自考02207电气传动与可编程控制器（PLC）考试大纲（2026年版）
[02207] 电气传动与可编程控制器（PLC）自学考试大纲浙江省教育考试院 2026 年 6 月自学用书：电气控制系统与可编程控制器，常晓玲主编，机械工业出版社，2021 年第 3 版
一、 课程性质与设置目的
要求《电气传动与可编程控制器（PLC）》课程是全国高等教育自学考试学机械电子工程等专业的必考课程。《电气传动与可编程控制器（PLC）》由电气控制系统和可编程控制器两部分内容组成，以机械类、自动化类企业的机电工程师、电气工程师和软件工程师为讲授对象，是一门应用性较强的专业课程。
《电气控制系统与可编程控制器》教材内容主要包括常用低压电器、电气电路的基本控制原则和基本控制环节、典型生产机械电气控制电路分析、电气控制系统的设计、三菱 FX 系列可编程控制器、西门子 S7 系列可编程控制器，以及数控设备的电气控制系统及内置 PLC、PLC 控制系统的设计。本书程序示例丰富，由易到难，适合于循序渐进学习。本书的特点是：层次清晰地构建了从低压电器、基本控制环节、常规电气控制电路到 PLC 控制系统的完整内容体系，有利于帮助学生分析电路原理、掌握编程方法和工程设计方法。在自学考试命题中应充分体现本课程的性质和特点。
设置本课程的目的是；使自学应考者在全面了解电气控制系统与可编程控制器的基础上， 系统掌握电气控制系统与可编程控制器的原理、方法、技术，具备在工厂环境中设计、使用、 调试和维护机电控制系统的能力，从而胜任机电装备、自动化设备的研发、调试和改造工作。
学习本课程的要求是；自学应考者应紧密联系我国机电、自动化企业的实际情况，全面掌握电气控制系统与可编程控制器的原理、方法与技术，能够安全、熟练使用和操控机电设备、自动化设备，并具备初步的电气控制系统设计和研发能力，从而提高机电设备、生产线的自动化、智能化程度。
二、考核内容及目标
第一章 常用低压电器
通过本章的学习，了解低压电器的类型（配电电器、控制电器）、用途及常用产品， 掌握各种低压电器的工作原理、作用、特点、表示符号和用途，理解继电器-接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理。
（一）配电电器的工作原理和特点
（二）控制电器的工作原理和特点
（三）智能低压电器的功能特点和典型产品
（一）配电电器的工作原理和特点
1．识记：（1）熔断器的工作原理、用途、主要技术参数、选型；（2）刀开关的结构、用途、主要技术参数。
2．理解：根据不同的用途，选择合适的配电电器，确保电路的安全。
（二）控制电器的工作原理和特点
1．识记：（1）主令电器的类型、工作原理、用途；（2）低压断路器的用途、工作原理、主要技术参数、选型；（3）接触器的组成、工作原理、选型；（4）继电器的类型、组成、 工作原理、选型、用途。
2．理解：接触器、继电器在用途、结构上的差异。
3．简单应用：分析继电器-接触器控制的常用基本电路。
（三）智能低压电器的功能特点和典型产品
1．识记：（1）智能低压电器的功能特点；（2）常用智能低压电器的工作原理。
2．理解：智能低压电器的发展方向和优势。
各种低压电器的工作原理及其用途。
第二章电气电路的基本控制原则和基本控制环节在了解电气控制系统图的类型、规范画法基础上，记忆异步电动机的结构类型（笼型、 绕线转子）、工作原理，理解异步电动机的起动、制动、正反转和调速控制电路，掌握直流电动机的类型和基本控制电路，学会为电气控制系统图添加保护环节。
（一）电气控制系统图的类型和规范画法
（二）三相异步电动机的基本控制电路
（三）直流电动机的基本控制电路
（一）电气控制系统图的类型和规范画法
1．识记：电气控制系统图的类型和绘制原则。
2．理解：根据不同的用途，选择相应的电气控制系统图。
（二）三相异步电动机的基本控制电路
1．识记：（1）三相笼型异步电动机全压起动、减压起动、正反转和调速控制原理及电路；（2）三相绕线转子异步电动机起动控制原理及电路；（3）三相异步电动机制动控制原理及电路。
2．理解：两种三相异步电动机在基本控制电路上的异同。
3．简单应用：分析、绘制三相异步电动机的基本控制电路。
（三）直流电动机的基本控制电路
1．识记：直流电动机的基本控制方法和控制电路。
2．理解：直流电动机的调速、正反转控制电路。
三相异步电动机、直流电动机的基本控制电路。
第三章 典型生产机械电气控制电路分析结合典型机床设备
（车床、铣床、镗床、起重机械）的结构、功能和特点，掌握电气控制电路的组成、典型环节的应用及分析控制电路的方法。
（一）电气控制电路分析
（二）电路图阅读分析
（一）电气控制电路分析的内容
1．识记：（1）设备说明书的组成和内容；（2）电气控制原理图的组成和用途。
2．理解：电气控制电路与其他组成部分之间的联系。
（二）电路图阅读分析
1．识记：电路图的组成和用途。
2．理解：分析控制电路的基本方法——“查线读图”法。
3．简单应用：分析典型机床设备的电气控制电路。
区分主电路和控制电路。
第四章 电气控制系统的设计
通过本章的学习，了解电气控制系统的设计内容，掌握电气原理图的设计步骤、注意事项，合理选择电器元件，完成主要参数的计算，掌握电气工艺设计的内容和设计原则。
（一）电气控制系统设计的基本内容
（二）电气控制电路的设计内容
（三）电气控制设计的主要内容
（一）电气控制系统设计的基本内容
1．识记：（1）电气原理设计的内容；（2）电气工艺设计的内容。
2．理解：不同设计内容的相互关联。
（二）电气控制电路的设计内容
1．识记：（1）电气原理图设计的步骤和注意事项；（2）常用电器的主要参数计算和选型。
2．理解：按照不同功能用途，分别设计各部分的具体电路。
3．简单应用：三相异步电动机的主要参数计算。
（三）电气工艺设计的主要内容
1．识记：（1）电气工艺设计的内容；（2）电气设备总体布置设计。
2．理解：总装配图和总接线图是各部件设计和协调各部件关系的依据。
电气控制系统的设计步骤。
第五章 FX 系列可编程控制器通过本章的学习，了解可编程控制器（PLC）的定义、特点，掌握 PLC 的硬件、软件组成，理解 PLC 的循环扫描工作方式，掌握 PLC 的常用编程语言，了解三菱 FX 系列 PLC 的基本指令，熟练掌握和理解功能图的组成和结构类型，灵活使用 PLC 设计典型控制系统的梯形图程序。
（一）可编程控制器的基础知识和工作方式
（二）可编程控制器的常用编程语言和编程元件
（一）可编程控制器的基础知识和工作方式
1．识记：（1）PLC 的定义、特点；（2）PLC 系统的硬件、软件组成；（3）三菱 F
X系列
PLC 的编程元件。
2．理解：PLC 的程序执行过程和先后顺序。
（二）可编程控制器的常用编程语言和编程元件
1．识记：（1）梯形图、助记符（指令表）、顺序功能图的特点；（2）编程元件的类型和用途。
2．理解：编程元件虽然沿用了继电器控制系统的名称，但属于软器件，不是真实的物理元件。
3．简单应用：根据编程元件的不同用途，读懂 PLC 产品选型参数。
1．识记：（1）编程元件的特点、使用方法；（2）基本顺序控制指令的梯形图、助记符表示方法。
2．理解：如何将继电器控制电路中的“与”、“或”、“非”转变成 PLC 程序中的编程元件之间的逻辑运算。
3．简单应用：梯形图、助记符程序之间的灵活转换。
1．识记：（1）顺序功能图的组成、设计规则、类型和步的定义；（2）典型控制系统的PLC 应用和梯形图程序设计。
2．理解：顺序功能图中步的相互关系、转移条件和转移结果。
3．简单应用：设计简单控制系统的顺序功能图、梯形图程序。
梯形图、助记符（指令表）、顺序功能图程序设计。
第六章 S7 系列可编程控制器通过本章的学习，了解西门子 S7 系列 PLC 产品的类型和用途，掌握直接寻址、间接寻址方式和用法，掌握 PLC 的基本逻辑指令、常用指令，理解中断在控制系统设计中的重要性，并学会如何使用中断功能，提高控制系统的紧急任务处理能力。
（一）西门子 S7 系列 PLC 的基本逻辑指令（一）西门子 S7 系列 PLC 的基本逻辑指令
1．识记：（1）基本位操作指令；（2）块操作指令；（3）栈操作指令。
2．理解：基本逻辑指令访问的编程元件类型。
1．识记：（1）定时器的类型、指令格式和使用方法；（2）计数器的类型、指令格式和使用方法。
2．理解：定时器本质上也是一种计数器，但是对 PLC 内部的时钟脉冲进行技术。
3．简单应用：使用梯形图、指令表，编写相应的 PLC 控制程序。
1．识记：（1）数据传送指令的格式和使用方法；（2）中断指令的格式、使用方法和中断程序的调用原理。
2．理解：中断的类型、用途、原理和重要性。
3．简单应用：设计中断程序，完成相应的控制任务。如何使用西门子 S7 系列 PLC 的常用指令，进行梯形图、助记符程序设计。
第七章 数控设备的电气控制系统及内置
PLC（不作考核）
第八章 PLC 控制系统的设计通过本章的学习，在了解 PLC 使用的基础上，掌握 PLC 控制系统设计的步骤和内容， 了解 PLC 的编程要求，掌握顺序功能图（流程图）的编程方法，综合运用 PLC 编程语言和编程指令，设计电梯等设备的 PLC 控制系统。
（一）PLC 控制系统设计的步骤和内容（一）PLC 控制系统设计的步骤和内容
1．识记：（1）PLC 控制系统设计的基本步骤；（2）PLC 的选型原则。
2．理解：根据被控对象的控制任务，设计工作流程图和动作顺序表。
1．识记：（1）PLC 的编程要求；（2）基于顺序功能图的编程方法。
2．理解：顺序功能图和梯形图程序设计之间的对应关系。
1．识记：（1）电梯控制系统设计任务；（2）电梯 PLC 梯形图程序设计。
2．理解：使用内部继电器 M，设计 PLC 控制程序。
3．简单应用：结合常用设备，分析控制要求，设计顺序功能图，编写 PLC 梯形图程序。
4．综合应用：针对具体的控制系统任务，设计顺序功能图，编写 PLC 控制程序，解决实际问题。
结合具体的设计实例，理解 PLC 控制系统设计的步骤和方法。
三、题型举例
（考试时间为 150 分钟）（题型仅作参考，实际命题时不受此限）
（一）单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的题号写在题后括号内） 2 分×15 题=30 分
1．可编程序控制器有多种编程语言，下列哪种语言不属于 PLC 编程语言（ ）。
A．梯形图 B．助记符（指令表） C．汇编 D．顺序功能图（二）填空题 1 分×10 空格=10 分
1. 继电器的线圈“得电”时，其常开触点_________，常闭触点_________。
2. 可编程逻辑控制器（PLC）的英文名称为：_________ _________ _________。
（三）简答题
5 分×3 题=15 分
1. 简述可编程序控制器的主要特点。
2. 什么是 PLC 的系统响应时间？有哪些影响因素？
（四）编程题
10 分×3 题=30 分
1. 使用西门子 PLC 逻辑指令、块操作指令，写出下列所示梯形图对应的助记符（指令表）程序。
2. 画出下面助记符（指令表）对应的梯形图程序。（使用西门子 PLC 梯形图编程元件，注意编号顺序） 01 LD I0.0 LDN I0.7 A I0.1 A I1.0 O I0.210 O I1.1 ON I0.311 OLD LD I0.412 ALD O I0.513 A I1.2 07 AN I0.6 = Q0.0（五）综合题 15 分×1 题=15 分
1. 液体混合装置的结构如下图所示。在初始时刻，容器是空的，各阀门均关闭。控制过程的一个循环周期如下：
（1）按下启动按钮（I0.0）后，输出 Q0.0，打开阀门 1，让液体 A 流入容器。
（2）当传感器 I
0.1 变为
ON 时，关闭阀门 1；输出 Q0.1，打开阀门 2，让液体 B 流入容器。
（3）当传感器 I
0.2 变为
ON 时，关闭阀门 2；输出 Q0.2，控制电机 M 转动，搅动液体。
（4）60s 后停止搅动，输出 Q0.3，打开阀门 3，放出混合液。当传感器 I
0.3 变为
ON 时，容器放空，关闭阀门 3。然后开始下一周期的操作。当按下停止按钮（I0.4）后，在当前工作周期的操作结束后，停止操作（停在初始状态)。根据上述控制要求，使用西门子 S7-200 PLC，完成如下设计任务：
（1）绘制该系统的顺序功能图。
（2）编写出该顺序功能图对应的梯形图程序。（定时器建议使时基周期为 100ms、类型为接通延时定时器的 T37。）
