《PLC原理与应用》教学大纲

《PLC原理及应用》教学大纲

一、内容简介

本教学大纲参照了相关专业的特点，结合电气工程及自动化专业关于《PLC原理及应用》课程的要求，按照国家教委颁布的〈电气类专业基本要求〉制定的。本课程的内容有：常用低压电器、电气控制电路基础、可编程控制器的概述、PLC的硬件、S7-200 PLC的编程基础、S7-200 PLC的指令系统、中断及高速处理指令、S7-200 PLC程序设计、S7-200 PLC的通信功能、PLC应用程序设计等。 二、本课程的目的和任务

《PLC原理及应用》是电气工程及自动化专业的专业课。通过本课程的学习，使学生掌握可编程序控制器的结构、原理、功能、应用和系统设计方法，了解电力系统集成形式和可编程序控制器的发展方向，培养学生综合运用相关课程解决应用问题的能力，开拓电力控制系统开发、设计的思路。

三、本课程与其它课程的关系

。学生在学习本课程之前，应学过以下课程：

·电子技术基础

·微机原理 ·自动控制原理

本课程与数字电路的关系

本课程要用到的电子技术基础 （数字逻辑、电子电路等），应在电子技术基础课程中解决。

本课程与微机原理的关系

通过微处理器、存储器、中断系统等微机基本理论的学习，应使学生了解PLC编程的数据的存储原理及其基本工作原理，并能进行初步设计。本课程在此基础上教学，像指令系统、中断及高速处理指令等内容应在微机原理课程学习的基础上进行讲解。

本课程与自动控制系统的关系

本课程要用到的PID算法，应在自动控制系统课程中解决。 四、本课程的基本要求

1.了解继电器的基本原理和继电器控制系统的基本组成，掌握用PLC控制系统替代继电器控制系统的方法。

2.了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势。

3. 掌握PLC系统的物理模型和系统结构，熟练运用梯形图语句进行编程，了解符号表语句的编程方法。

4．掌握开关量、模拟量的采集和控制的方法，初步实现数字PID闭环控制。 5．熟练掌握系统软件的线性编程，了解系统软件的结构编程。

6．具备对工业对象进行系统硬件设计、系统软件编程和调试的基本能力。

7．了解PLC的通信原理和方法，了解用PLC作为节点实现现场总线结构的控制系统在工业自动化领域的应用。

五、课程内容 第1章 常用低压电器

§1-1 概述 §1-2 熔断器 §1-3 开关电器 §1-4 主令电器 §1-5 接触器 §1-6 继电器

第2章 电气控制电路基础

§2-1 电气控制系统图的分类及有关标准 §2-2 三相笼型异步电动机的基本控制 第3章 可编程序控制器的概述

§3-1 PLC的基础知识 §3-2 PLC的特点及技术 §3-3 PLC的应用领域

§3-4 PLC的分类及与单片机、计算机的比较 第4章 PLC的硬件

§4-1 PLC的基本结构 §4-2 S7-200 PLC的简介 §4-3 S7-200 PLC的接线 第5章 S7-200PLC的编程基础

§5-1 PLC的基本工作原理 §5-2 PLC的编程语言与程序结构 §5-3 存储器与寻址方式

第6章 S7-200PLC的指令系统

§6-1 概述

§6-2 基本逻辑指令 §6-3 定时器与计数器指令 §6-4 数据处理指令 §6-5 数学运算指令 §6-6 程序控制指令 §6-7 子程序指令 §6-8 PID指令

第7章 中断及高速处理指令

§7-1 中断程序与中断指令 §7-2 高速处理指令 第8章 S7-200PLC程序设计

§8-1 经验设计法

§8-2 顺序控制与顺序功能图 §8-3 顺序控制设计法 §8-4 使用向导

第9章 S7-200PLC的通信功能

§9-1 PPI通信 §9-2 自由口通信 §9-3 Modbus通信 §9-4 MODEM通信 §9-5 USS通信

§9-6 S7-200 PLC与S7-300 PLC的MPI通信 §9-7 Profibus-DP通信 §9-8 工业以太网通信 第10章 PLC应用系统设计

§10-1 PLC应用系统设计的内容 §10-2 PLC应用系统的硬件设计 §10-3 PLC应用系统设计实例

实验教学内容

为配合理论教学需要，加强实践教学环节，开设三次实验课。 六、教材与参考书

1．教材

《PLC编程与应用》何文雪 主编，机械工业出版社，2010.2

2．主要参考书

《可编程控制器原理及应用》 吴中俊 主编，机械工业出版社，2004.4 七、本课程教学方式

本科程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、设计型作业和实验。通过本课程各个教学环节的教学，使学生对可编程序控制器系统的原理，组成和结构有一个系统的认识，重点培养学生的系统设计能力和系统编程能力。

讲授时根据专业的不同注意联系实际，避免过多过繁推导。对例题应主要讲清楚思路和分析方法。在教学过程中，对于重点、难点章节，应增加例题以加深对学习的理解。

八、各教学环节学时的分配

内 容 常用低压电器 电气控制电路基础 可编程序控制器的概述、PLC的硬件 S7-200 PLC的编程基础 S7-200 PLC的指令系统 中断及高速处理指令 S7-200PLC程序设计 S7-200PLC的通信功能 PLC应用系统设计 总 计

课堂讲授 3 3 3 2 4 3 3 3 3 27 实 验 3 3 3 9 小 计 3 6 3 2 4 3 9 3 3 36

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