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《PLC项目实训》课程教学大纲一、课程的性质与任务课程性质：《PLC应用》是电子信息科学与技术专业的主要专业课程之一。
可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller 简称PLC）是基于微处理技术的通用工业自动控制设备，可在工业环境下控制开关量和模拟量，广泛用于机械系统、生产流水线及工业过程的自动控制领域。
目前在世界先进工业国家，可编程序控制器已成为工业控制的标准设备，它的应用几乎涉及了所有的行业，PLC技术已成为当今世界潮流，作为工业自动化的三大支柱（PLC技术、机器人、计算机辅助设计与制造）之一的PLC技术，将会占据越来越重要的位置。
本课程特点是实践性强，与生产实际联系紧密，运用知识的复盖面较宽，是强电与弱电的结合，电气学、计算机技术的结合并且与生产工艺过程紧密配合的一门课。
课程任务：学生在学好基本理论的基础上，结合实际设备情况，牢固掌握PLC控制的基本环节；掌握常用PLC 的基本理论，基本结构，及实际应用方法；掌握PLC工作原理，使用、编程和安装；为正确设计和实际应用PLC 打下一定的基础。
二、课程的教学目标1.通过本课程的学习，使学生掌握常用电器的原理与使用、控制电路的基本环节、典型电路的基本原理、常见故障分析方法、可编程控制器的工作原理与系统构成、指令系统、可编程控制器控制系统的设计及编程方法，包括开关量控制、模拟量控制、位置控制、数据通信及网络和计算机辅助编程等有关知识。
形成控制电路的设计、安装、调试、故障处理能力和应用可编程控制器实现电气自动控制要求的能力。
2. 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，了解电子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，开拓电子系统开发、设计的思路。
三、教学内容结构本课程的教学内容由基础理论模块、专业实做模块两个部分构成。
1. 基础理论模块（不含*号部分）是每位学生必学的基础性内容和应该达到的基本要求；*号部分是为适应不同层次的教学对象而设立的内容，上课时可根据具体情况进行选择。
(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)1．我国的防灾抗灾工作方针是()A．以防为主，防抗救相结合B．依靠群众，依靠集体C．生产自救，互助互济D．加强灾后重建解析：选A。
我国多年来坚持“以防为主，防抗救相结合”的防灾抗灾工作方针和“依靠群众，依靠集体，生产自救，互助互济，辅之以国家必要的救济和扶持”的救灾工作方针。
新华社雅加达2016年5月2日电，印度尼西亚苏门答腊岛南部2日发生6.1级地震，震源深度115 km。
据此回答2～3题。
2．下列不属于地震来时保障安全的关键的是()A．切断电源、气源，防止火灾B．要远离高大建筑物C．保持清醒冷静的头脑D．地震发生时应快速跳楼逃生3．下图中属于室外避震的是()解析：第2题，地震发生时如在楼上应就地躲避，防止坠物砸伤。
第3题，图A是火灾自救演练，图B是洪水中的互救，图C是地震时的室外躲避演练，图D是地震时的室内自救演练。
答案：2.D 3.C4．有关自然灾害的救援与救助叙述正确的是()A．灾前准备、灾中应急、灾后恢复是灾害救助过程中的三个核心环节B．确定救灾物资的储备地点是灾前准备的核心任务C．灾后恢复最主要的目的是尽可能地挽救生命D．灾中应急最重要的工作是要通过建设加强灾区的抗灾能力解析：选A。
灾前准备、灾中应急、灾后恢复是灾害救助过程中的三个核心环节，故A 项正确；提前做好预防，做好监测是灾前准备的核心任务，故B项错误；灾后恢复还要做到防止以后再发生类似的灾害，降低自然灾害造成的损失是灾中应急和灾后恢复的共有目的，故C、D项错误。
2016年5月12日是我国第八个“防灾减灾日”，5月11日至17日为防灾减灾宣传周。
宣传周内：紧紧围绕“防灾减灾日”活动主题开展防灾减灾宣传教育活动；广泛开展“减少灾害风险，建设安全城市”防灾减灾演练活动，深入开展灾害风险隐患排查治理等。
据此完成5～6题。
5．材料中涉及的自然灾害防御措施属于()A．工程性防御B．非工程性防御C．工程性和非工程性防御D．以上选项都不对6．实施防灾减灾对策要因地制宜，下列对策不正确的是()A．黄土高原和江南丘陵应植树造林、保持水土B．上海市要注意采取防止地面沉降的措施C．我国西南地区要建设护坡工程和抗震工程D．四川盆地大力植树造林，防治沙尘暴解析：第5题，开展防灾减灾宣传教育活动、开展防灾减灾演练活动、开展灾害风险隐患排查治理等属于非工程性防御措施。
机电一体化专业05级《PLC实训》指导书1.实训目的1.通过PLC控制实例，体会怎样将《电气控制与PLC》课程所学知识应用于实际；2.初步掌握应用PLC，实现自动控制的基本步骤；3.复习巩固松下公司FP1- PLC的基本指令；实践用它们实现控制功能；4.学会使用以梯形图编制控制程序；5.掌握典型的基础性的PLC控制程序编制；所用设备《KBDC-13B型可编程器控制器学习机》及松下FPWin-GR编程软件；实训组织1.原则上按学生学号分配机位，二人合用同一实验台者按事先分配机位上机；2.在两周的实训期间内，机位不作变动；3.实习学生首次上机即应在所用计算机的[D:\机电05级PLC实训 ]文件夹下建立自己的子文件夹，名称统一为[机电05-X班-学号XX 姓名XXX ], 二人合用实验台者各自建立自己的文件夹；4.实训过程中所有的操作，如指令练习，指令表程序转换为梯形图输入，学生自编制的梯形图程序等等，全部存入自己的文件夹，以备了解实训状况及成绩评定；5.[D:\机电05级PLC实训 ]文件夹内的辅导内容允许以U盘复制；但学生自备的U盘必须事先作杀毒处理；6.养成良好的工作习惯，上机前后及上机过程均应保持实验台整洁有序；7.关于编制梯形图程序对于理解PLC指令及梯形图编程有困难的同学，可以首先参考[ D:\机电05级PLC 训\松下PLC编程实例]文件夹中的指令表程序，将指令表程序逐一输入转换成梯形图程序，然后根据所学知识，对梯形图进行解剖分析，学习他人对指令的使用方法及经验，逐步掌握PLC的编程技巧；参考资料在[ D:\机电05级PLC实训 ]文件夹中，收集有部分具参考价值的PLC资料，同学们可在实训过程中随时参阅，也可将它们全部考贝至自己的U盘以备后用；时间安排实训1：松下FP1 PLC的认识与指令练习时间：6学时1、实验目的：（1）复习诺依曼计算机模型；（2）复习巩固PLC工作原理，PLC的各部构成及作用，初步掌握PLC的接线方法；（2）熟悉FPWIN-GR编程软件介面及梯形图编程指令的应用；（3）练习并巩固FP1常用指令及其功能；2、实验设备：（1）KBDC-13B型PLC实验台（含《电梯控制》实验板及联接导线）；（2）台式计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）；3、实验内容：（1）认真阅读[ D:\机电05级PLC实训\松下PLC编程实例\图解PLC控制系统\PLC工作原理]；对照实物，认识典型PLC构成，构画PLC的构成框图，说明各部功能及操作；（2）打开FPWIN-GR程序，熟悉梯形图编程指令，作梯形图指令输入练习；将“八段译码”的指令表程序用FPWin GR将其输入成梯形图程序；并存盘；（3）指令练习：（参考[D:\机电05级PLC实训\松下PLC编程手册]，练习结果应存盘）基本指令练习：教科书P68-76：基本指令；教科书P77-79：定时器TM、计时器CT指令；重点理解如下指令：教科书P71：ANS/ ORS指令教科书P76：定时器指令--TMR/TMX/TMY ；教科书P77：计时器指令—CT；例6-15 ；教科书P74：上升沿/下降沿微分指令—DF，例题6-10：教科书P81：主控继电器指令-- MC/MCE ；（4）练习将教科书P99：延时接通电路，延时断开电路，长时间延时电路等基本控制功能编制成梯形图程序；（5）练习PLC控制的基础功能梯形图程序：参见[ D:\机电05级PLC实训\松下PLC编程实例\图解PLC控制系统\PLC控制基础功能的梯形图程序；练习将其中的通用基础性控制程序编辑成梯形图；实训2：电动机自控系统时间：6学时 + 6学时1、实验目的：1）用PLC实现电动机Y/∆启动、正反转转换运行、顺序启动等常规控制；2）通过电动机控制案例，了解并逐步掌握实现PLC自动控制系统基本步骤及过程；3）学会构思控制系统方框图，电气原理图，控制程序的流程图，及程序编制、调试；4）了解工业产品的一般开发步骤；5）熟悉、巩固定时、延时等相关指令的应用；2、实验设备：（1）KBDC-13B型PLC实验台；（2）电机降压起动与正反转模拟实验板；（3）计算机（已安装FPWIN-GR编程软件）；3、参考资料及预习要求：（参见《松下PLC编程实例》中0C-0E相关内容）以下的资料均可在上机计算机内D盘的[ D:\机电05级PLC实训] 文件夹中找到；（1）三相感应电机大致结构，联接方式，铭牌数据含义；（2）为什么要用Y/∆变换降压启动以及实现这一要求的继电器控制电路；（3）预习教科书P34-35 《(二) Y/∆减压起动控制电路》及P216-218实验三《三相笼型异步电动机Y/∆减压起动控制》（3）认真阅读《松下PLC控制编程实例》中的《0E-电动机的星三角形启动逻辑设计》；4、实验内容（1）控制要求：* 按下正转启动按钮SB1，正转继电器KM1、Y形启动继电器KMY接通，电动机正转经星形启动运行。
目录第一章概述 (2)一、PLC的分类及特点 (2)二、PLC的结构与工作原理 (4)三、CPM2A PLC的硬件组成及指令系统 (5)四、PLC控制系统的设计与故障诊断 (7)五、PLC的应用及展望 (7)第二章实训项目 (9)实训一 PLC认知实训 (9)实训二电动机点动控制 (12)实训三电动机自锁控制 (14)实训四电动机正反转控制 (16)实训五电动机星三角启动控制 (18)实训六装配流水线控制 (21)实训七加工中心控制 (24)实训八步进电机控制 (27)实训九三层电梯控制 (29)实训十自动冲压系统 (32)实训十一自动售货机控制 (34)实训十二音乐喷泉控制系统 (37)实训十三温度PID控制 (39)PLC、变频器综合应用技能实训 (41)实训十四变频器功能参数设置与操作 (41)实训十五变频器控制电机正反转 (44)实训十六变频器无级调速 (46)实训十七基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制 (48)实训十八基于PLC数字量方式多段速控制 (50)附录一 CX-Programmer软件的使用 (52)附录二 PLC仿真实训软件使用帮助 (55)附录三 CPM2A系列主机指令集 (57)附录四 THPF-A型工业自动化创新实训平台使用说明书 (61)第一章概述一、PLC的分类及特点可编程控制器简称PLC（Programmable Logic Controller），在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
实验一基本指令的编程练习一、实验目的1、熟悉PLC实验装置,OMRON编程控制器CPM2AH系列的外部接线方法；2、了解编程软件CX-Programmer的编程环境，软件的使用方法；3、掌握与或非逻辑功能的编程方法。
二、实验内容1、程序的写入、检查和修改2、模拟运行程序3、指令的读出、删除、插入和修改通过程序判断1001、1002、1003、1004的输出状态，然后再输入并运行程序加以验证。
实验参考程序如下：与门输出指令：LD 0001AND 0003OUT 1001或门输出指令：LD 0001OR 0003OUT 1002或非门输出指令：LD 0001AND NOT 0003OUT 1003与非门输出指令：LD 0001OR NOT 0003OUT 1004三、实验步骤通过专用编程电缆连接计算机与PLC主机。
打开编程软件CX-Programmer，逐条输入程序，检查无误后，点击PLC --work online使其在线工作，然后再点击PLC-- Transfer—To PLC选中Program点击OK按钮，将所编程序下载到主机内，并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN位置，运行指示灯亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。
拨动输入开关0001、0003，观察输出指示灯1001、1002、1003、1004是否符合与或非逻辑的正确结果。
实验二定时器、计数器功能实验一、实验目的1、掌握定时器、计数器的正确编程方法；2、学会定时器、计数器的扩展方法；3、掌握CX-Programmer编程软件的使用与编程，对可编程控制器的运行进行监控。
二、实验内容1.定时器的认识实验用定时器控制输出电路，观察定时器的设定值与外部输出的关系。
定时器的控制是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。
其控制作用同一般延时继电器一样。
实验参考程序如下：LD 0000TIM 000 #0050LD TIM000OUT 10002.定时器扩展实验PLC的定时器有其定时范围，当需要的设定值超过机器范围时，可以通过几个定时器的串联组合来扩充设定值的范围。
《PLC》实训课程标准课程编码：适用专业：电气自动化设备安装与维修专业机电一体化专业学时：204开课学期:一、课程目标（一）专业能力目标（1）掌握安全用电常识和提高电工安全作业的基本素质，并能在工作中严格遵守电工安全操作规程;（2）具有可编程控制器的安装能力；（3）能够使用计算机编程软件进行编程；（4）能够利用可编程控制器的基本指令对相关项目进行编程与调试；（5）能够进行PLC 控制系统的外部电路的安装与调试；（6）能够根据工作任务书完成电器的合理选择及正确安装；（7）在熟练掌握基本逻辑指令的基础上，进行顺序控制指令的编程应用，并且能够合理的使用一些常用功能指令完成复杂学习任务的设计与调试工作。
（8）具备变频器安装、参数设定及修改能力。
可以使用变频器实现三相异步电动机的调速控制，并且掌握变频器在安装过程中的方式、方法;（9）能够运用三菱触摸屏设计软件进行控制系统界面的制作与系统的通信;（10）掌握两相混合式步进电机驱动器的设置与步进电机的安装、接线和调试;（11）可以进行可编程序控制器控制系统的运行维护及修理工作;（12）取得国家高级电工职业技能证书和适应将来的较高级工作岗位。
（二）方法能力目标（1）学生可独立进行工作计划实施，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；（2）学生自己处理在项目中出现的问题；（3）能够灵活的将理论知识和实践技能结合在一起；（4）对已有知识与技能的应用，而且要求学生运用已有知识，在一定范围内学习新的知识技能，解决过去从未遇到过的实际问题；（5）具有一定的资料收集整理、制定、实施工作计划和自我学习的能力；（6）培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力，使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与分析方法，以便在未来的工作中敢于创新、善于创新。
（三）社会能力目标职业教育的总体培养目标，就是造就大量具有高尚职业道德、良好职业素质的职业人，而职业素质应包含职业意识和职业能力二大内容。
可编程序控制器、变频器控制技术实训
一、实训课题名称
实训课题7：用可编程设计空调水泵的自动控制程序
二、学时分配
本课题安排在第学期第周，共12学时。
三、实训学习目标
知识目标：掌握PLC中计数器与定时器的应用；理解可编程的控制方法，软件和硬件互锁的双重重要性。
技能目标：用微机、可编程、低压电器等完成控制要求。
方法目标：教师讲授与实际操作结合使学生听懂、会干；实验过程中出现问题会分析、排除，达到亲自动手，完成任务的能力。
职业态度：培养学生的学习兴趣，提高学生的动手操作能力；使学生养成在学习中相互配合，团结协作的习惯；加强安全教育，使
学生养成良好的安全操作习惯。
四、实训项目具体工作任务
（一）认真做好随堂笔记；
（二）按控制要求设计主电路；
（三）设计PLC外围输入、输出硬件接线图；
（四）列出I/O地址分配表；
（五）设置编辑文件的路径；
（六）设计梯形图，编辑文件的正确进入；
（七）编辑文件的正确保存；
（八）程序正确下载入PLC；
（九）程序模拟调试；
（十）撰写出实验报告。
五、安全生产注意事项
（一）主电路电源380V和可编程电源220V严格分别接入；
（二）安装接线要断电进行；
（三）劳保用品穿戴整齐；
（四）通电前同组组员要再次检查无误后向老师申请，同意后方可通电；
（五）验电无误后，方可合闸。
六、教师知识与技能准备
（一）模拟配线盘一块；
（二）实训指导书一本；
（三）实训课件一套。
七、学生知识与技能准备
（一）复习上课所学知识；
（二）预习参考教材《可变程序控制器及其应用》（第二版）【中国劳动社会保障出版社】{全国中等职业技术学校电工类专业通用教材}；
八、工具、设备与材料准备（按两人一小组准备）
（一）电工常用基本工具一套
PLC实训学生自备工具清单
（二）每2人一个小组，每组一套器材；
九、操作工艺步骤与技术要点
（一）工艺流程
设计盘面电气布局→线槽截取划线→截取线槽尺寸→固定线槽→固定电器→设计→
第一步：熟悉被控对象，确定控制要求；
第二步：PLC选型及设计主电路原理图；
第三步：设计PLC外围输入、输出硬件接线图；
第四步：列出I/O地址分配表；
第五步：编写应用程序（梯形图）；
第六步：编写应用程序（指令表）；
第七步：程序模拟调试；
第八步：PLC置STOP，传送数据、现场软、硬件安装与调试；第九步：整理技术文件，编写使用说明书。
（二）技术要点
1.设计主电路原理图；
2.设计PLC外围输入、输出硬件接线图；
3.列出I/O地址分配表；
4.编写应用程序（梯形图）。
（三）课题图纸
十、教学进程安排
（一）实训课进程具体安排
1.入门指导及理论辅导，共1学时。
（二）学生训练及巡回指导，共10学时。
内容及要求如下：
（1）按组分发材料，小组长负责；
（2）逐一登记，加强材料管理；
（3）按图纸正确接线，编写应用程序，每小组两人合理分工合作；（4）学生申请通电，指导学生复检，确保没有短路故障，方可允许通电；（5）指导学生耐心调试，让学生掌握可编程输入与输出的关系。
（6）结束调试，正确完成可编程实训报告书写。
（三）结束指导及考核评价，共1学时。
内容及要求如下：
（1）对课堂发现的共性问题进行分析评价；
（2）指出本课教学要点；
（3）课下完成实训报告，下一课题实训前交上来。
十一、考核与评价
（一）考核方法
现场提问及一组一组调试巡回评价，给出成绩。
（二）评价标准
十二、教学建议
（一）采取两人一个工位，6-8人一个工作项目组；（二）完善考勤制度；
（三）通过提问，了解学生对知识掌握情况；
（四）按了解情况合理组织新课题“入门指导”教学；
（五）了解学生对本次教学的理解、实训具体要求的理解；
（六）开始训练“巡回指导”训练过程；
（七）对学生的评价应客观公正，多鼓励少批评，激励学生的专业兴趣；（八）训练结束前“结束指导”总结训练过程中的共性问题，寻求解决方案；
（九）作业布置。
