《可编程序控制器原理及应用》课程教学大纲.docx

《可编程序控制器原理及应用》

课程名称（中文/英文）：可编程序控制器原理及应用（PrincipleandApplicationofProgrammableLogicController）

课程编号学分：2

学时：总学时32

学时分配：讲授学时：22实验学时：10

一、课程简介/课程目标

《可编程序控制器原理及应用》课程是机械设计制造及其自动化专业重要课程。可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。通过本课程的学习，让学生学习和掌握低压电器的基本知识、电气控制系统的基本控制环节、典型电路的基本原理，掌握可编程控制器工作原理、系统构成、指令系统及编程方法，具备一定的PLC程序设计和PLC应用能力，能熟练使用一种典型的PLC设备进行控制系统的结构组成设计、I/O地址分配设计、以梯形图为主的PLC程序设计、控制系统的软件调试以及故障分析。

课程目标1：悉常用低压控制电器的基本原理、规格及选用，熟悉可编程控制器结构、工作原理、外部线路连接方法、梯形图和指令表的使用方法。

课程目标2：掌握可编程控制器的编程方法和选型方法，掌握电器及PLC应用系统的设计方法，能根据实际情况设计出合理的软硬件系统实现对复杂机械机构的自动控制，并能理解可编程控制器与其他控制器控制方式的优缺点。

二、课程目标和毕业要求的对应关系

序号

毕业要求指标点

毕业要求

1

指标点1.3能够将相关知识和数学模型方法用于推演、分析机械工程领域复杂工程问题。

1.工程知识

2

指标点5.3能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性

5.使用现代工具

三、教学内容和教学环节与课程目标的对应关系

(一)理论教学

表一理论教学内容、教学方式和课程目标的关系

教学内容

知识点

教学环节

课程目标

讲

授

作

业

第一章常用低压控制电器

1．概述

2．接触器

3．继电器

4．熔断器

5．低压开关和低压断路器

6．主令电器

7．低压电器的产品型号

√

课程目标1

第二章基本电器控制线路

1．电器控制线路的绘制

2．三相异步电动机的起动控制

3．三相异步电动机的正反转控制

4．三相异步电动机的调速控制

5．三相异步电动机的制动控制

6．其它典型控制环节

7．电器控制线路的设计方法

√

√

课程目标1

课程目标2

第三章可编程序控制器概述

1．可编程序控制器的历史和发展现状。

2．硬件主要组成部分：中央处理器、存储器和输入、输出接口等。

3．可编程序控制器的工作原理。

4．可编程序控制器的性能指标及分类。

√

课程目标1

课程目标2

第四章西门子系列PLC的编程软件基础软元件与基本指令

1．西门子系列PLC内部软元件及其功能

2．西门子系列PLC基本指令

3．西门子系列PLC基本指令的编程原则

4．基西门子系列PLC基本指令的编程应用。

√

√

课程目标1

课程目标2

第五章西门子系列PLC的编程软件进阶和功能指令

1.数据处理指令

2数学运算指令

3.程序控制指令

4高速脉冲输出与高速计数指令

5.用户程序结构

√

√

课程目标1

课程目标2

第六章PLC步进顺序控制指令的编程与应用

1．状态编程的思想

2．PLC单流程的步进顺控编程与应用

3．PLC分支流程的步进顺控编程与应用

4．PLC并行流程的步进顺控编程与应用

5．西门子系列PLC步进顺控指令

√

√

课程目标1

课程目标2

第七章PLC应用系统设计

1．机型的选择

2．输入输出定义

3．I/O模板配置及系统校验

4．程序设计技术与PLC应用举例

√

√

课程目标1

课程目标2

（二）实验教学

表二实验教学内容、学习要求和课程目标的关系

序号

实验名称

实验教学内容

学习要求

学时

课程目标

1

电动机的正反转控制

1．仅接触器互锁的正反转控制试验。

2．对上述的正反转控制线路加以改进，使之操作方便。

1．了解异步电动机的铭牌数据，掌握三相绕组的正确接法。

2．学习异步电动机正反转控制接线方法。

3．理解电动机继电接触器控制的基本原理及自锁、互锁的基本概念。

2

课程目标1

课程目标2

2

PLC编程器与编程软件认识

1．进行接线练习。

2．输入验证性程序，观察各指示灯的变化情况。

3．程序的写入、检查和修改、删除。

1．了解PLC的基本配置及其结构、基本工作原理，掌握输入输出接口应用。

2．熟悉西门子可编程控制器的结构和外部接线及各种指示灯的意义。

3．了解博图编程软件的使用方