《可编程序控制器》课程设计大纲_2015-03-01

《可编程控制器》教学大纲主要内容：可编程序控制器的基本概念、可编程序控制器的历史、现状及发展趋势、可编程序控制器的特点及分类、可编程序控制器的基本组成；FX系列PLC基本单元及扩展模块、辅助设备；FX系列PLC软元件结构：FX系列PLC存储空间及地址分配、内部软元件；FX系列PLC 编程语言及指令系统：FX基本指令、程序控制指令、数学运算指令、数据操作指令、PID指令及其他操作指令；FX编程软件；基于FX系列PLC单机控制系统设计。

一、课程的性质与任务可编程控制器课程是各类高等学校理工科自动控制类专业开设的重要专业之一。

本课程的指令系统与数字电子技术和汇编语言的基础有关；编程方法采取模块结构的计算机编程技术；在输入与输出设备上应了解机电设备。

一般单片机要编制一段子程序能实现例如：定时、计数、算术运算等等操作，而在可编程控制器上可用指令实现。

其教学任务是使学生掌握在工业控制领域应用日益广泛的可编程控制器的工作原理、指令系统、编程技术、系统配置、数据处理等内容，并通过多个可编程控制器控制技术在工程项目中的应用实例分析，培养学生掌握实际工程系统分析、设计的基本理论和基本方法，以及必要的基本实验技能，树立工程概念，提高动手能力。

二、课程的基本要求通过本课程教学，除了要求学生学习电气控制和可编程控制器应用技术基本原理外，本课程以提高学生的全面素质和培养学生的各项能力为核心组织教学。

其中包括： 1、掌握FX 系列可编程控制器的工作原理及结构特点；2、熟练掌握基本逻辑指令的应用；3、掌握功能指令基本规则，重点掌握常用功能指令的应用；4、掌握S7系列PL单机控制系统设计原则、内容及步骤。

三、本课程与其它课程的联系前期课程：计算机应用基础、电工电子相关基础课程，如电工技术、模拟与数字电子技术、电工及电气测量技术等。

后续课程：电机调速控制技术、电梯应用技术、楼宇自动化技术、参数检测与集散控制、机电传动与控制技术、集中实训和毕业设计等。

甘肃广播电视大学开放教育《可编程序控制器应用》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质和任务《可编程控制器应用》一门专业课。

对不同类型的专业，课程性质不同。

通过本课程的学习，使学生掌握可编程控制器的基本组成、常用的编程指令及其编程方法、可编程控制器的程序设计与系统调试方法。

结合工程实际，运用相关的基本理论和技能，解决有关电气控制应用方面的一般工程控制问题，提高学生独立分析问题和解决问题的能力。

为后续课程的学习打下坚实的基础。

二、与相关课程的衔接、配合与分工可编程控制器应用的先修课程是电工电子技术课程。

与数控机床电气控制课程紧密相连。

三、课程教学基本要求尽管不同专业（方向）课程性质不同，考核方式也不同，但课程教学内容、要求、形考要求等方面都相同。

1．了解可编程控制器的基本功能和硬件结构，主要性能指标，循环控制原理及特点。

以及可编程控制器与其它工业控制装置的区别。

2．了解可编程控制器的系统特性及I/O地址设置，理解可编程控制器的特点及指标参数，重点掌握典型可编程序控制器的数字/模拟模板I/O地址分配及规则。

3．了解可编程指令结构以及编程的基本原则。

掌握位逻辑指令、定时指令、计数及比较指令、数据块及数据传送指令的功能及应用。

理解移位/循环、转换以及数学运算指令的功能及数据格式。

4．了解系统设计的基本内容和步骤，能够根据控制系统的工艺要求，合理选用PLC的各种模板，掌握程序设计与现场调试的常用方法。

5．了解典型PLC系统的模板特性，掌握PLC系统的硬件组态及I/O扩展，理解MPI 网，PROFIBUS-DP网以及工业以太网的结构和参数设计方法。

6．了解典型可编程控制器模板的特点、技术参数及工作方式, 编程元件及输入/输出编址,掌握常用指令的特点及应用。

四、教学方法和教学形式建议本课程的教学应体现远程教育的特点，根据学生的实际情况进行教学形式的选择和组合。

教学中注重多种媒体资源的综合运用，充分发挥文字教材和计算机网络等多种媒体各自的优势，以求最佳的教学和学习效果。

《可编程序控制器及应用》课程设计一、课程目标设计总体目标：通过本课程的学习和训练，学生能够使用可编程控制器（PLC）的编程软件、内部资源、基本指令和功能指令编写PLC系统的控制程序，能进行系统程序的调试，并具有初步的工程应用能力和解决PLC控制系统实际问题的能力。

能力目标：1．能用PLC编程软件进行梯形图、指令表的编辑、程序的读写、运行监视和调试工作。

2．能据PLC输入电路和输出电路，完成PLC输入、输出端口与设备间的连接。

3．能用PLC内部软元件、基本指令编写PLC开关量控制程序。

4．能用PLC步进指令、状态编程法编写PLC顺序控制类程序。

5．能用PLC功能指令编写PLC开关量控制程序。

6．能用PLC模拟量输入模块、模拟量输出模块、PID模块编写PLC模拟量控制程序。

7．能构建变频器与PLC组合的电动机调速系统。

8．能构建触摸屏、变频器与PLC组合的电动机控制系统。

9．能构建PLC网络通讯控制系统。

10．能进行程序的离线调试，在线调试，分段调试和联机调试。

11．能应用PLC知识和技能构建PLC控制系统。

12．能应用PLC知识和技能，分析、解决一定的PLC实际工程问题。

知识目标：1．了解可编程控制器的基本结构，懂得PLC工作方式，熟悉PLC的编程软元件，掌握PLC 编程软件的常用功能和使用方法。

2．熟悉PLC的基本指令、编程规则与典型程序块，弄清PLC编程的一般过程，通过对事件的分析、比较、归纳认知活动，掌握经验编程的方法。

3．熟悉步进指令、顺序功能图及顺序编程方法，理解数据处理类应用指令、程序控制类应用指令的含义，熟悉功能指令的应用方法。

PLC网络通讯模式，掌握PLC与变频器、触摸屏之间通讯及连接的方式。

PLC编程思想，掌握PLC控制系统的一般调试和排故方法。

6．清楚PLC系统开发过程，熟悉PLC在工程中的一般应用方法。

素质拓展目标：1．培养学生一定的逻辑思维能力，善于从不同的角度发现问题、积极探索解决问题的能力。

《可编程序控制器》课程教学大纲一、教师或教学团队信息究领域和研究成果。

）二、课程基本信息课程名称（中文）：可编程序控制器课程名称（英文）：Programmable Control课程类别：□通识必修课□通识选修课■专业必修课□专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程性质*：□学术知识性■方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码：2110191周学时：3总学时：48学分:2先修课程：《大学物理》，《低压电器》，《电工电子学》等授课对象：机械设计制造及其自动化（中美班)三、课程简介《可编程控制器原理及应用》是机械设计制造及其自动化专业一门理论性较深实践性较强的主干专业基础课。

可编程控制器是一种以微处理器为基础的新型工业控制装置，它集计算机技术、自动控制技术、通信技术于一体，具有结构简单，性能优越，可靠性高，使用维护方便等优点。

它广泛应用于电力、机械、化工、汽车、钢铁、建筑、水泥、采矿、纺织、造纸等行业。

应用可编程控制器已成为世界潮流，学好用好可编程控制器已显的越来越重要。

它主要包括以下内容，第一二章介绍可编程序控制器的概念、特点、分类，组成以及工作原理，可编程序控制器的结构，存储区分配、基本I/O和功能呢模块，第三章介绍了可编程序控制器的指令系统，第四、五介绍了可编程序控制器的软件设计方法及控制系统，最后介绍了可编程序控制器的安装，调试和维护，和网络系统等。

四、课程目标本课程旨在让学生了解PLC的基本特点、功能、工作原理和工作方式，学习PLC的基本指令、步进指令、部分功能指令，PLC程序编写和调试的方法，熟悉PLC的常规操作，掌握PLC控制系统的设计方法，具有构建和维护一般PLC控制系统的基本应用能力。

五、教学内容与进度安排*（满足对应课程标准的第2条）第一章概述1. 课时数: 6学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：PLC的基本概念，特点，工作原理等重点难点： PLC的工作原理等3. 学生学习任务：了解PLC并理解其工作原理4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求无第二章 S7-200的硬件与组态1. 课时数: 10学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：2.1 SIMATIC自动控制系统简介2.2 s7.200系列PLC简介2.3 STEP 7编程软件的安装与使用2.4 硬件组态重点难点：硬件组态和step 7 的应用3. 学生学习任务：学会硬件组态和使用step 74. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求上机练习step 7第三章 S7-200的编程语言与指令系统1. 课时数:8学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：3.1PLC编程语言的国际标准和STEP 7的编程语言3.2 S7-200CPU的存储区器3.3 位逻辑指令3.3.3 其他指令3.4 定时器与计数器指令3.5 数据处理指令3.6 数学运算指令重点难点： CPU的存储区及各种指令等3. 学生学习任务：能够掌握CPU的存储区及各种指令4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求上机第四章数字量控制系统梯形图设计方法1. 课时数: 10学时2. 讲授内容或训练技能，重点、难点：讲授内容：梯形图和SFC图重点难点： SFC等3. 学生学习任务：掌握SFC设计方法4. 教学方法：以教师讲授为主，学生进行适当练习5. 课外学习要求上机（需要清晰地呈现每一章或教学单元的教学内容、学习要求、授课形式和课后作业等，学生由此可以准确地了解每一章或教学单元的学习任务，课后可根据教学进程，规划、开展自主学习。

可编程控制器（学分4 ，学时60）一、课程的性质和任务可编程控制器是大连理工大学网络教育学院远程高等教育电气工程及其自动化专业的必修课程之一。

课程以西门子公司的S7-200系列可编程序控制器为例，重点介绍了S7-200的工作原理、硬件结构、指令系统和STEP7编程软件的使用方法以及PLC的通信与自动化通信网络等内容，是学生学习和掌握可编程序控制器的基本知识、编程方法和工程应用的专业课。

本课程的任务是使学生从应用角度出发，学习S7-200系列PLC的硬件结构、基本原理、指令系统及编程方法，学习PLC的通信方式，并在此基础上，逐渐锻炼分析、设计PLC控制系统的能力，为今后从事自动化技术工作打下良好的基础。

二、课程内容、基本要求与学时分配基本内容：可编程序控制概述；PLC的结构与工作原理；PLC的程序设计基础；PLC的功能指令；PLC的通信与自动化通信网络；S7-200编程软件的使用；可编程序控制器的程序设计。

（一）可编程序控制概述 4学时1．可编程控制器的产生；2．可编程序控制器的特点；3．可编程序控制器的类型。

基本要求：1．了解PLC产生、发展；2．掌握PLC的定义、功能、分类及特点。

（二）PLC的结构与工作原理 8学时1．可编程控制器的结构；2．可编程序控制器的工作原理；3．S7-200系列可编程控制器。

基本要求：1．了解PLC的结构组成；2．掌握PLC的工作原理及西门子S7系列可编程控制器特点。

（三）PLC的程序设计基础 10学时1．PLC的编程语言与程序结构；2．存储器的数据类型与寻址方式；3．S7-200的基本指令。

基本要求：1．了解PLC的编程语言与程序结构；2．掌握PLC的数据寻址方式及基本指令。

（四）PLC的功能指令 14学时1．S7-200的指令规约；2．程序控制类指令；3．中断指令；4．高速计数器与高速脉冲输出指令；5．数据处理指令；6．数学运算指令。

基本要求：1．熟练掌握S7-200功能指令的作用及使用方法；2．了解系统控制类指令和中断指令的应用；3．掌握运算指令、数据处理指令的功能和应用；4．了解各种转换指令和表功能指令的作用。

《可编程序控制器（PLC）技术》教学大纲1 前言1.1 课程基本信息本课程总课时数为60学时，学分4。

适用于机电一体化技术3年制高职学生。

1.2课程性质《可编程序控制器（PLC）技术》是机电一体化技术专业的核心课程。

本课程从可编程序控制器控制系统的生产制造岗位及其在生产设备中的维护维修岗位需求出发，培养学生具备可编程序控制器应用系统的制造、维修和设计等技能型人才所必需的职业能力，提高学生的职业素质，培养学生的创新意识。

1.3 设计思路本课程的设计思路：基于岗位工作任务的需要来选择课程内容；以典型案例来组织教学过程；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力、解决问题能力的培养，打破传统的知识传授方式，以“工作项目”为主线，创设工作情景，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力。

在保证学生能够胜任工作岗位同时，加强团队合作、创新能力、学习能力、安全生产、绿色制造等关键能力使学生能够适应工作变化。

本课程以学生的就业为导向，根据行业专家对机电设备所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，遵循学生认知规律，紧密结合职业资格证书中的考核要求，确定本课程的工作模块和课程内容。

为了充分体现任务驱动、实践导向的课程思想，本课程以项目为单位组织教学，以典型机电设备为载体组织课程内容，引出相关专业理论知识，使学生在项目实践中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

2 课程目标本课程教学的总目标是使学生在掌握基本理论、基本分析方法和实际系统的基础上，培养学生具有典型机电设备的PLC控制系统的使用、维护与维修的能力，具备典型机电设备的安装、运行、调试和开发的能力。

并具有诚实、守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全意识，为发展职业能力奠定良好的基础。

《可编程序控制器（PLC ）》课程设计指导书一、 课程设计性质、任务及要求１．课程设计性质本次课程设计教学的主要任务是在学生学完《可编程序控制器》理论课程后，进行的实践教学。

通过课程设计一方面验证所学的基本理论知识，同时培养学生的基本操作技能与设计能力，使得课堂上学的理论在实践中灵活运用。

２．课程设计要求(1)按课程设计任务书内容要求执行，制定计划，合理安排课程设计日程，全面完成课程设计任务。

(2)每天记录计划完成的情况。

(3)严格遵守实验室各项规章制度。

服从老师领导，遵守纪律。

二、 课程设计内容1．十字路口交通信号灯控制实验(1) 控制要求：该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成，交通灯分1、2两组，控制规律相同，工作时序图如下：起动 1绿 1黄 1红 2绿 2黄 2红(2) I/O 分配：← 20秒 → ← 3秒 →2秒2．混料罐控制实验(1)控制要求：该实验在混料罐实验区内完成。

液面在最下方时，按下起动按钮后，可进行连续混料。

首先，液体A阀门打开，液体A流入容器；当液面升到M传感器检测位置时，液体A阀门关闭，液体B阀门打开；当液面升到H传感器检测位置时，液体B阀门关闭，搅拌电机开始工作。

搅拌电机工作6秒钟后，停止搅拌，混合液体C阀门打开，开始放出混合液体。

当液面降到L传感器检测位置时，延时2秒后，关闭液体C阀门，然后再开始下一周期操作。

如果工作期间有停止，则待该次混料结束后，方能停止，不再进行下周期工作。

由于初始工作时，液位不一定在液面在最下方，为此需按下复位按钮，使料位液面处于在最下方。

(2) I/O分配：3.传输线控制实验(1)控制要求：该实验在传实验区完成。

按下起动按钮后，皮带1起动，经过20秒后，皮带2起动，再经过20秒后，皮带3起动，再经过20秒后，卸料阀打开，物料流下经各级皮带向后下方传送进入下料仓。

按下停止按钮后，卸料阀关闭，停止卸料，经过20秒后，皮带3停止，再经过20秒后，皮带2停止，再经过20秒后，皮带1停止。

可编程控制器教程课程设计课程概述可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机，是工业控制领域的重要组成部分。

本课程旨在让学生掌握PLC的基本原理、编程思路和实际应用，培养学生工业控制的实际操作能力。

课程目标1.掌握PLC的基本原理和工作方式。

2.熟悉常用PLC编程软件的使用。

3.学习PLC的各种命令和函数，并能够熟练编写简单程序。

4.能够使用PLC控制常用的工业设备，如电机、气缸等。

5.能够进行简单的PLC系统的故障排除和维护。

教学内容本课程涵盖PLC的基本原理、编程思路和实际应用。

第一部分：PLC基础知识1.1 PLC的定义和发展历史 1.2 PLC的基本组成和工作原理 1.3 PLC的输入输出模块 1.4 PLC的通信接口和网络第二部分：常用PLC编程软件2.1 Siemens STEP7编程软件 2.2 Mitsubishi GX Works2编程软件 2.3 Omron CX-One编程软件第三部分：PLC编程语言3.1 梯形图指令 3.2 逻辑指令 3.3 计时器指令 3.4 计数器指令 3.5 数字指令 3.6 移位指令 3.7 循环指令第四部分：PLC应用实例4.1 电机控制实例 4.2 气缸控制实例 4.3 温度控制实例 4.4 液位控制实例教学方法本课程采用理论与实践相结合的教学方法，包括课堂讲授、实验操作、课程设计等环节。

课堂讲授由教师在台上进行知识传授，让学生掌握PLC的基本原理和编程思路。

实验操作通过实验操作让学生了解PLC的实际应用，培养其实际操作能力。

课程设计通过课程设计让学生掌握PLC的实际应用能力，提高学生的工程实践能力。

教学评估本课程采用综合评价的方法进行评估，包括考试、实验报告和课程设计等环节。

每个环节占比如下：1.考试占50%；2.实验报告占30%；3.课程设计占20%。

参考资料1.《PLC原理与应用》2.《Siemens STEP7编程指南》3.《Mitsubishi GX Works2编程指南》4.《Omron CX-One编程指南》总结本课程旨在让学生掌握PLC的基本原理、编程思路和实际应用，培养学生工业控制的实际操作能力。

《可编程序控制器》B课程教学大纲编号：40022470英文名称：Programmable Controller适用专业：自动化责任教学单位：电子工程系自动化教研室总学时：40学分：2.5考核形式：考查课程类别：专业基础课修读方式：必修教学目的：本课为自动化专业的专业基础课，通过理论学习与实验使学生掌握可编程控制器的结构原理、指令系统、编程方法和解决实际问题的方法，对可编程控制器的模拟量、闭环PID控制及通讯功能有一定了解，具有正确使用可编程控制器和解决问题的能力。

为学生毕业后从事自动化工程打下良好的基础。

主要教学内容及要求：1．了解可编程控制器入门知识；2．重点掌握典型系列可编程控制器硬件与编程元件，对可编程控制器的扩展及典型模块有一定的了解；3．掌握FP1系列可编程控制器的指令系统包括基本顺序指令、基本功能指令、控制指令、比较指令；4．熟悉FP1系列可编程控制器的高级指令；5．掌握可编程控制器程序设计的方法和可编程控制器控制系统设计以及实际应用；6．熟悉、了解可编程控制器常见的通信与网络技术。

本课程与其他课程的联系与分工：先修课程为电子类所有基础课、自动控制原理、微机原理与接口技术、计算机控制技术、传感器原理及应用。

后续课程为现场总线技术、FCS实践，毕业设计。

实验和上机要求：第一次实验实验的名称：可编程序控制器结构实验（上机）的目的：熟悉FP1可编程序控制器的结构实验（上机）的内容和要求：掌握FP1可编程序控制器CPU模块、输入/输出模块的结构及选型方法，掌握PLC的接线方法以及PLC与计算机的连接。

使用的设备和仪器：PLC实验台、连接导线、计算机、通信电缆。

第二次实验实验的名称：FPST for Windows的使用实验（上机）的目的：掌握FPST for Windows的使用方法。

实验（上机）的内容和要求：熟悉FPST for Windows的启动、退出；掌握其基本操作、程序的编辑、系统寄存器的设置、程序的下载、上载、程序的监控。

可编程控制器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解可编程控制器的基本概念，掌握其工作原理和应用领域。

2. 学生能掌握可编程控制器编程语言的基本语法和编程技巧。

3. 学生能了解可编程控制器在工业自动化控制中的应用案例。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立设计简单的可编程控制器程序，实现基本的逻辑控制功能。

2. 学生能通过实际操作，掌握可编程控制器的调试与故障排除方法。

3. 学生能运用相关软件工具，进行可编程控制器的仿真与优化。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生养成严谨、细致的学习态度，提高团队协作能力和问题解决能力。

3. 学生认识到可编程控制器在国民经济发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感。

课程性质分析：本课程为高二年级电子技术应用课程，旨在培养学生的实践操作能力和创新思维，提高学生在自动化领域的素养。

学生特点分析：高二学生具备一定的电子技术基础，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但编程经验有限。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，突出实用性，以项目驱动教学，激发学生学习兴趣，提高实际操作能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关专业课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 可编程控制器概述- 了解可编程控制器的发展历程- 掌握可编程控制器的基本组成和工作原理- 熟悉可编程控制器的应用领域2. 可编程控制器编程语言- 学习可编程控制器编程的基本语法和规则- 掌握常用编程指令及其功能- 熟悉编程软件的使用和操作方法3. 可编程控制器程序设计- 学习程序设计的基本流程和方法- 掌握顺序控制、逻辑控制等程序设计技巧- 分析实际应用案例，进行程序设计实践4. 可编程控制器调试与故障排除- 学习可编程控制器调试的基本方法- 掌握故障排除的一般步骤和技巧- 分析常见故障案例，提高实际操作能力5. 可编程控制器应用案例- 了解可编程控制器在工业自动化控制中的应用- 分析典型应用案例，掌握系统设计方法- 开展项目实践，提高团队协作能力和问题解决能力教学内容安排和进度：1. 第一周：可编程控制器概述2. 第二周：可编程控制器编程语言3. 第三周：可编程控制器程序设计4. 第四周：可编程控制器调试与故障排除5. 第五周：可编程控制器应用案例本教学内容参考教材相关章节，结合课程目标和教学要求，确保内容的科学性和系统性。