可编程控制器应用技术-机制课程教学大纲

【可编程控制器应用技术】【ApplicationofProgrammableLogicController】一、基本信息（必填项）课程代码：【2080185】课程学分：【3】面向专业：【机械设计制造及自动化】课程性质：【专业必修课，理实一体化】开课院系：机电学院机械工程系使用教材：主教材【电气控制与S7-1200PLC应用技术，王淑芳，第二版，机械工业出版社，2020】辅助教材【西门子S7-1200PLC与TIA博途软件编程一本通，汤立刚主编，化学工业出版社】参考教材【西门子S7-1200PLC编程及使用指南，段礼才主编，机械工业出版社第2版】课程网站网址：/course/235993079.html先修课程：【机床电气技术，010001（5）】二、课程简介（必填项）本课程是面向机械类专业学生的专业选修课，是一门理论性较深实践性较强的专业课。主要培养学生具备可编程控制器的选型、安装、接线与日常维护能力，掌握工程上常用的PLC控制系统的设计思想、设计步骤、设计方法及调试方法，同时掌握可编程控制器的原理及其在自动控制系统中的应用，培养学生使用可编程控制器改造继电控制系统，维护与管理自动化生产线的基本能力，并对今后从事现代软生产线控制技术的应用与开发打下良好的基础。本课程以可编程控制器西门子S7-1200系列PLC为对象，介绍可编程控制器的应用技术。通过学习PLC系统的配置方法，工作方式及特点，各种指令的定义及其表达方式，再结合具体的控制对象，培养综合的应用能力和程序设计能力。本课程力求在把一个机型一个系统讲深讲透的基础上，重点说明那些反映可编程控制器应用技术中带有普遍性的东西，以达成学生“举一反三”的能力。三、选课建议（必填项）本课程适合机械设计制造及其自动化专业三年级或四年级的学生学习或选修，要求学生具有传统继电器——接触器控制系统的基础知识，能读懂电气控制基本环节的电气原理图，并分析其工作原理。四、课程与专业毕业要求的关联性专业毕业要求关联LO11：理解他人的观点，尊重他人的价值观，能在不同场合用书面或口头形式进行有效沟通。LO21：能根据需要确定学习目标，并通过搜集信息、分析信息、讨论、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标。LO31：能够应用本专业知识进行产品设计及工程问题分析。√LO32：能够应用计算机辅助绘制工程图纸、进行产品三维建模或工程问题仿真分析。LO33：具备本专业工程问题的逻辑分析能力。LO34：能够应用软件或硬件设计、编制程序控制机电设备。√LO35：能够综合本专业知识，对机电产品进行安装调试。√LO41：遵守纪律、守信守责；具有耐挫折、抗压力的能力。（“责任”为我校校训内容之一）。LO51：同群体保持良好的合作关系，做集体中的积极成员；勇于从不同角度思考问题，勇于提出新设想。LO61：能在学习、工作中应用信息技术解决问题。LO71：愿意服务他人、服务企业、服务社会；为人热忱，富于爱心，懂得感恩（“感恩、回报、爱心”为我校校训内容之一）LO81：具有基本的外语表达沟通能力与跨文化理解能力。备注：LO=learningoutcomes（学习成果）五、课程目标/课程预期学习成果（预期学习成果要可测量/能够证明）序号课程预期学习成果课程目标（细化的预期学习成果）教与学方式评价方式1LO31会分析控制问题和要求课堂教学和实验测验和考试2LO341.会设计程序课堂教学和实验测验和考试2.会接线课堂教学和实验测验和考试3LO351.会调试课堂教学和实验测验和考试六、课程内容工业自动化控制系统概述1课时了解并掌握工业自动化的概念；了解电气控制的发展过程及PLC控制的发展过程。工业自动化项目设计1课时了解项目设计的要求；分析项目控制流程；能够制定项目控制方案；熟悉项目归档要求。工业自动化项目的电气控制6课时，包括1次实验2课时了解电气控制的要求；掌握常见电气设备及电气控制线路的设计；分析电气控制线路；了解灌装自动生产线电气控制。PLC基础6课时，包括1次实验2课时了解PLC的定义；了解PLC的特点、应用和分类；掌握PLC的结构组成；掌握PLC的各个工作特点，如：扫描周期、工作模式等。工业自动化项目的PLC控制硬件设计6课时，包括1次实验2课时熟悉PLC系统硬件设计的步骤与要求；掌握PLC系统的选型、容量估算等知识点；了解S7-1200PLC的组成；掌握S7-1200的硬件安装和接线规范。工业自动化项目的PLC控制软件设计18课时，包括4次实验8课时掌握S7-1200的编程基础和编程特点、方法；熟练掌握指令功能和应用；能阅读和分析实际应用程序与梯形图；进行简单的程序设计，运行、调试控制系统。PLC的网络通信技术及应用4课时了解数据传输方式，西门子工业网络通信；掌握S7-1200支持的通信，并区分PROFINET与PROFIBUS通信的区别。工业自动化项目上位监控系统设计4课时，包括1次实验2课时了解人机界面；掌握组态画面和变量定义；运用组态画面进行功能设置。项目文件管理2课时，包括1次复习了解项目报告的撰写要点；掌握报告和设计说明书的撰写规范性和安全要求。七、课内实验名称及基本要求实验序号实验名称主要内容实验时数实验类型备注1接触器-继电器基本控制电路掌握常用电气元件的识别与用法；掌握基本控制电路原理与接线方法；2验证型综合型2STEP7Basic认知实验熟悉STEP7Basic软件；熟悉STEP7Basic的项目视图；2验证型3基本逻辑指令实验掌握可编程序控制器的操作方法,熟悉基本指令以及实验设备的使用方法2验证型4计时器指令实验掌握计时器指令以及实验设备的使用方法2验证型5计数器指令实验掌握计数器指令以及实验设备的使用方法2验证型6特殊功能指令实验掌握位移指令、数学函数指令、比较器指令、转换指令以及实验设备的使用方法2验证型7HMI人机界面编程实验掌