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《机电传动与控制技术》(课程代码:01102)课程考试大纲

发布日期: 2015-08-20 06:42:30 作者: qidaedu 来源: 广东省自学考试办公室 查看: 9898

目  录

一、课程性质与设置目的

二、考试内容与考核目标

第一章  常用低压电器

第一节  概述

第二节  刀开关

第三节  熔断器

第四节  断路器

第五节  电磁执行机构

第六节  接触器

第七节  继电器

第八节  主令电器

第二章  电气控制线路的基本环节

第一节  控制线路的原理图、安装图与互联图

第二节  三相异步电动机的全压启动控制线路

第三节  三相笼型异步电动机的减压启动控制线路

第四节  三相异步电动机的制动控制线路

第三章  典型机械设备电气控制线路

第一节  绘制和阅读机械设备电气原理图的基本知识

第二节  卧式车床的电气控制线路

第三节  万能铣床的电气控制线路

第四章  可编程序控制器的基础知识

第一节  概述

第二节  PLC的主要功能和特点

第三节  PLC的工作原理和基本组成

第四节  S7-200系列PLC的组成

第五节  S7-200系列PLC的编程软元件

第五章  S7-200系列PLC的指令系统

第一节  PLC的编程语言

第二节  PLC的指令介绍

第六章  PLC控制系统设计

第一节  PLC控制系统软件设计

第二节  PLC硬件系统设计

第七章  伺服电动机及驱动、变频器原理及应用

第一节  步进电动机的驱动与控制

第二节  直流伺服电动机及驱动

第三节  交流伺服电动机及驱动

第四节  变频器原理及应用

第八章  数控机床电气控制系统

第一节  机床数控系统基本结构及连接

三、关于大纲的说明与考核实施要求

【附录】题型举例

 

一、课程的性质与设置目的

(一) 课程性质与特点

《机电传动与控制技术》是全国高等教育自学考试机械制造及自动化专业(独立本科段)一门专业课,是机械制造及自动化专业必须掌握的一门综合性应用技术课程,共4学分。本课程旨在使自学应考者掌握机电传动及其控制的专门技术。

(二) 课程的基本要求

通过本课程的学习,自学应考者应了解常用低压电器的主要种类、工作原理、功能作用、图形符号、使用方式,电气控制线路的图形表达,PLC的主要功能及特点,S7-200PLC的I/O接口,PLC控制系统设计,数控系统的基本构成及工作原理;理解电气控制线路的主要控制环节、三相异步电动机全电压启动控制线路、三相异步电机的减压启动控制线路、三相异步电机的制动控制线路、CA6140卧式车床的电气控制线路、PLC的工作原理,PLC梯形图的编辑方法,PLC控制系统的软硬件设计;掌握S7-200PLC的基本逻辑指令,步进电机的工作原理及驱动电路,直流伺服电机的工作原理及结构,交流伺服电机驱动方式,变频器的基本构成及原理。

本课程的重点章有:电气控制线路的基本环节, S7-200系列PLC的指令系统;次重点章有:常用低压电器,可编程序控制器的基础知识,伺服电动机及驱动、变频器原理及应用;一般章有:典型机械设备电气控制线路, PLC控制系统设计,数控机床电气控制系统。

(三) 本课程与相关课程的联系

本课程包含有电工学、自动控制理论基础、电力拖动基础、计算机控制原理、伺服控制原理等多方面的专业基础知识,学习本课程应该掌握电工学、自动控制理论等相关知识。

二、课程内容与考核目标

第一章 常用低压电器

(一) 学习目的与要求

通过本章学习,了解常用低压电器的种类;掌握刀开关、熔断器、断路器、热继电器、中间继电器、控制按钮、行程开关的工作原理、功能作用及电气符号;熟练掌握接触器、时间继电器的工作原理、功能作用及电气符号。

本章重点是接触器、继电器工作原理,难点是接触器的动作原理。

(二) 课程内容

第一节  概述

常用低压电器的分类

第二节  刀开关

开启式刀开关,组合开关,图形及文字符号

第三节  熔断器

熔断器结构及原理,图形及文字符号

第四节 断路器

断路器结构及原理,图形及文字符号

     第五节 电磁执行机构

电磁机构,电磁铁,电磁阀,电磁制动器原理及结构

第六节  接触器

交流,直流接触器结构及原理,图形及文字符号

第七节  继电器

电磁式继电器,热继电器,速度继电器,时间继电器

 第八节  主令电器

控制按钮,行程开关,接近开关,转换开关,指示灯

(三) 考核知识点

1.低压电器元件的原理及功能。

(四)考核要求

1.低压电器元件的原理及功能

(1)识记:电器元件的图形符号及文字符号

(2)领会:电器元件的工作原理及功能作用

(3)简单应用:分析电器元件动作

(4)综合应用:可以分析电路的保护和控制功能

 

第二章 电气控制线路的基本环节

(一)学习目的与要求

通过本章学习,了解控制线路原理图的画法;熟练掌握电动机全压启动控制线路、电动机减压启动控制线路、电动机制动控制线路。

本章重点是电动机全压启动控制线路、电动机减压启动控制线路、电动机制动控制线路,难点是电动机减压启动电路。

(二) 课程内容

第一节  控制线路的原理图、安装图与互联图

控制线路的图形符号和文字符号,电气线路图的分类及作用

第二节  三相异步电动机的全压启动控制线路

点动、自锁、正反转、顺序与多地控制线路

第三节  三相笼型异步电动机的减压启动控制线路

串电阻启动线路,星形-三角形启动线路

第五节  三相异步电动机的制动控制线路

能耗、反接制动控制线路

(三)考核知识点

1.三相异步电动机的全压启动控制线路

2.三相笼型异步电动机的减压启动控制线路

3.三相异步电动机的制动控制线路

(四)考核要求

1.三相异步电动机的全压启动控制线路

(1) 识记:点动控制环节、自锁控制环节、正反转控制环节

(2) 领会:不同控制环节实现控制功能的原理

(3) 简单应用:单一控制环节电路分析

(4) 综合应用:综合电路分析

2.三相电动机的减压启动控制线路

(1) 识记:定子串电阻减压控制、星形-三角形减压控制

(2) 领会:不同环节实现降压的原理

(3) 简单应用:单一控制环节电路分析

(4) 综合应用:综合电路分析

3.三相电动机的减压制动控制线路

(1) 识记:能耗制动控制、反接制动控制

(2) 领会: 电机制动控制的原理

(3) 简单应用:单一控制环节电路分析

(2) 综合应用:综合电路分析

 

第三章  典型机械设备电气控制线路

(一)学习目的与要求

通过本章学习,掌握绘制和阅读设备电气原理图的基本知识;熟练掌握CA6140车床的电气控制线路,X62W万能铣床的电气控制线路。

本章重点是CA6140车床的电气控制线路,X62W万能铣床的电气控制线路,难点是X62W万能铣床的电气控制线路。

(二)课程内容

第一节  绘制和阅读机械设备电气原理图的基本知识

电气控制线路图的表示方法及标记方法

第二节  卧式车床的电气控制线路

CA6140车床运动形式及典型控制线路分析

第五节  万能铣床的电气控制线路

X62W万能铣床运动形式及控制线路分析

(三)考核知识点

1.CA6140车床的电气控制线路

2.X62W万能铣床的电气控制线路

(四)考核要求

1.CA6140车床的电气控制线路

(1) 识记:车床控制要求

(2) 领会:CA6140车床的电气控制线路原理图

(2) 简单应用:单一控制功能的电路分析

(4) 综合应用:电气控制线路的功能分析

2.X62W万能铣床的电气控制线路

(1) 识记:车床控制要求

(2) 领会:X62W万能铣床的电气控制线路原理图

(2) 简单应用:单一控制功能的电路分析

(4) 综合应用:电气控制线路的功能分析

 

第四章 可编程序控制器的基础知识

(一)学习目的与要求

通过本章学习,了解PLC的定义、功能及特点;掌握PLC的基本工作原理,PLC的基本组成,S7-200PLC的I/O接口及编程软元件。

本章重点是PLC的基本工作原理,PLC的基本组成;难点是S7-200PLC的编程软元件。

(二)课程内容

第一节  概述

PLC的基本概念

第二节  PLC的主要功能和特点

PLC在控制当中的主要功能与特点

第三节  PLC的工作原理和基本组成

PLC的工作原理、基本组成部分及其作用

第四节  S7-200系列PLC的组成

S7-200PLC的技术指标与I/O接口

第五节  S7-200系列PLC的编程软元件

S7-200PLC的逻辑元件类型、功能,数据类型,寻址方式

(三) 考核知识点

1.PLC的基本概念

2.S7-200系列PLC的软硬件组成

(四)考核要求

1.PLC的基本概念

(1) 识记:PLC的定义

(2) 领会:PLC的功能及特点

(3) 简单应用:PLC的工作原理

2.S7-200系列PLC的软硬件组成

(1) 领会:S7-200PLC的I/O接口

(2) 综合应用:S7-200PLC的编程软元件

 

第五章  S7-200系列PLC的指令系统

(一)学习目的与要求

通过本章学习,掌握S7-200PLC的基本逻辑指令和常用功能指令。

本章重点是S7-200PLC的基本逻辑指令;难点是S7-200PLC的功能指令。

(二)课程内容

第一节  PLC的编程语言

PLC的梯形图、功能块图、语句表编程语言

第二节  PLC的指令介绍

S7-200PLC的逻辑控制指令,功能指令,梯形图编辑方法

(三)考核知识点

1.PLC的基本逻辑指令和常用功能指令

(四)考核要求

1.PLC的基本逻辑指令和常用功能指令

(1) 识记:S7-200PLC的逻辑指令和功能指令

(2) 领会:S7-200PLC的指令格式

(3) 简单应用:S7-200PLC的指令分析

(4) 综合应用:编写PLC控制程序

 

第六章  PLC控制系统设计

(一)学习目的与要求

通过本章学习,掌握PLC控制系统的软硬件设计。

本章重点是PLC控制系统的软硬件设计;难点是PLC控制系统的软硬件设计。

(二) 课程内容

第一节  PLC控制系统软件设计

系统设计步骤及软件设计方法

第二节  PLC硬件系统设计

PLC的基本性能指标,分类及选型

(三) 考核知识点

1.PLC控制系统的软硬件设计

(四)考核要求

1.PLC控制系统的软硬件设计

(1) 识记:PLC的性能指标

(2) 领会:软件系统设计方法

(3) 简单应用:PLC控制系统的硬件、软件设计

(4) 综合应用:PLC的选型

 

第七章 伺服电动机及驱动、变频器原理及应用

(一)学习目的与要求

通过本章学习,了解直流伺服电机结构及原理,交流伺服电机结构及原理;掌握步进电机的工作原理及控制方式,变频器的原理。

本章重点是步进电机的工作原理及控制方式,变频器的原理;难点是直/交流伺服电机结构、原理及控制方式。

(二) 课程内容

第一节  步进电动机的驱动与控制

步进电机概述,步进电机驱动电路

第二节  直流伺服电动机及驱动

直流伺服电动机的结构及原理,基本驱动电路

第三节  交流伺服电动机及驱动

交流伺服电动机原理及结构

第四节  变频器原理及应用

变频器的基本构成与原理,变频器类别与选型,变频器的应用

 (三) 考核知识点

1.步进电机的工作原理及控制

2.变频器的原理及应用

(四)考核要求

1.步进电机的工作原理及控制

(1) 识记:步进电机的结构组成

(2) 领会:步进电机的工作原理

2.变频器的原理及应用

(1) 领会:变频器的构成及原理

(2) 简单应用:使用变频器实现对三相异步电机的控制

(3) 综合应用:变频器的调速控制

 

第八章  数控机床电气控制系统

(一)学习目的与要求

通过本章学习,了解数控系统的基本结构及组成。

本章重点是数控系统的基本结构及组成。

(二) 课程内容

第一节  机床数控系统基本结构及连接

机床数控系统结构,CNC装置的总体结构及各部分功能,伺服电机的特性与选型,数控系统的连接部件

(三) 考核知识点

1.数控系统的基本结构及组成

(四)考核要求

1.数控系统的基本结构及组成

(1) 识记:机床数控系统结构,计算机数控系统的总体结构及各部分功能

三、关于大纲的说明与考核实施要求

(一) 自学考试大纲的目的和作用

本大纲是根据机械制造及自动化专业(独立本科段)自学考试计划的要求,结合自学考试的特点而确定的。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。

本大纲明确了《机电传动与控制技术》课程学习的内容以及深广度,规定了课程自学考试的范围和标准。因此,它是编写或选定自学考试教材和辅导书的依据,是社会助学机构组织进行自学辅导的依据,是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据,也是进行自学考试命题的依据。

(二) 课程自学考试大纲与教材的关系

课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据,所选用的教材是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥,与大纲规定的课程内容基本一致,包含了大纲所规定的基本内容与范围,部分内容有一定的深度或难度,在考核时会选择与大纲规定深度或难度相当的内容。

(三) 关于自学教材与主要参考书

指定使用教材:《机电传动控制》,张志义、孙蓓主编,机械工业出版社,2014年7月第1版。

(四) 关于自学要求和自学方法的指导

1. 自学要求:自学应考者应根据本考试大纲规定的考试内容和考核目标,认真学习张志义等编写的《机电传动控制(普通高等教育电气信息类规划教材)》的教材,海心、赵华编著《机电传动控制》的参考教材,它是自学应考者的主要读物。自学应考者要认真掌握本课程考试大纲规定的基本概念、基本原理,要注重理论联系实际,加深理解,在理解的基础上记忆,切忌死记硬背。

2.自学方法指导:自学考试主要是通过个人自学、教师辅导、社会助学和国家考试来考核应考者掌握专业知识和能力的方法。应考者在学习本课程时再结合自己学习特点的同时,应注意把握以下几个方面的学习方法:一是依据本大纲,学习好本课程。二是要上好辅导课(共计72学时),课后要全面系统地复习,将考核要求中识记规定的基本概念、基础知识记忆好理解透,将考核要求中领会规定的重点内容有机联系起来。三是将学的知识或理论与实际工作中的问题联系起来,去发现、分析、解决问题,加深对所学理论的理解与记忆。

(五) 对社会助学的要求

社会助学者应根据本考试大纲规定的考试内容和考核目标,认真钻研指定教材,对自学应考者进行切实有效的辅导,体现社会助学的正确导向。

要正确处理基础知识和应用能力的关系,助学者应努力引导自学应考者将基础知识转化为实际应用能力。在全面辅导的基础上重点培养自学应考者独立分析问题和解决问题的能力。

助学学时:建议总课时72学时,其中助学课时分配如下:

章  节

内      容

助学学时

第一章

常用低压电器

8

第二章

电气控制线路的基本环节

12

第三章

典型机械设备电气控制线路

10

第四章

可编程序控制器的基础知识

4

第五章

S7-200系列PLC的指令系统

16

第六章

PLC控制系统设计

6

第七章

伺服电动机及驱动、变频器原理及应用

14

第八章

数控机床电气控制系统

2

合计

72

(六) 对考核内容和考核目标的说明

(1)本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同,自学考试将对各知识点分别按三个认知(或叫能力)层次确定其考核要求。

(2)三个能力层次从低到高依次为:识记;领会;简单应用;综合应用。

识记:要求考试知道本课程中的名称、概念、原理、知识的含义,并能够正确认识或识别。

领会:要求在识记的基础上,能把握本课程中的基本概念、基本原理和基本方法,掌握有关概念、原理、方法的区别与联系。

简单应用:能用所学的概念、原理、方法正确分析和解决较简单问题,具有分析和解决一般问题的能力。

综合应用:能灵活运用所学过的知识,分析和解决比较复杂的问题,具有一定解决实际问题的能力。

(七) 关于考试命题的若干规定

为了保证自学考试这一国家学历水平考试的质量,使各地的自学应考者、社会助学者和考试命题者有一个统一而明确的考试要求可遵循,本大纲在考试内容具体化的基础上,进一步力求考试要求的标准化,并按照识记、领会和应用三个层次来规范考试内容的能力程度要求。考试命题时,不可随意提高考核点的能力层次要求,也不可过多地降低考核点的能力层次要求,对考试命题的具体规定如下:

1. 本课程考试方法采用闭卷、笔试,考试时间为150分钟;评分采用100分制,60分为及格线。

2. 本课程的考试题型:一般采用单选选择题、判断对错题、简答题、电路分析题、编程题。

3. 本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为:命题要求中四个认知能力层次比例一般为:识记占20%,领会占30%,简单应用占30%,综合应用占20%。

4.本课程考试试题的难易程度分为:易、较易、较难和难四个等级,其比例大致为2:3:3:2。

必须指出试题的难易程度与认识能力的层次不是一个概念,在各认识能力层次中都会存在不同难度的问题,在各难易程度的级别中,同样会包含有不同认识能力层次,切勿混淆。

 

 

【附录】

题型举例

一、单项选择题

1.下列选项不属于PLC特点的是(  )

A 可靠性高  B价格昂贵 C调试方便  D体积小

二、判断对错题

1.熔断器主要用于短路保护(    )

三、简答题

1.PLC能不能直接驱动三相异步电动机?为什么?

四、电路分析题

1.请分析电路中按钮SB1和SB2的作用

五、PLC控制系统设计及编程题

1.采用S7-200PLC设计一个三相异步电机控制系统,要求能够实现电机的正

反转控制。请画出PLC控制系统线路图,并编写控制程序。

 

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