《可编程控制器原理及应用》教学大纲（本科）.pdf

《可编程控制器原理及应用》教学大纲Theprinciple of Programmable Controller 课程英文名课程代码01M0078and Its Application学分2.5总学时40理论学时28实验/实践学时12 课程类别专业教育课课程性质选修先修课程电工电子技术、微机原理及其应用 适用专业机械电子、机械制造及自动化开课学院机电学院 执笔人审定人制定时间2020 年 11 月一、课程地位与课程目标（一）课程地位《可编程控制器原理及应用》是一门应用于机械电子、自动化控制的专业方向选修课程。本 课程主要学习可编程控制器的结构、工作原理，掌握可编程控制器的梯形图编程语言和程序的设 计方法。通过本课程的学习，能够掌握工业常用的电气控制系统的设计，根据工艺过程和控制要 求，完成可编程控制器的程序设计和应用设计。（二）课程目标1）对 PLC 工作原理有基本的认识，熟悉 PLC 程序设计的方法和步骤,并能对现有的机电装置 进行调试、运行。阐述目前主流 PLC 主要为欧系、美系与日系,鼓励学生建立学习报国的信念， 树立正确的政治理想,培养对党和国家、事业忠诚可靠的建设者和接班人.能够通过查阅文献，调 研多种设计方案、多种软件编程方法，并最终确定合理可行的解决方案。根据辩证唯物主义中认 识论，介绍 PLC 的发展历史，了解其控制系统的工作原理及设计特点，培养学生辩证唯物主义 世界观和科学思维方法。 （毕业要求指标点 4.1能够基于机、电、液、控等原理，通过文献研究 或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案/M ）2）根据现有的电气控制对象，了解其工作流程和设计方法，熟练应用 GX-WORKS 软件设计及 调试 PLC 程序，培养学生严谨务实的分析问题、解决问题能力，并突出创新意识的培养。注重科 学思维方法的训练，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，激发学生 科技报国的家国情怀和使命担当。（毕业要求指标点 3.1 掌握机械电子工程领域工程设计和产品 开发的基本设计和开发方法，了解影响机电产品设计目标和技术方案的各种因素） 二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，实验教学为辅。1. 课堂教学主要讲解 PLC 的硬件结构、工作原理、基本指令、步进顺控指令、应用指令等 的编程方法；熟悉了 PLC 扩展模块（A/D 、D/A ）、变频器等的实际应用。通过实例的讲解，使 同学们更好地熟悉或掌握结PLC 程序设计的方法和步骤，提高学生对 PLC 应用的学习兴趣、培 养思维方式和编程方法。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。2. 实验教学主要通过给定题目由学生所掌握的 PLC 梯形图进行编程、调试并运行，培养学生熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力以及解决实际问题的能力。3. 结合时事，适当增加时代元素，将工匠精神、传统文化教育、职业素养、时代精神、社会责任等思政元素，融入到课程之中，培养学生严谨务实的学习作风、求真的科学精神、创新精神等，树立正确的人生观、价值观和世界观，构筑全员育人格局。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度课程目标毕业要求 3毕业要求 4课程目标 1M课程目标 2M注：1.支撑强度分别填写 H、M 或 L （其中 H 表示支撑程度高、M 为中等、L 为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求基本知识点主要内容要求1）了解PLC 发展的概况。L12）理解继电控制电路和 PLC 之间的区别L1 第一章 PLC 的基础知识3）了解PLC 的基本组成L14）掌握 PLC 的工作原理及性能指标L11）三菱 PLC 的编程元件L22）三菱 PLC 的基本指令L2 第二章 FX2N 系列 PLC 的基本指令及编程 3) 定时器和计数器的应用L14) 梯形图编程规则L15) 梯形图的经验设计法及常用编程功能设计L11)状态转移图与顺序指令L12) 单流程状态转移图的编程L1 第四章 步进顺控指令及应用3) 选择性分支与汇合的编程L14 ）并行性分支与汇合的编程L15) 状态编程在非状态元件编程中的应用L21）程序流程指令（CALL、SRET、FOR、NEXT 等）L22）比较与传送指令（CMP、ZCMP、MOV 等）L2 第五章 FX2N 系列 PLC 的应用指令3）四则运算与逻辑运算指令 （ADD、SUB、DIV、MUL 等）L24）循环与移位指令（ROR、ROL 等）L25）数据处理指令(ZRST、MEAN 等)L21）PLC 与 A/D 、D/A 的应用设计L2 第六章 PLC 的特殊功能模块2）应用 PID 指令的温度控制系统简介L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握 五、课程学时安排学时学生任务对应课 章节号教学内容分配作业要求自学要求讨论程目标1.1 可编程控制器概述掌握可编程控制器的基课前查阅 PLC21本概念 （定义、特点及应的相关文献用）1.3.1 可编程控制器的基本组成 第一章掌握可编程控制器的内21.7.21部单元及外围硬件单元组成1.3.3 PLC 工作原理1.3.4 PLC 的性能指标及21.7.92语言2.1 三菱 PLC 的编程元件；22PLC 的软元件 ：X 、Y 、M 、T、C 等2.2 PLC 的基本逻辑指习题 1-1 课前自学编程软22令；到 1-5件的使用视频实验 1：编程软件环境的32熟悉 第二章2.3. PLC 的软件设计基础习题 1-622（定时器和计数器的应到 1-10用）2.4 梯形图编程规则2.8.5，2.5 梯形图的经验设计法2 2.8.11，1及常用编程功能设计2.8.4，实验 2 ：PLC 指令的应31用编程4 步进顺序控制指令及4.5.1,4.应用2 5.2,4.5.14.1 状态转移图与顺序指4令4.2 状态转移图的编程方 第四章法课前自学 SFC 程214.4.3 上机实验讲解：按序的上机编写钮式交通灯实验 3 ：按钮式人行交通课前自行复习课31控制堂内容4.3 状态编程在非状态元件编程中的应用（启动为主式梯形图具习题 2-322