电子教案-《可编程控制器原理及应用》(第3版_孙平)课件-3.5

电子教案-《可编程控制器原理及应用》（孙平）-PLC教学大纲电子课件《可编程控制器原理及应用》教学大纲课程编码：学时数：30学分数：1课程类型：专业选修课先修课程：《电路、电子技术、单片机、工厂电气控制技术》一、课程的性质与任务可编程控制器是在继电器控制和计算机技术的基础上，逐渐发展成以微处理器为核心，集微电子技术，自动化技术，计算机技术，通讯技术为一体，以工业自动化控制为目标的新型控制装置。

目前已在工业、交通运输、农业、商业等领域得到广泛应用，成为各行业的通用控制核心产品。

“可编程控制器原理及应用”课程的性质是一门应用性很强的课程，是机械电气设备相关专业的一门重要的专业技术选修课程。

是应用当代最先进的理论和实践相结合的课程。

本课程任务是：通过课堂讲授和实践教学，使学生熟悉可编程控制器的基本构成，掌握可编程控制器使用方法，具有一定的可编程控制器应用系统的设计能力。

二、课程教学的基本要求本课程是在电路、电子技术、单片计算机技术、工厂电气控制技术等课程的基础上，进行学习的一门专业课程；本课程主要要求学生掌握可编程控制器的构成和原理，掌握PLC的梯形图和编程语言，熟悉可编程控制器的指令系统和程序设计思想，为分析可编程控制器在电力设备中的应用打下良好的基础。

三、课程基本内容和教学要求（一）可编程控制器构成原理重点：1、S7-200可编程控制器的构成；2、S7-200的内部元件；3、S7-200的程序概念。

难点：S7-200的内部资源及应用。

教学要求：要求学生熟悉S7-200PC的内部资源；了解S7-200的编程语言。

（二）STEP7的编程软件重点：1、SIMA TIC编程软件；2、STEP7 WIN32软件介绍；3、程序编制及运行。

难点：WIN32软件应用；教学要求：要求学生熟悉WIN32软件应用方法；掌握STEP7编程的编辑、调试、运行、监视的方法。

（三）S7-200系列PLC基本指令重点：1、基本逻辑指令；2、算术、逻辑运算指令；3、数据处理指令；4、程序控制指令。

可编程序控制器原理及应用第三版教学设计一、前言可编程序控制器是现代工业自动化领域中不可缺少的一部分，其应用范围广泛，功能强大，使用方便，具有广泛的应用前景。

本文旨在介绍可编程序控制器的原理及应用，从而促进该领域的发展。

二、可编程序控制器简介可编程序控制器是一种用于自动化控制领域的设备，其主要作用是将输入的信号经过处理后控制输出信号。

可编程序控制器适用于多种工业应用（如钢铁、汽车、化工等），它还广泛应用于各种自动化设备（如机器人、自动化生产线）中。

三、可编程序控制器的原理可编程序控制器的原理可以分为以下几个部分：1. 输入信号处理可编程序控制器的输入信号通常采用数字信号或模拟信号。

在输入信号处理阶段，信号将被转换为数字形式以进行处理。

2. 中央处理器（CPU）部分中央处理器（CPU）是可编程序控制器的核心部分。

它执行程序，进行数据处理，并将输出信号发送到外部设备。

CPU必须具备高速运算、高精度计算和多任务并行处理等功能。

3. 存储器存储器是可编程序控制器用于存储程序和数据的部分。

存储器通常包括RAM（随机访问存储器）和ROM（只读存储器）两种类型。

4. 输出部分可编程序控制器的输出部分通常包括数字输出端口和模拟输出端口两种类型。

输出信号的波特率也是可编程控制器设计时需要考虑的一个重要因素。

四、可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用广泛，包括但不限于以下几个领域：1. 工业控制可编程序控制器在工业自动化领域中是不可缺少的一部分，其主要作用是完成生产线控制、电力系统控制、交通信号控制等功能。

2. 机器人控制机器人控制是可编程序控制器的另一个重要应用领域。

其中，通过使用传感器等现代技术，机器人能够执行各种复杂的工作任务。

3. 自动化控制可编程序控制器在自动化控制领域中也具有广泛的应用，如水肥控制、液压装置控制等。

五、教学设计在教学设计中，我们应该注重学生的实践能力和动手能力培养。

具体而言，可以通过以下方式来设计教学：1. 知识点讲解首先，我们需要向学生介绍可编程序控制器的原理及应用。

《可编程控制器原理与应用》电子教案第一章：可编程控制器概述1.1 可编程控制器的定义与发展历程1.2 可编程控制器的特点与应用领域1.3 可编程控制器的基本组成部分1.4 可编程控制器与继电器控制系统的比较第二章：可编程控制器的工作原理2.1 可编程控制器的运行机制2.2 可编程控制器的编程原理2.3 可编程控制器的输入输出操作2.4 可编程控制器的数据存储与处理第三章：可编程控制器编程软件的使用3.1 编程软件的安装与启动3.2 编程软件的基本功能与操作3.3 编程软件的编程语言与指令系统3.4 编程软件的程序调试与监控第四章：可编程控制器的基本编程技术4.1 顺序控制程序的设计与实现4.2 分支控制程序的设计与实现4.3 循环控制程序的设计与实现4.4 定时与计数控制程序的设计与实现第五章：可编程控制器在工业控制中的应用案例5.1 工业控制5.2 生产线自动控制系统5.3 楼宇自动化控制系统5.4 环保设备控制系统第六章：可编程控制器的系统设计与开发流程6.1 可编程控制器系统需求分析6.2 可编程控制器硬件选型与设计6.3 可编程控制器软件设计与开发6.4 可编程控制器系统测试与优化第七章：可编程控制器的通信技术7.1 串行通信协议及其原理7.2 工业现场总线技术7.3 可编程控制器之间的通信7.4 可编程控制器与上位机之间的通信第八章：可编程控制器的网络技术8.1 工业以太网技术8.2 无线通信技术8.3 互联网协议在工业控制中的应用8.4 可编程控制器网络系统的设计与实施第九章：可编程控制器的编程高级技术9.1 功能块编程技术9.2 结构化文本编程技术9.3 顺序功能图编程技术9.4 高级语言编程技术第十章：可编程控制器的故障诊断与维护10.1 可编程控制器故障诊断方法10.2 可编程控制器故障诊断工具与设备10.3 可编程控制器的日常维护与管理10.4 故障案例分析与处理第十一章：可编程控制器在特定行业中的应用11.1 制造业中的应用案例11.2 自动化物流系统中的应用11.3 电力系统中的应用11.4 交通运输行业中的应用第十二章：可编程控制器的编程实例与技巧12.1 常用逻辑控制程序实例12.2 数学运算与数据处理程序实例12.3 高级功能程序实例12.4 编程技巧与最佳实践第十三章：可编程控制器的安全性与环保13.1 可编程控制器安全技术标准13.2 安全控制系统的设计与实施13.3 可编程控制器在环保中的应用13.4 符合安全环保要求的可编程控制器选型与使用第十四章：可编程控制器的未来发展趋势14.1 新型可编程控制器的技术特点14.2 工业4.0与可编程控制器的发展14.3 可编程控制器在物联网中的应用14.4 可编程控制器的跨界融合与发展第十五章：综合实践项目与案例分析15.1 可编程控制器综合实践项目设计流程15.2 项目实施与调试方法15.3 典型行业案例分析15.4 案例研究的启示与思考重点和难点解析本文主要讲解了可编程控制器（PLC）的基本概念、工作原理、编程技术、应用案例以及系统设计与开发流程等方面的内容。

可编程序控制器原理与应用(汪志锋)电子教案第一章：可编程序控制器基础1.1 可编程序控制器的定义与特点1.2 可编程序控制器的历史与发展1.3 可编程序控制器的应用领域1.4 可编程序控制器的基本组成原理1.5 可编程序控制器的分类与性能指标第二章：可编程序控制器硬件结构与工作原理2.1 可编程序控制器的硬件结构2.2 可编程序控制器的工作原理2.3 可编程序控制器的输入/输出接口2.4 可编程序控制器的中间继电器与辅助继电器2.5 可编程序控制器的时钟与定时器第三章：可编程序控制器编程软件的使用3.1 编程软件的安装与运行3.2 编程软件的主要功能与界面3.3 编程软件的编程语言与指令系统3.4 编程软件的程序设计与调试3.5 编程软件的参数设置与通信功能第四章：可编程序控制器的基本控制功能4.1 可编程序控制器的逻辑控制4.2 可编程序控制器的定时与计数控制4.4 可编程序控制器的数据处理与算术运算4.5 可编程序控制器的模拟控制与通信控制第五章：可编程序控制器的工程应用实例5.1 可编程序控制器在工业控制中的应用实例5.2 可编程序控制器在家庭电器中的应用实例5.3 可编程序控制器在交通控制中的应用实例5.4 可编程序控制器在医疗设备中的应用实例5.5 可编程序控制器在其他领域的应用实例第六章：可编程序控制器的设计与开发6.1 可编程序控制器系统的设计流程6.2 可编程序控制器的硬件设计与选型6.3 可编程序控制器的软件设计与开发6.4 可编程序控制器系统调试与优化6.5 可编程序控制器系统的可靠性分析与维护第七章：可编程序控制器的网络通信技术7.1 可编程序控制器网络通信的基本概念7.2 可编程序控制器的通信协议与接口标准7.3 可编程序控制器网络的硬件与软件实现7.4 可编程序控制器网络的配置与调试7.5 可编程序控制器网络的应用案例分析第八章：可编程序控制器的编程技巧与策略8.2 可编程序控制器的编程技巧与方法8.3 可编程序控制器的高级编程功能与应用8.4 可编程序控制器的故障诊断与程序调试8.5 可编程序控制器的编程实践与案例分析第九章：可编程序控制器在自动化生产线中的应用9.1 自动化生产线的组成与工作原理9.2 可编程序控制器在自动化生产线中的作用9.3 可编程序控制器在自动化生产线项目案例分析9.4 自动化生产线中的传感器与执行器应用9.5 自动化生产线的系统集成与优化第十章：可编程序控制器的未来发展趋势10.1 可编程序控制器技术的发展趋势10.2 可编程序控制器在物联网中的应用10.3 可编程序控制器与的结合10.4 可编程序控制器在新能源领域的应用10.5 可编程序控制器技术的创新与挑战重点和难点解析重点一：可编程序控制器的定义与特点解析：可编程序控制器（PLC）作为工业自动化的核心组件，其定义与特点是理解PLC基础的关键。

可编程序控制器原理与应用（汪志锋）电子教案第一章：可编程序控制器概述1.1 可编程序控制器的定义与发展历程1.2 可编程序控制器的主要功能与特点1.3 可编程序控制器在各领域的应用实例第二章：可编程序控制器硬件结构与工作原理2.1 可编程序控制器的硬件组成2.2 可编程序控制器的工作原理2.3 可编程序控制器与计算机的区别与联系第三章：可编程序控制器编程软件的使用3.1 编程软件的安装与运行3.2 编程软件的主要功能与操作界面3.3 编程软件的编程实例第四章：可编程序控制器编程基础4.1 编程语言与编程规范4.2 可编程序控制器编程的基本指令4.3 可编程序控制器编程的高级指令与应用第五章：可编程序控制器与外围设备的连接与通信5.1 可编程序控制器与输入/输出设备的连接方法5.2 可编程序控制器与其他设备的通信方式5.3 可编程序控制器通信实例与应用第六章：可编程序控制器的应用案例分析6.1 工业自动化控制案例6.2 民用控制系统案例6.3 特殊应用案例分析第七章：可编程序控制器的故障诊断与维修7.1 故障诊断的基本方法7.2 常见故障分析与处理7.3 维修策略与维护注意事项第八章：可编程序控制器的设计与开发8.1 控制系统需求分析8.2 可编程序控制器选型与配置8.3 系统设计与开发流程第九章：可编程序控制器在工业现场的应用9.1 工业现场环境与挑战9.2 可编程序控制器在工业现场的优势9.3 工业现场应用案例分析第十章：可编程序控制器的发展趋势与展望10.1 新技术在可编程序控制器中的应用10.2 可编程序控制器在未来的发展前景10.3 行业标准与政策对可编程序控制器的影响重点和难点解析重点一：可编程序控制器的定义与发展历程解析：本环节需要重点关注可编程序控制器的起源、发展阶段及其定义。

理解可编程序控制器是如何从传统控制系统演变而来的，以及它的核心优势和特点。

重点二：可编程序控制器的硬件结构与工作原理解析：本环节重点是掌握可编程序控制器的硬件组成，包括中央处理单元、存储器、输入/输出接口等，以及它是如何处理输入信号并输出信号的工作原理。

《可编程控制器原理与应用》电子教案第一章：可编程控制器概述1.1 可编程控制器的定义与发展历程1.2 可编程控制器的特点与分类1.3 可编程控制器的基本组成部分1.4 可编程控制器与其他控制器的比较第二章：可编程控制器的工作原理2.1 可编程控制器的运行机制2.2 可编程控制器的编程原理2.3 可编程控制器的输入/输出处理2.4 可编程控制器的通讯功能第三章：可编程控制器编程语言与编程方法3.1 可编程控制器的编程语言3.2 梯形图编程方法3.3 功能块图编程方法3.4 指令表编程方法第四章：可编程控制器应用案例解析4.1 工业生产线自动控制案例4.2 数控机床控制系统案例4.3 电梯控制系统案例4.4 环保设备控制系统案例第五章：可编程控制器的维护与故障诊断5.1 可编程控制器的日常维护5.2 可编程控制器故障诊断方法5.3 可编程控制器常见故障分析与处理5.4 可编程控制器的寿命延长策略第六章：可编程控制器在不同行业的应用案例6.1 制造业中的应用案例6.2 楼宇自动化中的应用案例6.3 交通运输中的应用案例6.4 环保与能源管理中的应用案例第七章：可编程控制器与其他技术的融合7.1 可编程控制器与PID控制技术的融合7.2 可编程控制器与技术的融合7.3 可编程控制器与物联网技术的融合7.4 可编程控制器与大数据分析技术的融合第八章：可编程控制器编程软件与开发平台8.1 常见的可编程控制器编程软件8.2 编程软件的功能与使用方法8.3 可编程控制器开发平台的选择与使用8.4 基于开发平台的编程与调试技巧第九章：可编程控制器的安全性与防护措施9.1 可编程控制器的安全性概述9.2 常见的安全性故障与分析9.3 可编程控制器的安全性设计原则9.4 防护措施的实施与评估第十章：可编程控制器的发展趋势与展望10.1 可编程控制器技术的发展趋势10.2 可编程控制器在智能制造中的应用10.3 可编程控制器在物联网时代的挑战与机遇10.4 可编程控制器未来的创新方向重点和难点解析一、可编程控制器的定义与发展历程重点：可编程控制器的定义，发展历程的里程碑事件。

《可编程控制器原理与应用》电子教案第一章：可编程控制器概述1.1 可编程控制器的定义1.2 可编程控制器的发展历程1.3 可编程控制器的应用领域1.4 本章小结第二章：可编程控制器的基本原理2.1 可编程控制器的工作原理2.2 可编程控制器的硬件结构2.3 可编程控制器的软件系统2.4 本章小结第三章：可编程控制器的编程语言3.1 指令集概述3.2 指令的表示方法3.3 常用编程语句及功能3.4 本章小结第四章：可编程控制器的设计与调试4.1 可编程控制器的设计步骤4.2 可编程控制器的程序调试4.3 可编程控制器的现场调试4.4 本章小结第五章：可编程控制器在工业控制中的应用实例5.1 可编程控制器在家用电器中的应用5.2 可编程控制器在工业生产线中的应用5.3 可编程控制器在交通运输领域的应用5.4 本章小结第六章：可编程控制器的基本编程技巧6.1 逻辑控制编程6.2 定时与计数控制编程6.3 数据处理与传送编程6.4 本章小结第七章：可编程控制器的扩展与模块7.1 扩展模块的类型及功能7.2 模块的安装与配置7.3 模块的编程与调试7.4 本章小结第八章：可编程控制器与人机界面（HMI）8.1 HMI的基本原理与功能8.2 HMI设备的选择与配置8.3 HMI与PLC的通信与数据交换8.4 本章小结第九章：可编程控制器与网络通信9.1 工业网络基础9.2 PLC网络的类型与协议9.3 PLC网络的配置与调试9.4 本章小结第十章：可编程控制器在典型行业应用案例分析10.1 可编程控制器在自动化生产线中的应用10.2 可编程控制器在楼宇自动化控制系统中的应用10.3 可编程控制器在环保领域的应用10.4 本章小结第十一章：可编程控制器在过程控制中的应用11.1 过程控制的基本概念11.2 可编程控制器在过程控制中的应用原理11.3 过程控制程序的设计与调试11.4 本章小结第十二章：可编程控制器在分布式控制系统中的应用12.1 分布式控制系统的概述12.2 可编程控制器在DCS中的应用12.3 DCS的编程与调试技术12.4 本章小结第十三章：可编程控制器在故障诊断与维护中的应用13.1 故障诊断的基本方法13.2 可编程控制器的故障诊断技术13.3 可编程控制器的维护与保养13.4 本章小结第十四章：可编程控制器在安全与监控中的应用14.1 安全控制系统的基本概念14.2 可编程控制器在安全监控中的应用14.3 紧急停止与安全程序的设计14.4 本章小结第十五章：综合案例分析与实践15.1 可编程控制器综合案例分析15.2 可编程控制器实践项目设计与实施15.3 项目评估与优化15.4 本章小结重点和难点解析本文主要介绍了可编程控制器（PLC）的原理、编程、应用和案例分析，旨在为学生提供全面、系统的PLC知识。

《可编程控制器原理与应用》电子教案第一章：可编程控制器概述1.1 可编程控制器的定义与发展历程1.2 可编程控制器的功能与特点1.3 可编程控制器在各领域的应用1.4 可编程控制器的发展趋势第二章：可编程控制器的基本组成与工作原理2.1 可编程控制器的硬件组成2.2 可编程控制器的核心部件——CPU2.3 可编程控制器的软件组成2.4 可编程控制器的工作原理第三章：可编程控制器的编程技术与应用3.1 编程设备与编程软件3.2 可编程控制器的编程语言3.3 可编程控制器的程序设计方法3.4 可编程控制器在工业控制中的应用实例第四章：可编程控制器的外围设备与接口技术4.1 可编程控制器的外围设备4.2 可编程控制器与外部设备的接口技术4.3 常见外围设备及其应用4.4 可编程控制器与上位机通信技术第五章：可编程控制器的系统设计与应用案例5.1 可编程控制器系统设计的一般步骤5.2 可编程控制器系统硬件设计5.3 可编程控制器系统软件设计5.4 可编程控制器在典型工业场合的应用案例第六章：可编程控制器的故障诊断与维护6.1 可编程控制器故障诊断的方法与步骤6.2 可编程控制器常见故障分析6.3 可编程控制器的维护与保养6.4 故障诊断与维护实例第七章：可编程控制器的安全性与环保要求7.1 可编程控制器的安全性概述7.2 可编程控制器安全功能与应用7.3 可编程控制器的安全设计要点7.4 符合安全与环保要求的可编程控制器产品选用第八章：可编程控制器在工业自动化领域的应用8.1 工业自动化系统概述8.2 可编程控制器在生产线自动控制中的应用8.3 可编程控制器在过程控制中的应用8.4 可编程控制器在其他工业自动化领域的应用第九章：可编程控制器在创新实践中的应用案例9.1 可编程控制器在创新实践中的重要作用9.2 可编程控制器在智能家居中的应用案例9.3 可编程控制器在智能交通中的应用案例9.4 可编程控制器在其他创新实践中的应用案例第十章：发展趋势与未来发展前景10.1 可编程控制器技术的发展趋势10.2 可编程控制器在物联网中的应用10.3 可编程控制器在智能制造中的应用10.4 可编程控制器未来的发展前景重点解析本文主要介绍了可编程控制器（PLC）的原理与应用，内容涵盖了PLC的基本概念、组成、工作原理、编程技术、外围设备、故障诊断与维护、安全与环保要求、工业自动化应用、创新实践案例以及未来发展趋势。

《可编程控制器原理与应用》电子教案第一章：可编程控制器概述1.1 可编程控制器的定义与发展历程1.2 可编程控制器的功能与特点1.3 可编程控制器在各领域的应用1.4 可编程控制器与传统继电器控制系统的比较第二章：可编程控制器的基本组成与工作原理2.1 可编程控制器的基本组成2.2 可编程控制器的工作原理2.3 可编程控制器的运行过程2.4 可编程控制器的性能指标第三章：可编程控制器编程软件的使用3.1 编程软件的安装与启动3.2 编程软件的主要功能与界面介绍3.3 编程软件的基本操作步骤3.4 编程软件的编程实例第四章：可编程控制器的编程方法4.1 编程方法概述4.2 逻辑编程方法4.3 功能指令编程方法4.4 顺序功能图编程方法4.5 步进顺控编程方法第五章：可编程控制器控制系统设计与应用实例5.1 可编程控制器控制系统设计流程5.2 可编程控制器选型与配置5.3 输入/输出信号分配与接口设计5.4 典型应用实例分析第六章：可编程控制器的硬件结构与接口技术6.1 可编程控制器硬件结构概述6.2 中央处理单元（CPU）6.3 存储器6.4 输入/输出接口（I/O）6.5 通信接口与网络技术第七章：可编程控制器编程语言与指令系统7.1 编程语言概述7.2 指令系统结构7.3 基本指令及其功能7.4 功能指令及其应用7.5 编程技巧与注意事项第八章：可编程控制器系统调试与维护8.1 系统调试的意义与方法8.2 程序与8.3 系统运行监测与故障诊断8.4 可编程控制器的日常维护与保养8.5 安全防护措施与故障处理第九章：可编程控制器在工业控制中的应用9.1 工业控制概述9.2 可编程控制器在典型工业控制系统中的应用9.3 工业现场总线与分布式控制系统9.4 可编程控制器在自动化生产线中的应用9.5 可编程控制器在控制中的应用第十章：可编程控制器技术发展趋势与展望10.1 可编程控制器技术发展历程10.2 当前可编程控制器技术特点与趋势10.3 新型可编程控制器及其应用10.4 可编程控制器在物联网与智能制造中的应用10.5 可编程控制器技术未来展望重点和难点解析一、可编程控制器的定义与发展历程难点解析：可编程控制器与其他控制器的区别，发展趋势。

可编程控制器应用技术第三版教学设计课程概述本门课程旨在让学生掌握可编程控制器（PLC）的基本工作原理、应用场景以及编程技巧。

通过课堂教学和实际应用调试，帮助学生理解PLC的逻辑控制和信号处理方式，掌握Ladder图编程语言，并能够熟练运用PLC进行机电设备控制。

教学目标1.理解PLC的基本工作原理和应用场景；2.掌握PLC的硬件组成和接线方法；3.熟悉Ladder编程语言，并能够编写简单的Ladder图程序；4.能够运用PLC进行机电设备的逻辑控制和信号处理。

教学内容及进度安排第一章基本概念•PLC的定义和基本工作原理•PLC的发展历程及应用领域•PLC的组成和分类第二章硬件组成•PLC的主要构件和接口•接线板、输入/输出模块、中央处理器、电源模块、通信模块等第三章 Ladder图编程语言•Ladder图的构成和符号表达•Ladder图的控制结构和逻辑运算•Ladder图的程序设计方法和技巧第四章机电设备控制•基于PLC的机电设备控制系统•机电设备控制的输入/输出信号处理•机电设备控制的Ladder图程序设计与实现教学方法本门课程主要采用理论授课与实践操作相结合的教学方法，其中理论授课部分主要采用讲解、演示、思考与交流等方式，同时也会借助PPT、视频等辅助教学工具；实践操作部分则主要通过上机操作、实验演示等形式进行，让学生加深理论知识的实际应用。

教学评估本门课程将采用多种形式进行教学评估，包括平时成绩、考试成绩、实验分数等。

平时成绩占总评成绩的30%，主要包括课堂表现、作业完成情况、讨论参与等；考试成绩占总评成绩的50%，主要包括期中考试和期末考试；实验分数占总评成绩的20%，主要由实验操作、实验报告评定等。

参考文献•《可编程控制器应用与设计》（第3版）•《PLC基础及应用》（第2版）•《PLC技术及应用》（第4版）。