《电气与plc控制》教学大纲

电气与 PLC 控制教学大纲 一、课程性质与任务 课程性质：专业必修课 课程任务：本课程使学生初步了解可编程控制器及其应用，掌握基本的工 作原理和编程方法，了解和掌握在工厂自动化实践中使用可编程控制器进行应 用系统设计的基本方法。 具体来说，使学生能够掌握 PLC 的基本原理，能够阅 读 PLC 的程序，分析 PLC 控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的 PLC 控制系统，编写相应的程序。本课程应在电工基础、电子技术教 学之后开设，本课程实践性强，学好这门课程的关键在于理论联系实际，讲授 中应尽可能结合实物进行直观教学及多媒体教学，重视实践技能训练。部分理 论课进行现场教学，实践环节在实验实训室进行。 二、课程教学目标 通过本课程的学习，使学生了解常用低压电器的符号、用途及电气参数， 机床电气控制线路的基本环节；理解机床电气控制原理图、接线图的读图与分 析方法；掌握 PLC 工作原理、指令系统及应用。具备正确分析电气器件故障原 因初步能力，电气控制电路分析及读图能力，PLC 中等复杂应用能力。培养学 生分析问题、解决问题的能力，全面提高学生的技能水平，增强学生的创新意 识，适应岗位能力的要求。 三、课程内容与要求 第 1 章 常用低压电器 （一）教学内容 绪论 1.用低压电器的分类 2.电磁式低压电器 3.电磁式接触器 4.电磁式继电器 5.时间继电器 6.速度继电器 7.热继电器 8.熔断器 9.低压断路器 10.主令电器 （二）教学要求 1.了解常用低压电器的分类及各种常用低压电器的典型产品及主要技术参 数； 2.理解各种常用低压电器的结构和工作原理； 3.掌握各种常用低压电器的用途、图型符号、文字符号及其正确选用原则。 第 2 章 电气控制线路的基本控制环节 （一）教学内容 1.电气图形符号及控制线路绘制规则； 2.基本控制线路； 3.种典型的电动机控制线路； 4.电动机控制的保护环节。 （二）教学要求 1.了解各种基本控制电路的构成 2.理解基本控制电路的作原理 3.掌握一般的继电器控制电路图的视读。 第 3 章 可编程控制器基本结构与工作原理 （一）教学内容 1.可编程控制器概述； 2.可编程控制器的硬件构成； 3.可编程控制器的编程语言； 4.可编程控制器的工作原理； 5.可编程控制器的结构特点与技术指标； 6.可编程控制与微机及继电器控制系统的区别。 （二）教学要求 1.了解可编程控制器的工作原理 2.理解基本构成 3.掌握主要技术指标及应用环境 第 4 章 西门子 S7-200 系列 PLC 的结构与编程元件 （一）教学内容 1.S7-200 PLC 的功能； 2.S7-200 PLC 的结构； 3.S7-200 PLC 的功能模块； 4.S7-200 PLC 内部元器件。 （二）教学要求 1.了解 S7-200 PLC 的编程元件的数据存储类型、编址方式、寻址方式及地 址分配。 2.理解 S7-200 PLC 的功能、 S7-200 PLC 的结构 3.掌握 S7-200 PLC 的功能模块 第 5 章 西门子 S7-200 系列 PLC 的基本指令 （一）教学内容 1.常用指令及其应用； 2.定时器与计数器指令及其应用； 3.数据运算指令及其应用。 （二）教学要求 1.了解应用可编程控制器的基本逻辑指令， 2.理解能够编制梯形图控制程序， 3.掌握解决中等复杂程度的实际控制问题。 第 6 章 西门子 S7-200 PLC 的功能指令 （一）教学内容 1.数据处理功能指令及其应用； 2.程序控制指令及其应用； 3.顺序控制指令及其应用； 4.特殊功能指令及其应用。 （二）教学要求 1.了解应用可编程控制器的功能指令 2.理解应用可编程控制器的步进顺控指令，能够编制顺序功能程序 3.掌握解决中等复杂程度的实际控制问题。 第 7 章 西门子 S7-200 PLC 的网络与通讯 （一）教学内容 1.S7-200 通信部件介绍； 2.S7-200 PLC 的通信； （二）教学要求 1.了解网络概念及通信设备的使用； 2.理解 S-200 的通信方式； 3.掌握 S7-200 的通信的实现方法。 第 8 章 可编程控制器编程软件 （一）教学内容 1.STEP7-Micro/WIN 编程软件； 2.S7-200 PLC 仿真软件。 （二）教学要求 1.了解 STEP7-Micro/WIN 编程软件编写程序 2.理解 S7-200 PLC 仿真软件进行仿真。 3.掌握两软件的基本应用 第 9 章 可编程控制系统的设计 （一）教学内容 1.可编程控制系统设计的一般方法；. 2.可编程控制器应用系统的硬件设计；. 3.可编程控制器应用系统的软件设计；. 4.可编程控制器应用系统的可靠性设计。. （二）教学要求 1.了解可编程控制系统设计的一般方法； 2.理解可编程控制器应用系统的软、硬件设计 3.掌握可编程控制器可靠性设计方法。 第 10 章 可编程控制器的应用实例 （一）教学内容 （根据情况选讲实例） 1.装配流水线控制系统设计；. 2.显示控制系统设计；. 3.十字路口信号灯控制系统设计； 4.电梯控制系统设计。 （二）教学要求 1.了解掌握中等程度的 PLC 设计方法。 2.理解装配流水线控制系统设计、显示控制系统设计 3.掌握十字路口信号灯控制系统设计、电梯控制系统设计 四、学时分配表 章节 内容 总学 时 教授 实验 实训 机动 1 常用低压电器 10 8 2 2 电气控制线路的基本控制环节 10 8 2 3 可编程控制器基本结构与工作原理 4 4 4 西门子 S7-200 系列 PLC 的结构与编程元件 6 4 2 5 西门子 S7-200 系列 PLC 的基本指令 12 10 2 6 西门子 S7-200 PLC 的功能指令 8 8 7 西门子 S7-200 PLC 的网络与通讯 4 2 2 8 可编程控制器编程软件 2 2 9 可编程控制系统的设计 2 2 10