B3是( ),用于实现过载保护。 A.指示灯 B.熔新器 C.接触器线圈 D.热继电器 (4)请说明KF1,KF2线圈上方串联的常闭触点QA2和QA3的作用。 (5)请说明KF1,KF2线图上方串联的常闭点KF4和KF3的作用。 (四)根据梯形图写出梯形图指令(10分) 4
4 （三）读图分析题（15分） 某三台电动机控制线路如下图所示。其中，时间继电器KF1～KF4的延时时 间分别为T1～T4。请仔细阅读下图，完成以下小题： M1 3~ L1 L2 L3 BB1 QA1 QA0 FA1 M2 3~ BB2 QA2 M3 3~ BB3 QA1 SF1 FA2 BB1 FA2 SF2 QA3 KF1 QA1 QA2 QA2 KF4 QA3 KF2 KF4 BB2 KF3 KF1 QA2 KF3 BB3 KF2 KF4 KF3 KF3 QA3 KF3 KF4 （a） （b） 图 三台电动机控制线路图 （1）按下起动按钮SF1 后，三台电动机的启动顺序为（ ）。 A．M1→M2→M3 B. M3→M2→M1 C．M2→M3→M1 D. 三台电机同时启动 （2）按下停止按钮SF2 后，三台电动机的停机顺序为（ ）。 A．M1→M2→M3 B. M3→M2→M1 C．M2→M3→M1 D. 三台电机同时停止 （3）图（a）中，电气图形 BB1～BB3 是（ ），用于实现过载保护。 A．指示灯 B. 熔断器 C．接触器线圈 D. 热继电器 （4）请说明KF1、KF2线圈上方串联的常闭触点QA2和QA3的作用。 （5）请说明KF1、KF2线圈上方串联的常闭触点KF4和KF3的作用。 （四）根据梯形图写出梯形图指令（10分）
1同路1 100 410 01 103 同2 M01 T37 TON 100HP1 100 mo (五)改错题：找出下列梯形图中的错误，并改正。设10.0为一个设有使 用的中间继电器。(8分) 网格1 000 网物2 00 C8 阿格3 02 C8 (六)设计题(21分) 两台三相交流电动机1、2按以下顺序启动和停车：按起动按钮S时1，I电 动机起动，过5秒后M2电动机起动：按停止按钮SF2,电动机M1、M2停止；若M1 电动机过载，则电动机1、2停止
5 （五）改错题：找出下列梯形图中的错误，并改正。设M10.0为一个没有使 用的中间继电器。（8分） （六）设计题（21分） 两台三相交流电动机M1、M2按以下顺序启动和停车：按起动按钮SF1，M1电 动机起动，过5秒后M2电动机起动；按停止按钮SF2，电动机M1、M2停止；若M1 电动机过载，则电动机M1、M2停止
按照上述工作要求，完成以下恩目：(1)试分配I/0通道：(2)画出PC 的硬件接线图：(3)设计一个满足要求的梯形图程序。 试题参考答案及评分标准 (一)判断题（每小题3分，共30分） 1.V 2.X (二)简答题（每小题8分，共16分） 1.答：电器控制线路的表示方法有：电气原理图、电气设备安装图和电气 设备接线图。 电气原理图用来表示电器控制线路的工作原理、以及各电气元件的作用和 相互美系：电气设各安装图用来表示各种电器在生产设备和电器控制柜中的实 际安装位置：电气设备接线图用来表示各电气元件之间实际接线情况，它为电 气元件的配线、检修和施工提供了方便，实际工作时与电气原理图配合使用. 2.答：Q0.0的状态恒为“0”：Q0.1的状态恒为“1”， (三)读图分析题（每小题3分，共15分） (1)A (2)B (3)D (4)F1,KF2线图上方串联的QA2和9A3的常闭触点的作用是为得到启动短 信号而使时问继电器及时复位， (5)F2、KF1线图上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA4断电 后，F2和F1线图重新得电而采取的保护措随。因为，如果T2<T3或T1<T4时， 有可能造成0A3和QA2重新启动. (四)根据梯形图写出梯形图指令(10分) 网络1 LD 10.0 ON I0.1 A I0.2 0 I0.3 NOT Q1.0 网络2 LD 91.0 LPS AN 0.1 91.1 LPP TON T37.100 (五)改错(8分)
6 按照上述工作要求，完成以下题目：（1）试分配I/O通道；（2）画出PLC 的硬件接线图；（3）设计一个满足要求的梯形图程序。 试题参考答案及评分标准 （一）判断题（每小题3分，共30分） 1. √ 2. × (二）简答题（每小题8分，共16分） 1.答：电器控制线路的表示方法有：电气原理图、电气设备安装图和电气 设备接线图。 电气原理图用来表示电器控制线路的工作原理、以及各电气元件的作用和 相互关系；电气设备安装图用来表示各种电器在生产设备和电器控制柜中的实 际安装位置；电气设备接线图用来表示各电气元件之间实际接线情况，它为电 气元件的配线、检修和施工提供了方便，实际工作时与电气原理图配合使用。 2.答：Q0.0的状态恒为“0”；Q0.1的状态恒为“1”。 （三）读图分析题（每小题3分，共15分） （1）A （2）B （3）D （4）KF1、KF2线圈上方串联的QA2和QA3的常闭触点的作用是为得到启动短 信号而使时间继电器及时复位。 （5）KF2、KF1线圈上的常闭触点KF3和KF4的作用是为了防止QA3和QA4断电 后，KF2和KF1线圈重新得电而采取的保护措施。因为，如果T2<T3或T1<T4时， 有可能造成QA3和QA2重新启动。 （四）根据梯形图写出梯形图指令（10分） 网络 1 LD I0.0 ON I0.1 A I0.2 O I0.3 NOT = Q1.0 网络 2 LD Q1.0 LPS AN M0.1 = Q1.1 LPP TON T37, 100 （五）改错（8分）
脑1 M100 000 H/H 同路2 00 C8 01 104ay 同路3 102 C3 103 (注：(1)计数器C8的设定值T前可加上0一32767的任意自然数：(2) 不能重复使用同一个计数器的线圈编号，将其中一个C8改为C0~C255之间的任 意其他线圈。) (六)设计题(21分)（每小题7分，共21分） 解：(1)电机顺序控制1/0分配表 说明 地址 功能 BB I0.0 热保护 SFI I01 起动按钮 SF2 I02 停止按钮 T37 时间维电器 QAI Q40 电动机M1运行 QA2 Q4.1 电动机M2运行 (2)LC电气控制的外部硬件接线图 BB QAI 100 Q40 T SFI 0A2 0.1 PLC 04.1 2工 1D2 DC 24V AC 220V FA COM COM
7 （注：（1）计数器 C8 的设定值 PT 前可加上 0～32767 的任意自然数；（2） 不能重复使用同一个计数器的线圈编号，将其中一个 C8 改为 C0～C255 之间的任 意其他线圈。） （六）设计题（21分）（每小题7分，共21分） 解：（1）电机顺序控制I/O分配表 说明 地址 功能 BB I0.0 热保护 SF1 I0.1 起动按钮 SF2 I0.2 停止按钮 T37 时间继电器 QA1 Q4.0 电动机M1运行 QA2 Q4.1 电动机M2运行 （2）PLC电气控制的外部硬件接线图 I0.0 I0.1 I0.2 COM COM Q4.0 Q4.1 QA1 QA2 SF1 SF2 DC 24V AC 220V PLC BB FA
(3)透西门子S7-200的PLC(也可以选其它型号PLC) 网格1M们电动机起动 00 02 040 040 网格2时5 040 T37 IN TON 50-PT 100时 到储3 M电动机2动 T37 00 图电机顺序控制的PL.C程序 四、课程考核的相关内容 裸程考核内容按掌捏、熟悉、了解三个不同层次的要求出恩。其中掌捏的 内容约占70%，熟器的内容约占20%，了解的内容约占10%， 第一章绪论 考核内容及要求： 了解： 1,机电控制系统的发展概况： 2,可编程序控制器的发展趋势。 然器： 可编程序控制器的特点。 第二章机电控制中常用低压电器 掌握： 常用主令电器、雏电器、接触器、熔断器及控制变压器等的工作原理和符 号。 然悉： 常用主令电器、继电器、接触器、熔断器及控制变压器等的应用场所和选 择方法
8 （3）选西门子S7-200的PLC (也可以选其它型号PLC) 图 电机顺序控制的PLC程序 四、 课程考核的相关内容 课程考核内容按掌握、熟悉、了解三个不同层次的要求出题。其中掌握的 内容约占70%，熟悉的内容约占20%，了解的内容约占10%。 第一章 绪论 考核内容及要求： 了解： 1. 机电控制系统的发展概况； 2. 可编程序控制器的发展趋势。 熟悉： 可编程序控制器的特点。 第二章 机电控制中常用低压电器 掌握： 常用主令电器、继电器、接触器、熔断器及控制变压器等的工作原理和符 号。 熟悉： 常用主令电器、继电器、接触器、熔断器及控制变压器等的应用场所和选 择方法
第三章电气控制电路的基本环节 掌捏： 1.控制线路的基本回路，佩笼型异步电动机的启动控制线路及电动机正反 转控制线路： 2.继电接触控制电路的基本设计方法。 然悉1 机电控制线路的设计步骤及设计规律： 第四章可编程序控制器基础知识 掌握： 可编程序控制器的工作原理， 熟悉： 1,可编程序控制器的硬件结构和基本配置： 2,可编程序控制器的性能技术指标： 3,S7-200可编程序控制器应用特点。 第五章可编程序控制器指令系统 掌握： 1.可编程控制器的梯形图和语句表编程语言： 2.可编程序控制器基本指令。 然悉： 可编程序控制器功能指令。 了解： 可编程序控制器的其它指令。 第六章可编程序控制器基本控制回路设计 掌握： 程序设计的基本方法及输入输出信号的处理方法。 然悉： 逻辑程序设计的方法。 了解： 程序设计的基本内容和方法。 第七章可编程序控制器应用系统设计和实例 掌握： 1,结合可编程控制器应用实例，拿程系统设计的步骤： 2,可编程序控制器的选型原则。 然悉：
9 第三章 电气控制电路的基本环节 掌握： 1. 控制线路的基本回路，鼠笼型异步电动机的启动控制线路及电动机正反 转控制线路； 2. 继电接触控制电路的基本设计方法。 熟悉： 机电控制线路的设计步骤及设计规律； 第四章 可编程序控制器基础知识 掌握： 可编程序控制器的工作原理。 熟悉： 1. 可编程序控制器的硬件结构和基本配置； 2. 可编程序控制器的性能技术指标； 3. S7-200 可编程序控制器应用特点。 第五章 可编程序控制器指令系统 掌握： 1. 可编程控制器的梯形图和语句表编程语言； 2. 可编程序控制器基本指令。 熟悉： 可编程序控制器功能指令。 了解： 可编程序控制器的其它指令。 第六章 可编程序控制器基本控制回路设计 掌握： 程序设计的基本方法及输入输出信号的处理方法。 熟悉： 逻辑程序设计的方法。 了解： 程序设计的基本内容和方法。 第七章 可编程序控制器应用系统设计和实例 掌握： 1. 结合可编程控制器应用实例，掌握系统设计的步骤； 2. 可编程序控制器的选型原则。 熟悉：