《可編程控制器原理及其應用》課程教學大綱

《可編程控制器原理及其應用》教學大綱課程英文名TheTheoryandApplicationofProgrammableLogicalController課程代碼01M0120學分2.5總學時40理論學時26實驗/實踐學時14課程類別學科基礎課課程性質選修先修課程電子技術，微機原理及應用適用專業(yè)電氣工程及其自動化開課學院機電工程學院一、課程地位與課程目標（一）課程地位本課程是電氣自動化專業(yè)的學科基礎選修課程?？删幊炭刂破?，英文縮寫為PLC，是以微處理機為基礎，綜合了計算機技術，自動控制技術和通訊技術發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置，是現代工業(yè)控制的三大支柱之一。通過對本課程的學習和實踐，使學生掌握可編程控制器的基本原理、基本方法及其在自動控制系統(tǒng)中的應用，能夠根據生產工藝過程和控制要求正確選用可編程序控制器、設計簡單的自動控制系統(tǒng)并編寫相應的程序、安裝調試硬件電路，具有維護與管理自動化生產線的基本能力，對今后從事現代軟生產線控制技術的應用與開發(fā)打下良好的基礎。（二）課程目標1.掌握PLC的硬件組成和軟件系統(tǒng)；基于PLC的主流產品都是歐美和日本生產的，國產的PLC的層次和應用面相對較窄，在PLC的教學過程中學生要認識到國產PLC和歐美以及日本產的PLC的差距，培養(yǎng)學生善于鉆研，鼓勵學生奮發(fā)圖強的信念。2．掌握PLC程序設計方法及PLC在工業(yè)制造中的應用，通過介紹《中國制造2025》的戰(zhàn)略和中國夢的緊密聯(lián)系，增強學生的大國自信、愛國熱情和職業(yè)責任感。3.通過理論和實踐的緊密結合的教學模式，培養(yǎng)學生知行合一的品質。二、課程目標達成的途徑與方法以課堂教學為主，實驗教學為輔。課堂教學主要講解PLC的基本邏輯指令、PLC狀態(tài)圖與順控指令、PLC功能指令的使用方法，并結合相應的案例，掌握PLC的設計與應用。課堂教學盡引入討論環(huán)節(jié)，使同學們能更好地融入課堂教學，提高教學效果，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。2.實驗教學以設計性和綜合性實驗為主，通過對實驗模擬對象的控制，培養(yǎng)學生熟練運用所學知識解決實際問題的能力，。三、課程目標與相關畢業(yè)要求的對應關系課程目標課程目標對課程歸屬專業(yè)畢業(yè)要求的支撐程度畢業(yè)要求2畢業(yè)要求5課程目標1LL課程目標2MM課程目標3MM注：1.支撐強度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）；2.畢業(yè)要求須根據課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進行描述。四、課程主要內容與基本要求知識點主要內容基本要求第一章可編程控制器概述①PLC的特點L1②PLC分類L1第二章基本邏輯指令①編程元件工作原理L2②基本指令L3第三章工作原理及電路分析設計①工作原理L3②電路分析與設計L2第四章狀態(tài)圖和順控指令①狀態(tài)轉移圖L2②狀態(tài)轉移圖的基本結構L2③步進指令與步進梯形圖L3第五章功能指令①功能指令基本知識L3②常用功能指令L2第五章可編程控制器的設計與應用①PLC控制系統(tǒng)設計方法L2基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握五、課程學時安排章節(jié)號教學內容學時分配學生任務對應課程目標作業(yè)要求自學要求討論第一章1.1可編程控制器系統(tǒng)組成1.2可編程控制器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)1.3可編程控制器特點47、11預習I/O電路與I/O點數的定義PLC控制系統(tǒng)與繼電器0接觸器控制系統(tǒng)的異同1第二章2.1編程資源2.2時序圖與邏輯表達方式2.3軟電器的工作原理2.4基本邏輯指令1019、23預習軟電器中計時器和定時器的設定值、當前值的含義軟繼電器和真實繼電器的區(qū)別2第三章3.1可編程控制器的工作原理3.2可編程控制器電路分析3.3控制電路的經驗設計法46、7、11預習可編程控制器是如何實現其控制功能的；PLC的掃描周期的概念。PLC工作原理與單片機工作原理的區(qū)別2、3第四章4.1順序控制及描述4.2狀態(tài)轉移圖與步進梯形圖4.3單流程的順序控制4.4復雜流程的順序控制817、18、25預習什么是狀態(tài)繼電器、狀態(tài)、狀態(tài)轉移圖。流程控制原則與人生的選擇2、3第五章5.1高級程序指令的基本知識5.2程序流程控制指令5.3比較指令與傳送指令5.4算術運算指令與邏輯運算指令5.5循環(huán)指令5.6數據處理指令123、5、12預習功能指令的基本知識。功能指令對PLC應用于復雜控制的重要性2、3第六章可編程控制器的設計與應用2///3四、實踐環(huán)節(jié)及基本要求序號實驗項目名稱學時基本要求學生任務實驗性質實驗類別1PLC編程環(huán)境熟悉與基本指令的練習2熟悉基本指令上機完成編程環(huán)境的熟悉和基本指令練習驗證必做2定時器/計數器功能實驗2掌握定時器/計數器的應用上機完成定時器/計數器應用驗證必做3交通信號燈控制模擬2掌握時序圖法編程編程實現模擬對象的控制設計選做4機械手動作的控制模擬2掌握順控指令的應用編程實現模擬對象的控制設計選做5水塔水位的控制模擬2掌握順控指令的應用編程實現模擬對象的控制設計選做6LED數碼顯示控制2掌握功能指令的應用編程實現模擬對象的控制設計選做7作息時間表設計4掌握控制任務設計的方法完成硬件軟件設計并實現控制任務綜合選做8電機速度的控制4掌握A/D模塊和D/A模塊的應用完成硬件和軟件設計綜合選做注：1.實驗性質指演示性、驗證性、設計性、綜合性等；2.實驗類別指必做、選做等。五、考核方式及成績評定考核內容考核方式評定標準（依據）占總成績比例過程考核含到課率、課堂討論發(fā)言、平時作業(yè)、實驗表現等出勤記錄、課堂發(fā)言記錄、作業(yè)完成質量和實驗報告質量40%期末考核閉卷卷面成績60%考核類別考試成績登記方式五級制六、推薦教材與主要參考書1.推薦教材：（1）可編程控制原理及應用王挺有等編著國防工業(yè)出版社2008年8月（2）小型可編程序控制器實用技術王兆義編著工業(yè)出版社2001年9月第1版2.參考書：（