《可编程控制器PLC》教学大纲

《可编程控制器PLC》教学大纲一、教学性质、目的与任务《PLC控制技术》是机械类专业的选修课程之一。本课程是一门培养学生具有机械控制系统设计能力的专业课程，是机电专业、电工与制冷专业的一门必修课。主要以小型实用性PLC控制系统的软、硬件设计为主：a全面熟练掌握小型PLC的硬件组成及各种指的应用b使学生掌握中型PLC开发系统的应用和软件调试过程C熟悉和掌握PLC开发系统的应用和软件调试过程d通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力使学生系统地掌握基于PLC的机电控制系统构成、工作原理、指令系统与编程，并掌握PLC控制系统设计的基本内容和方法，以及PLC在逻辑控制、开关量和数字量控制中的应用及其程序设计方法；讲解包括输入输出接口在内的PLC控制系统方案设计、硬件配置、软件编程及系统调试方法和技巧。通过学习使学生掌握可编程序控制器（PLC）的基本概念、基本知识与基本方法并能够紧密结合机械工程实际予以应用。二、教学的基本要求通过本课程教学，除了要求学生学习电气控制和可编程控制器应用技术基本原理外，本课程以提高学生的全面素质和培养学生的各项能力为核心组织教学。其中包括：1、掌握FX系列可编程控制器的工作原理及结构特点；2、熟练掌握基本逻辑指令的应用；3、掌握功能指令基本规则，重点掌握常用功能指令的应用。三、教学内容及要求一、可编程控制器的应用基础教学内容：1、PLC的基本工作原理2、可编程控制器的硬件组成及连接方法3、可编程控制器的特点及主要功能4、可编程控制器的主要性能指标5、可编程控制器的分类及特点6、典型可编程控制器教学要求：1、理解PLC的基本工作原理2、掌握可编程控制器的硬件组成及连接方法3、了解可编程控制器的特点及主要功能4、掌握可编程控制器的主要性能指标5、了解可编程控制器的分类及特点6、了解实训单位典型可编程控制器的机型、配置、功能及主要技术性能指标。、可编程控制器的指令及其编程教学内容：1、PLC的数据类型和指令结构2、PLC的寻址方式3、位逻辑指令4、数据传送与转换指令5、运算指令6、移位指令7、控制指令8、参数/变量声明及应用9、累加器操作和地址寄存器操作指令教学要求：1、了解PLC的数据类型和指令结构2、掌握PLC的寻址方式3、掌握位逻辑指令的功能及用法4、掌握数据传送与转换指令的功能及用法5、掌握运算指令的功能及用法6、掌握移位指令的功能及用法7、掌握控制指令的功能及用法8、掌握参数/变量声明及应用9、掌握累加器操作和地址寄存器操作指令的用法10、了解典型PLC的其他功能指令三、可编程控制器的程序设计与调试教学内容：1、可编程控制器的软件开发工具2、梯形图的概念3、程序设计的基本方法4、典型控制程序设计教学要求：1、了解可编程控制器的软件开发工具，能够正确地使用开发工具进行程序开发与调试2、理解梯形图的概念3、掌握程序设计的基本方法4、能够编制典型控制程序：2）电机顺序控制3）电机调速控制4）三相电机星/三角降压启动控制5）小车自动往返控制6）剪切机运行控制7）自动注塑机控制8）闪光灯控制9）水塔水位自动控制10）交通信号灯控制11）自动控制成型机12）自动控制轧钢机13）抢答器14）液体自动混合控制15）皮带运输机控制系统16）加工中心刀具库控制系统四、可编程控制器在工业中的典型应用教学内容：1、可编程控制器控制系统设计的基本原则2、可编程控制器控制系统设计的主要内容3、可编程控制器控制系统设计的一般步骤4、系统调试方法5、典型实例一一PLC在自动生产线上的应用6、典型应用实训：1、电梯PLC控制设计2、材料分拣装置控制设计教学要求：1、掌握可编程控制器控制系统设计的基本原则2、掌握可编程控制器控制系统设计的主要内容3、掌握可编程控制器控制系统设计的一般步骤4、掌握系统调试方法5、掌握可编程控制器在实际生产中的典型应用，并能够独立进行简单控制系统的系统设计（系统配置及输入/输出继电器地址分配、系统的I/O接线图、系统的流程图、控制软件设计、编程及调试）四、实践环节序号实验项目名称 教学基本要求 1FX控制系统认识实验使学生了解控制系统的组成及各部分的作用，通过演示程序了解控制器的作用与工作原理，掌握I/O接口的配线方法。 2FX2N内部元器件的使用熟悉并掌握软元件的使用:.输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M；.定时器T；∙计数器C;4.调试一脉冲发生器 3FX系统可编程序控制器手编程器及其软件的应 用 进一步熟悉FX系统可编程序控制器的结构和外部接线方法，并熟悉FX-GP-WIN的编程软件的使用，了解写入和编辑程序的方法 4电动机正反转应用实验学会应用PLC技术实现对三相异步电动机的正反停控制，编制控制程序并运行调试。使学生熟悉PLC的使用，提高PLC的实际应用能力。 5电动机的顺序起动和顺序停止学会应用PLC的基本指令实现对三相异步电动机的顺序起动和顺序停止控制，编制控制程序并运行调试。使学生熟悉PLC的使用，提高PLC的实际应用能力。 6灯光闪烁电路学会应用PLC的基本指令实现灯光的闪烁，编制控制程序并运行调试。使学生熟悉PLC时间继电器和计数器的使用，提高PLC的实际应用能力。 7运料小车会根据工艺要求画出单序列顺序功能图，会利用“启-保-停”电路将单序列顺序功能图改画为梯形图。 8按钮式人行道交通灯掌握顺序功能图的三种结构9自动门控制系统会根椐工艺要求画出选择序列顺序功能图，会利用“启-保-停”电路将选择序列顺序功能图改画为梯形图。10液体混合装置将顺序功能图改画为梯形图时，会插入停止的操作。11冲床机械手的运动会根据工艺要求画出带有存储型命令的顺序功能图，并改画为梯形图。 12十字路口交通灯会根据工艺要求画出带有存储型命令的顺序功能图，并改画为以转换为中心的梯形图。 13用PLC实现闪光信号灯的闪光频率控制会利用数据寄存器、变址寄存器及传送类指令编写梯图，实现灯光控制、电动机运行控制。 14简易定时报时器掌据比较类指令ZCP和触点比较指令。五、课外习题及课程讨论由于可编程控制器主要是以实训为主，所以学生的课堂作业数可以考虑少一些，增多一些实训报告，以加深学生的动手能力培养。六、教学方法与手段多采用启发式、讨论式等教学方法相结合。多采用多媒体教学。七、各教学环节学时分配章节//教学环节讲课习题课讨论课实训其他合计第一章122822第二章2423258第三章2o23454第四章2024870八、考核方式每个人单独通过的操作考核（根据项目要求进行的编程）占总成绩的90%；2．出勤、作业与课堂答问占总成绩的10%九、推荐教材和教学参考书PLC应用技术（三菱