自考02284工厂电气控制技术考试大纲（2004年版）
[02284] 《工厂电气控制技术》自学考试大纲浙江省高等教育自学考试办公室二 OO 四年十二月指定用书：《工厂电气控制技术》，张运波主编，高等教育出版社 2001 年 7 月第 1 版 《可编程序控制器原理、应用、实验》，常斗南主编，机械工业出版社第 2 版
一、课程的性质与设置目的
要求《电气控制技术与 PLC 应用》课程是浙江省高等教育自学考试工业自动化专业必修课程。
《电气控制技术与 PLC 应用》以《电工基础》和《电子技术》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。
《工厂电气控制技术》课程教材内容分两大部分。第一部分为工厂电气控制技术，主要内容有主电路常用的低压电器、控制电路常用的电器元件、继电接触式自动控制系统、典型生产机械电器控制线路、电气控制系统的设计与安装、电气控制实训等；第二部分为可编程序控制器，以日本松下电工 FP1 系列 PLC 为例，系统介绍了 PLC 的结构、工作原理、指令系统、编程方法、应用实例及实验系统。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。
设置本课程的目的是，使自学应考者掌握工厂电气控制系统常用元器件的使用、基本控制环节、电气控制系统的设计与安装等基本知识与相关技能，从而胜任现代企业中或销售部门与电气控制系统相关的设计、维修、安装、销售及管理等工作。
学习本课程的要求是，自考者应掌握常用低压电器的使用、继电接触式自动控制系统基本控制环节、典型生产机械电器控制线路、电气控制系统的设计与安装，掌握可编程序控制器的工作原理、系统组成、指令系统和编程方法，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。
二、考核目标
教材第一部分《工厂电气控制技术》
第一章 主电路中常用的低压电器（重点）
通过本章学习，掌握电磁式低压电器的基础知识，包括电磁机构和触点系统及其故障原因和预防措施，了解主电路中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。
1)、低压电器的概念、作用与分类2）、电磁式低压电器的基础知识 3）、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 1）、识记：①低压电器的概念、作用；②主电路中常用低压电器的作用、选型、图形符号和文字符号。
2）、了解：①电压电器的分类；②电磁机构的分类；③主电路中常用低压电器的结构、用途、技术参数、维护知识。
3）、理解（掌握）：①电磁机构的特性；②电磁机构的结构和工作原理；③短路铜环的作用；④常用的灭弧方法和装置；⑤电接触的形式、接触电阻产生的原因、影响接触电阻的因素及其减小方法；⑥电弧产生的原因和危害；⑦主电路中常用低压电器的工作原理 4）、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 控制电路中常用的电器元件（重点）
通过本章学习，了解控制电路中常用电器元件的结构、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，掌握控制电路中常用电器元件的选择、整定、使用和维护方法等，具备控制电路中常用电器元件的选型与维修维护能力。
1)、控制电路中常用电器元件的作用与分类 2）、控制电路中常用电器元件的结构、用途、技术参数、整定、使用和维护方法 1）、识记：控制电路中常用电器元件的用途、整定、使用、图形符号和文字符号 2）、了解：控制电路中常用电器元件的分类、技术参数和维护方法 3）、理解（掌握）：控制电路中常用电器元件的结构和工作原理 4）、应用：控制电路中常用电器元件的使用、选型、维护和维修。
第三章 继电接触器式自动控制系统（重点）
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。
1）、电气控制系统图的绘制规则和常用符号 2）、组成电气控制线路的基本规律 3）、三相异步电动机的起动、制动、调速等控制线路 4）、行程控制线路 5）、直流电动机的起动、制动控制线路 1）、识记：电气控制系统图的常用符号。
2）、了解：电气控制系统图的绘制规则。
3）、理解（掌握）：①自锁控制、互锁控制、顺序控制、连续与点动控制多地点起停的连锁控制、三相异步电动机直接起动条件；②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；③三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；④笼型多速异步电动机控制线路；⑤行程控制线路；⑥直流电动机的起动、制动控制线路。
4）、应用：生产机械电气控制线路的的分析和维护。
第四章 典型生产机械的电气控制
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、 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。
1）、电气控制线路的读图方法 2）、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 3）、辊道的电气控制线路 4）、钻床的电气控制线路 1）、识记：桥式起重机、钻床的主要结构 2）、了解：①读图的一般方法与步骤；②桥式起重机的主要技术参数、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；③辊道的用途、对电力拖动自动控制的要求；④摇臂钻床的电力拖动的特点。
3）、理解（掌握）：①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；②辊道的电气控制线路；③钻床的电气控制线路。
4）、应用：电气控制线路的设计、安装、调试和维护。
第五章 电气控制系统的设计与安装
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。
1）、电气控制系统设计的主要内容、一般程序，掌握其基本原则 2）、电气原理线路的设计步骤和方法 3）、电器布置图和电气安装接线图的设计原则与设计方法 4）、电气控制系统的安装与调试方法 1）识记：①电气控制系统设计的基本原则；②电器元件布置图、电气安装接线图的绘制原则；③试车的注意事项。
2）、了解：①电气控制系统设计的主要内容、一般程序；②电气原理线路的逻辑设计法；
③电气控制系统的安装与调试的基本要求、电气控制柜的安装配线、电气控制柜的调试。
3）、理解（掌握）：电气原理线路的经验设计法。
4）、应用：电气控制系统的设计、安装、调试能力。
第六章 电气控制技术实训不做考核内容教材第二部分
《可编程序控制器》
第一章 可编程序控制器的一般结构及基本工作原理
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， 掌握 PLC 的特点、一般结构、基本工作原理和技术性能指标。
1）、PLC 的产生和特点及其发展动向 2）、PLC 的一般结构和基本工作原理 3）、PLC 的技术性能指标 4）、PLC 的分类及应用场合 5）、PLC 的应用设计步骤 1）、识记：① PLC 的特点；②技术性能指标。
2）、了解：① PLC 的产生及其发展动向；② PLC 的分类及应用场合；③ PLC 的应用设计步骤。
3）、理解（掌握）：PLC 的一般结构和基本工作原理。
第二章 FP1 系列 PLC 的规格及系统构成通过本章学习，了解 FP1 系列 PLC 的特点、规格、性能指标、构成及特性，掌握 FP1 系列 PLC 的内部继存器及 I/O 配置，具备 PLC 的初步选型能力。
1）、FP1 系列 PLC 的特点、规格及性能指标 2）、FP1 系列 PLC 的构成及特性 3）、FP1 的内部寄存器及 I/O 配置 1）、识记：FP1 的内部寄存器及 I/O 配置 2）、了解：① FP1 系列 PLC 的特点、规格及性能指标；② FP1 系列 PLC 的构成及特性。
3）、应用：PLC 的选型及 I/O 地址分配。
第三章 指令系统
通过本章学习，掌握 FP1 系列 PLC 的基本指令和高级指令的指令格式和用法，以及将梯形图转换成指令表形式，具备编制电气控制系统 PLC 梯形图能力。
1）、基本顺序指令、基本功能指令、控制指令、比较指令 2）、高级指令（其中特殊指令、高级计数器特殊指令不作考核） 1）、理解（掌握）：①基本顺序指令；②基本功能指令；③控制指令；④比较指令；⑤高级指令。能用基本指令熟练编程（重点），能够看懂以及会使用高级指令。
2）、应用：编制梯形图及将梯形图转换为指令表。
第四章 编程指导
通过本章学习，掌握 PLC 编程的基本原则、编程技巧、基本电路的编程方法，了解索引寄存器功能、系统寄存器功能及设置，具备编制电气控制系统 PLC 梯形图能力。
1）、编程的基本原则、编程技巧、基本电路的编程（重点） 2）、索引寄存器功能 3）、系统寄存器功能及设置 1）、识记：编程的基本原则 2）、了解：索引寄存器功能、系统寄存器功能及设置。
3）、理解（掌握）：编程技巧、基本电路的编程。
3）、应用：编制电气控制系统 PLC 梯形图
第五章 安装接线于维修
通过本章学习，掌握 FP1 系列 PLC 的使用环境、各单元的接线方法于要求，了解 PLC 的经常性维修项目、备份电池的更换方法及可拆卸的端子板，具备 PLC 的安装接线于维修能力。
1）、PLC 的安装接线 2）、PLC 的维修 1）、识记：PLC 各单元的接线方法 2）、了解：PLC 的使用环境、经常性维修项目、备份电池的更换方法及可拆卸的端子板 3）、应用：PLC 的安装接线于维修
第六章 编程软件、第七章 通信功能的实现、第八章
PLC 应用实验不做考核要求教材第二部分《可编程序控制器》附加说明：
本部分教材的例题与习题可取自
第八章 第三节指令系统训练和第四节程序设计训练
三、关于命题和考试的若干规定：
1、本大纲各章所提到的考核知识点都是考试内容。
2、课程教学要求分为识记、了解、理解（掌握）、应用四个层次：
1）、识记：能知道有关名词、概念、规则、图形及文字符号的意义，并能正确地认识和表达。
是低层次的要求。
2）、了解：一般是指在眼下不必进一步深入和扩展，有些也许需要自己今后在工作中研究。
3）、理解（掌握）：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，能用学过的知识点分析和解决具体的问题。是较高层次的要求。
4）、应用：在理解（掌握）的基础上，能用学过的知识点，综合分析和解决比较复杂的问题，是最高层次的要求。
3、试卷对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为 15%，“了解”为 5%，“理解”为45%，“应用”为 35%。其中，在“应用”部分中，电气控制线路或梯形图电路分析（即改错）大致为 5%，电气控制线路设计大致为 15%，PLC 应用中使用基本指令编程大致为 15%。
4、《工厂电气控制技术》与《可编程序控制器》的试题比例大致为 7 比 3。
5、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为 2：3：3：2。
6、试题类型一般分为填空题、单项选择题、判断题、简答题、应用题。
7、考试采用闭卷笔试形式。闭卷笔试 150 分钟，采用百分制，60 分及格。
四、题型举例
(考试大纲中题型举例仅作参考，实际命题时不受此限)
（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 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
KM
KM
KM
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：
① 小车由原位开始前进，到终端后自动停止；
② 在终端停留 20 秒后自动返回原位停止。
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。
QS
KM1
KM2
FR1
FU1
L1 L2 L3 图三 FU2FU2SB3KM1KM2KM1KM2FR1KM2KM1KT1KT1SQ2SQ2SQ1L1 L2 ¡£ ¡£ ¡£ ¡£ 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指令表。
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：
指令表如下：
另：样题含《工厂电气控制技术》每章后的判断题、选择题、问答题、改错题、设计题。
