PLC教案(第二章)

PLC项目教学教案第一章：PLC基础知识1.1 PLC简介1.1.1 PLC的定义1.1.2 PLC的发展历程1.1.3 PLC的应用领域1.2 PLC的组成部分1.2.1 中央处理单元（CPU）1.2.2 输入/输出模块（I/O模块）1.2.3 电源模块1.2.4 编程设备及通信接口1.3 PLC的工作原理1.3.1 PLC的工作方式1.3.2 PLC的扫描周期1.3.3 PLC的指令系统第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动2.1.1 软件的安装步骤2.1.2 软件的启动及界面简介2.2 编程软件的基本操作2.2.1 创建新项目2.2.2 输入/编辑程序2.2.3 编译与程序2.3 编程软件的功能模块2.3.1 梯形图编程2.3.2 功能块图编程2.3.3 指令表编程第三章：PLC编程技术3.1 定时器与计数器3.1.1 定时器的使用3.1.2 计数器的使用3.2 逻辑控制指令3.2.1 常用的逻辑控制指令3.2.2 指令的编程与应用3.3 数据传输与运算指令3.3.1 数据传输指令3.3.2 运算指令3.4 功能指令3.4.1 常用功能指令简介3.4.2 功能指令的应用实例第四章：PLC控制系统设计4.1 PLC控制系统设计流程4.1.1 需求分析4.1.2 硬件选型4.1.3 软件设计4.1.4 系统调试与验收4.2 PLC控制系统硬件设计4.2.1 PLC的选型及参数确定4.2.2 I/O模块的配置4.2.3 外围设备的选型及连接4.3 PLC控制系统软件设计4.3.1 梯形图编程方法4.3.2 功能块图编程方法4.3.3 指令表编程方法第五章：PLC项目实践5.1 项目一：三相异步电动机的启停控制5.1.1 项目要求5.1.2 设计思路5.1.3 编程与实现5.2 项目二：抢答器系统5.2.1 项目要求5.2.2 设计思路5.2.3 编程与实现5.3 项目三：水位自动控制系统5.3.1 项目要求5.3.2 设计思路5.3.3 编程与实现5.4 项目四：交通信号灯控制系统5.4.1 项目要求5.4.2 设计思路5.4.3 编程与实现5.5 项目五：小型生产线自动控制系统5.5.1 项目要求5.5.2 设计思路5.5.3 编程与实现第六章：PLC的故障诊断与维护6.1 PLC故障诊断方法6.1.1 视觉检查法6.1.2 信号诊断法6.1.3 程序检查法6.2 PLC故障处理步骤6.2.1 确定故障现象6.2.2 定位故障部位6.2.3 故障原因分析6.2.4 故障排除与修复6.3 PLC的日常维护与保养6.3.1 环境要求6.3.2 硬件维护6.3.3 软件维护第七章：PLC在工业现场的应用案例分析7.1 案例一：PLC在自动化生产线的应用7.1.1 应用背景7.1.2 系统设计7.1.3 实施效果分析7.2 案例二：PLC在电梯控制系统中的应用7.2.1 应用背景7.2.2 系统设计7.2.3 实施效果分析7.3 案例三：PLC在环保领域的应用7.3.1 应用背景7.3.2 系统设计7.3.3 实施效果分析第八章：PLC技术的发展趋势8.1 PLC技术的创新点8.1.1 微处理器的升级8.1.2 通信技术的进步8.1.3 编程技术的创新8.2 PLC技术在物联网中的应用8.2.1 物联网的基本概念8.2.2 PLC在物联网中的作用8.2.3 物联网下的PLC技术发展8.3 PLC技术在智能制造中的应用8.3.1 智能制造的概念8.3.2 PLC在智能制造中的关键作用8.3.3 智能制造下的PLC技术发展第九章：PLC技术的安全性与可靠性9.1 PLC系统的安全性9.1.1 硬件安全措施9.1.2 软件安全措施9.1.3 系统安全防护策略9.2 PLC系统的可靠性9.2.1 硬件可靠性设计9.2.2 软件可靠性设计9.2.3 系统可靠性评估与改进第十章：PLC技术的未来展望10.1 新型PLC技术的发展方向10.1.1 边缘计算与PLC的融合10.1.2 与PLC的结合10.1.3 开源PLC技术的兴起10.2 PLC技术在未来的应用前景10.2.1 工业4.0与PLC技术10.2.2 智慧城市与PLC技术10.2.3 轨道交通与PLC技术重点和难点解析一、PLC基础知识重点和难点解析：PLC的定义、发展历程、应用领域以及其组成部分和工作原理是理解PLC技术的基础。

PLC技术应用电子教案绪论第一章：PLC技术概述1.1 PLC的定义与发展历程介绍PLC的概念讲解PLC的发展历程1.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成讲解PLC的工作原理1.3 PLC的技术特点与应用领域讲解PLC的技术特点介绍PLC的应用领域第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与界面介绍讲解编程软件的安装步骤介绍编程软件的界面及功能2.2 创建与编辑工程讲解如何创建新工程介绍编辑工程的基本操作2.3 编写与调试PLC程序讲解PLC程序的编写方法介绍PLC程序的调试技巧第三章：PLC编程基础3.1 指令系统概述介绍PLC的指令系统讲解指令的分类与作用3.2 常用指令及其应用讲解常用输入/输出指令介绍定时器、计数器指令及其应用3.3 功能指令及其应用讲解数据处理指令介绍逻辑运算指令及其应用第四章：PLC程序设计方法4.1 顺序控制程序设计讲解顺序控制程序的设计方法介绍顺序控制程序的应用实例4.2 功能模块化程序设计讲解功能模块化程序的设计方法介绍功能模块化程序的应用实例4.3 程序的优化与调试讲解PLC程序的优化方法介绍PLC程序的调试技巧第五章：PLC技术在自动化生产线中的应用5.1 自动化生产线概述介绍自动化生产线的概念讲解自动化生产线的发展趋势5.2 PLC在自动化生产线中的应用案例介绍PLC在自动化生产线中的典型应用分析应用案例中的PLC程序设计方法5.3 PLC技术在自动化生产线中的优势与挑战讲解PLC技术在自动化生产线中的优势分析PLC技术在自动化生产线中面临的挑战及应对策略第六章：PLC的通信技术6.1 PLC通信概述讲解PLC通信的基本概念介绍PLC通信的分类和标准6.2 PLC网络结构与协议讲解PLC网络的基本结构介绍常见的PLC网络协议及其特点6.3 PLC通信应用案例分析PLC通信在实际应用中的案例讲解通信程序的设计与调试方法第七章：PLC技术在工业控制系统中的应用7.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念和分类讲解工业控制系统的发展趋势7.2 PLC在工业控制系统中的应用案例分析PLC在工业控制系统中典型应用案例讲解应用案例中的PLC程序设计方法7.3 PLC技术在工业控制系统中的优势与挑战讲解PLC技术在工业控制系统中的优势分析PLC技术在工业控制系统中所面临的挑战及应对策略第八章：PLC技术在变频调速系统中的应用8.1 变频调速系统概述介绍变频调速系统的概念和原理讲解变频调速系统的主要组成部分8.2 PLC在变频调速系统中的应用案例分析PLC在变频调速系统中典型应用案例讲解应用案例中的PLC程序设计方法8.3 PLC技术在变频调速系统中的优势与挑战讲解PLC技术在变频调速系统中的优势分析PLC技术在变频调速系统中面临的挑战及应对策略第九章：PLC技术在中的应用9.1 概述介绍的概念和发展历程讲解的分类和应用领域9.2 PLC在中的应用案例分析PLC在中典型应用案例讲解应用案例中的PLC程序设计方法9.3 PLC技术在中的优势与挑战讲解PLC技术在中的优势分析PLC技术在中面临的挑战及应对策略第十章：PLC技术的未来发展10.1 PLC技术发展趋势讲解PLC技术的未来发展趋势分析影响PLC技术发展的主要因素10.2 新型PLC技术的应用介绍新型PLC技术的应用领域和前景分析新型PLC技术在工业生产中的优势10.3 PLC技术在智能制造中的应用讲解PLC技术在智能制造中的关键作用分析PLC技术在智能制造中的应用案例及前景重点解析本文主要介绍了PLC技术的基础知识、编程软件的使用、编程基础、程序设计方法、通信技术、在自动化生产线、工业控制系统、变频调速系统、以及未来的发展趋势等方面的内容。

PLC技术应用电子教案绪论第一章：PLC技术概述1.1 PLC的定义与发展历程1.1.1 PLC的定义1.1.2 PLC的发展历程1.2 PLC的组成与工作原理1.2.1 PLC的组成1.2.2 PLC的工作原理1.3 PLC的技术特点与应用领域1.3.1 PLC的技术特点1.3.2 PLC的应用领域第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动2.1.1 编程软件的安装2.1.2 编程软件的启动2.2 编程软件的基本操作2.2.1 创建新项目2.2.2 打开与保存项目2.2.3 创建与编辑符号2.2.4 输入与编辑程序2.3 编程软件的功能与特点2.3.1 编程软件的功能2.3.2 编程软件的特点第三章：PLC编程基础3.1 PLC编程语言3.1.1 指令表编程语言3.1.2 功能模块编程语言3.1.3 梯形图编程语言3.2 PLC编程的基本规则3.2.1 指令的输入与修改3.2.2 编程注意事项3.3 PLC程序的调试与运行3.3.1 程序的调试3.3.2 程序的运行第四章：PLC控制系统设计与应用实例4.1 PLC控制系统设计流程4.1.1 需求分析4.1.2 I/O地址分配4.1.3 程序设计与调试4.2 PLC在工业自动化控制中的应用实例4.2.1 PLC在生产线自动控制系统中的应用4.2.2 PLC在电梯控制系统中的应用4.2.3 PLC在环保设备控制系统中的应用第五章：PLC技术发展趋势与展望5.1 PLC技术的发展趋势5.1.1 硬件方面的发展趋势5.1.2 软件方面的发展趋势5.2 PLC技术的展望5.2.1 PLC技术在工业4.0中的作用5.2.2 PLC技术在智能制造中的应用前景第六章：PLC编程的高级技巧6.1 函数、函数块和数据块的应用6.1.1 函数和函数块的定义与使用6.1.2 数据块的概念和应用6.2 结构化程序设计6.2.1 程序模块化设计6.2.2 跳转、循环等控制语句的使用6.3 实时控制与数据处理6.3.1 实时控制的概念与实现6.3.2 数据处理技术第七章：PLC网络通信技术7.1 PLC网络通信基础7.1.1 通信协议的分类与特点7.1.2 PLC网络结构与通信方式7.2 常见工业现场总线与网络技术7.2.1 PROFIBUS7.2.2 INDUSTRIALETHERNET7.2.3 CAN总线7.3 PLC网络通信程序设计7.3.1 通信程序的设计步骤7.3.2 通信程序的调试与运行第八章：PLC技术在自动化设备中的应用8.1 PLC在自动化设备中的作用8.1.1 PLC在自动化设备中的地位8.1.2 PLC在自动化设备中的优势8.2 PLC在自动化设备中的应用案例8.2.1 PLC在控制系统中的应用8.2.2 PLC在数控机床控制系统中的应用8.2.3 PLC在自动化生产线中的应用第九章：PLC技术在安全控制中的应用9.1 PLC在安全控制系统中的重要性9.1.1 安全控制系统概述9.1.2 PLC在安全控制系统中的作用9.2 PLC安全控制技术9.2.1 紧急停止与故障诊断9.2.2 安全监控与报警处理9.3 PLC在典型安全控制系统中的应用9.3.1 PLC在煤矿安全控制系统中的应用9.3.2 PLC在化工企业安全控制系统中的应用第十章：PLC技术综合训练与实践10.1 PLC技术综合训练的目的与意义10.1.1 综合训练的目的10.1.2 综合训练的意义10.2 PLC技术综合训练的内容与方法10.2.1 训练内容的选取与组织10.2.2 训练方法的指导与实践10.3.2 训练过程的反思与改进重点和难点解析重点环节1：PLC的定义与发展历程解析：理解PLC的基本概念和发展历程对于掌握PLC技术至关重要。

2.3 梯形图编程规则梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，很容易就可以将继电器控制电路图转化为梯形图，具有直观易懂的优点，很容易被电气人员掌握。

因此，梯形图已经成为了国内外技术人员主要的编程语言。

为了便于阅读和理解，与其它语言一样，梯形图语言也有自己的编程规则。

首先，梯形图的设计必须满足工艺控制要求，这是梯形图设计的前提条件。

此外，在绘制梯形图时，还得遵循以下几个基本规则：1）“从上到下、从左到右”的顺序绘制。

与每个继电器线圈相连的全部支路形成一个逻辑行，每个逻辑行始于左母线，终于右母线（可省略，本教材右母线均省略），继电器线圈与右母线直接相连，在继电器线圈右边不能插入其它元素。

其应用示例如图所示。

2）串联触点多的电路应尽量放在上部，以减少编程指令。

3）并联触点多的电路应尽量靠近左母线，以减少编程指令。

4）垂直方向支路上不能有触点，否则会有双向电流经过，形成不能编程的梯形图，应进行重新编排。

触点应前移X1X3X4X5X1X3X4X2X4X3X1X55）逻辑行之间的关系清晰，互有牵连且逻辑关系不清晰的应进行改进，方便阅读和编程。

2.4 梯形图的经验设计法在PLC 发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。

有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。

这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。

经验设计法对于一些比较简单控制系统的程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。

但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计，所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。

经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。

《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、原理和分类。

解释电气控制系统的组成和作用。

1.2 低压电器介绍低压电器的分类和功能。

讲解常用低压电器的结构和工作原理。

1.3 电气控制线路分析简单的电气控制线路实例。

介绍电气控制线路的设计方法和步骤。

第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、功能和应用领域。

解释PLC的工作原理和基本结构。

2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点。

讲解PLC编程的基本规则和方法。

2.3 PLC的硬件组成介绍PLC的硬件组成部分及其功能。

讲解PLC的输入输出接口和通信接口。

第三章：PLC编程与应用3.1 基本指令讲解PLC基本指令的功能和用法。

通过实例讲解基本指令的应用。

3.2 功能指令介绍PLC功能指令的分类和功能。

讲解常用功能指令的用法和应用。

3.3 PLC控制系统设计介绍PLC控制系统设计的基本原则和方法。

通过实例讲解PLC控制系统的设计过程。

第四章：电气控制与PLC在工业应用案例分析4.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制电路的工作原理。

讲解如何使用PLC实现电动机的控制。

4.2 案例二：conveyor传送带的控制分析conveyor传送带控制电路的工作原理。

讲解如何使用PLC实现conveyor传送带的控制。

第五章：PLC的故障诊断与维护5.1 PLC故障诊断方法介绍PLC故障诊断的基本方法和技巧。

讲解如何进行PLC故障诊断和排除。

5.2 PLC的维护与保养介绍PLC的维护保养内容和注意事项。

讲解PLC的日常维护和故障预防措施。

第六章：PLC在工业自动化中的应用案例6.1 案例三：温度控制系统的应用分析温度控制系统的工作原理和需求。

讲解如何使用PLC实现温度控制系统的自动化控制。

6.2 案例四：液体自动控制系统中的应用分析液体自动控制系统的工作原理和需求。

讲解如何使用PLC实现液体自动控制系统的控制。

电气控制与PLC应用第一章：电气控制基础1.1 概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和作用1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、保护器等低压电器的结构和原理分析各种低压电器在电气控制系统中的应用和选择方法1.3 电气控制电路图的识读解释电气控制电路图的符号和表示方法指导学生识读简单的电气控制电路图，理解其工作原理第二章：可编程逻辑控制器（PLC）概述2.1 PLC的基本概念介绍PLC的定义、发展和应用领域解释PLC与传统继电器控制系统的区别和优势2.2 PLC的组成与工作原理介绍PLC的硬件组成，包括中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释PLC的工作原理，包括扫描周期、输入输出处理、程序执行等2.3 PLC编程软件的使用介绍PLC编程软件的功能和界面指导学生使用编程软件进行简单的程序编写和仿真调试第三章：基本指令及其应用3.1 基本指令介绍解释PLC基本指令的分类和作用介绍常用的逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等3.2 基本指令的应用实例通过实际案例分析，展示基本指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写简单的PLC程序，实现特定的控制功能3.3 编程规则与技巧介绍PLC编程的基本规则和技巧分析常见的编程错误和问题，并提供解决方法第四章：功能指令及其应用4.1 功能指令概述介绍PLC功能指令的分类和作用解释功能指令的使用条件和限制4.2 常用功能指令的应用实例通过实际案例分析，展示功能指令在电气控制系统中的应用和实现方法指导学生编写复杂的PLC程序，实现高级控制功能4.3 功能指令编程实例提供具体的编程实例，指导学生运用功能指令解决实际问题分析编程实例中的关键步骤和注意事项第五章：电气控制与PLC应用案例分析5.1 案例一：电动机的控制分析电动机控制系统的需求和功能设计PLC程序，实现电动机的启动、停止、正反转等控制功能5.2 案例二：工业控制介绍工业的基本原理和结构分析工业控制系统的需求，设计PLC程序，实现的运动控制和任务执行5.3 案例三：自动化生产线控制分析自动化生产线的工艺流程和控制需求设计PLC程序，实现生产线的自动化控制，包括物料传送、装配、检测等功能5.4 案例四：楼宇自动化系统控制介绍楼宇自动化系统的组成部分和功能分析楼宇自动化系统的控制需求，设计PLC程序，实现照明控制、空调控制、安防等功能5.5 案例五：环保设备控制分析环保设备的工作原理和控制要求设计PLC程序，实现环保设备的精密控制，包括排放监测、故障诊断等功能第六章：PLC编程技术进阶6.1 顺序功能图（SFC）编程介绍顺序功能图的概念和基本组成指导学生如何使用SFC描述复杂控制过程分析SFC到PLC程序的转换方法6.2 功能块图（FB）和顺序控制图（SO）编程解释功能块图和顺序控制图的概念和用途展示如何使用功能块图和顺序控制图编写PLC程序讨论在实际应用中选择这些编程方法的优缺点第七章：PLC通信技术7.1 PLC通信基础介绍工业通信的标准和协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP 等解释PLC通信网络的拓扑结构和通信介质讨论通信故障的诊断和解决方法7.2 PLC网络配置与调试指导学生如何配置PLC网络，包括选择合适的通信协议和设置参数展示如何进行PLC网络的调试和测试分析网络通信在实际应用中的问题和解决方案第八章：人机界面（HMI）与PLC应用8.1 HMI基础介绍人机界面的功能、类型和基本组成解释HMI与PLC的连接方式和数据交换机制讨论HMI在工业自动化中的应用和优势8.2 HMI编程与组态指导学生如何使用HMI编程软件进行界面设计和程序编写展示如何配置HMI与PLC的数据连接和通讯参数分析在实际项目中，如何根据需求设计HMI界面第九章：电气控制与PLC系统的维护与故障诊断9.1 电气控制系统的维护介绍电气控制系统维护的基本内容和注意事项讨论维护过程中常用的工具和技术分析维护过程中常见的问题和解决方法9.2 PLC系统的维护与故障诊断解释PLC系统维护的重要性，包括硬件和软件的维护指导学生如何进行PLC系统的故障诊断，包括故障排查和修复分析不同故障类型及其原因，提供相应的解决策略第十章：电气控制与PLC应用案例实操10.1 PLC控制系统的设计与实施分析实际项目需求，指导学生进行PLC控制系统的设计讨论控制系统实施过程中的注意事项和技术要点分析项目实施过程中可能遇到的问题和解决方案10.2 PLC控制系统的调试与优化介绍PLC控制系统调试的基本方法和流程指导学生如何对控制系统进行优化，提高性能和稳定性分析调试和优化过程中，如何根据实际情况调整参数和程序第十一章：高级PLC应用技术11.1 运动控制与PLC介绍PLC在运动控制中的应用，包括步进电机、伺服电机控制解释运动控制相关的PLC指令和功能模块分析运动控制程序的设计方法和实例11.2 数据处理与PLC讲解PLC在数据处理方面的应用，如数据采集、处理、存储等介绍PLC的数据处理指令和功能模块探讨数据处理在工业自动化中的应用实例第十二章：PLC在特殊应用领域的应用12.1 PLC在过程控制中的应用介绍PLC在工业过程控制中的应用，如温度、压力、流量控制解释过程控制相关的PLC指令和功能模块分析过程控制程序的设计方法和实例12.2 PLC在分布式控制系统中的应用讲解PLC在分布式控制系统（DCS）中的应用介绍PLC在DCS中的角色和功能分析DCS系统中PLC程序的设计和实施方法第十三章：PLC与工业网络13.1 PLC在工业网络中的作用介绍PLC在工业网络中的地位和作用解释工业网络的基本结构和通信协议分析工业网络中PLC的通信和数据交换方法13.2 PLC网络的安全性与可靠性讲解PLC网络的安全性和可靠性重要性介绍提高PLC网络安全性和可靠性的方法和技术分析PLC网络在工业自动化中的挑战和解决方案第十四章：PLC编程软件的高级应用14.1 编程软件的高级功能介绍PLC编程软件的高级功能，如仿真、调试、维护等讲解如何利用编程软件进行高级编程和项目管理的技巧分析高级功能在实际项目中的应用实例14.2 编程软件的二次开发讲解如何进行PLC编程软件的二次开发，以扩展软件功能介绍常用的编程语言和开发工具分析二次开发在特定应用场景中的优势和挑战第十五章：电气控制与PLC应用综合案例实操15.1 PLC控制系统的设计与实施实例分析一个综合性的PLC控制系统项目需求指导学生进行控制系统的设计和实施，包括硬件选择、编程、调试等分析项目实施过程中的关键步骤和经验教训15.2 PLC控制系统的性能优化讲解如何对PLC控制系统进行性能优化指导学生对控制系统进行调试和优化，提高性能和稳定性分析优化过程中遇到的问题和解决方案重点和难点解析本文主要介绍了电气控制与PLC应用的教学教案，涵盖了基础概念、硬件组成、编程技术、通信技术、人机界面、系统维护与故障诊断等多个方面，并通过案例实操进行了深入的讲解。

PLC技术应用电子教案绪论第一章：PLC技术概述1.1 PLC的概念解释PLC（可编程逻辑控制器）的定义强调PLC在自动化控制系统中的重要性1.2 PLC的发展历程介绍PLC的起源和发展趋势强调PLC技术的不断进步和创新1.3 PLC的组成部分介绍PLC的主要组成部分，如中央处理单元、输入/输出模块、电源模块等解释各部分的功能和作用第二章：PLC的工作原理2.1 PLC的运行机制解释PLC的工作原理，包括扫描周期、程序执行过程等强调PLC的实时性和可靠性2.2 PLC的编程语言介绍PLC编程语言的种类，如梯形图、指令表、功能块图等解释各种编程语言的特点和应用场景2.3 PLC的编程工具介绍PLC编程工具的使用方法和功能强调编程工具在PLC技术应用中的重要性第三章：PLC的编程方法3.1 梯形图编程介绍梯形图编程的基本规则和注意事项强调梯形图编程在PLC技术中的应用和优势3.2 指令表编程介绍指令表编程的基本规则和注意事项强调指令表编程在PLC技术中的应用和优势3.3 功能块图编程介绍功能块图编程的基本规则和注意事项强调功能块图编程在PLC技术中的应用和优势第四章：PLC的调试与维护4.1 PLC的调试方法介绍PLC调试的基本方法和步骤强调调试在PLC技术应用中的重要性4.2 PLC的维护与保养介绍PLC维护保养的基本内容和注意事项强调维护保养在PLC技术应用中的重要性第五章：PLC技术应用案例分析5.1 PLC在工业自动化中的应用案例分析工业自动化领域中PLC技术的应用实例强调PLC技术在提高生产效率和降低成本中的作用5.2 PLC在机电控制中的应用案例分析机电控制领域中PLC技术的应用实例强调PLC技术在提高设备性能和可靠性中的作用5.3 PLC在其他领域的应用案例分析PLC技术在其他领域的应用实例，如交通运输、环境保护等强调PLC技术的广泛应用和潜力第六章：PLC的通信技术6.1 PLC通信基础介绍PLC通信的基本概念和术语强调PLC通信在自动化系统中的重要性6.2 PLC网络结构与协议介绍PLC网络的结构和常见协议解释各协议的特点和应用场景6.3 PLC的通信编程介绍PLC通信编程的方法和步骤强调通信编程在实现PLC间数据交互中的重要性第七章：PLC在过程控制中的应用7.1 过程控制概述解释过程控制的概念和特点强调PLC在过程控制中的应用优势7.2 PID控制原理介绍PID控制的基本原理和组成部分解释PID控制在过程控制中的重要作用7.3 PLC实现PID控制的方法介绍PLC实现PID控制的方法和步骤强调PLC在过程控制中的灵活性和高效性第八章：PLC在运动控制中的应用8.1 运动控制概述解释运动控制的概念和特点强调PLC在运动控制中的应用优势8.2 步进电机控制介绍步进电机的基本原理和控制方法解释PLC在步进电机控制中的应用和优势8.3 伺服电机控制介绍伺服电机的基本原理和控制方法解释PLC在伺服电机控制中的应用和优势第九章：PLC在安全与监控中的应用9.1 安全控制系统概述解释安全控制系统的概念和重要性强调PLC在安全控制系统中的应用优势9.2 PLC在紧急停止和故障处理中的应用介绍PLC在紧急停止和故障处理中的应用方法强调PLC在提高生产安全和可靠性中的作用9.3 PLC在监控系统中的应用介绍PLC在监控系统中的应用方法和实例强调PLC在实时监控和数据分析中的重要性第十章：PLC技术的发展趋势与展望10.1 PLC技术的发展趋势分析PLC技术的发展趋势，如智能化、网络化等强调PLC技术在不断进步和创新中的重要性10.2 PLC技术的应用前景探讨PLC技术在不同领域的应用前景强调PLC技术在推动工业自动化和智能化发展中的作用10.3 学习PLC技术的建议与指导给出学习PLC技术的建议和指导强调持续学习和实践在掌握PLC技术中的重要性重点和难点解析1. PLC的概念与组成部分重点：PLC的基本定义和功能难点：理解PLC各组成部分的作用及其相互关系2. PLC的工作原理与编程语言重点：PLC的工作原理和编程语言的特点难点：掌握不同编程语言的语法和应用场景3. PLC的编程方法重点：梯形图、指令表、功能块图编程方法难点：编写复杂的PLC程序和调试技巧4. PLC的调试与维护重点：PLC调试的基本方法和步骤难点：诊断和解决PLC系统的故障5. PLC技术应用案例分析重点：分析不同领域中PLC技术的应用实例难点：理解PLC技术在实际应用中的优势和限制6. PLC的通信技术重点：PLC网络结构、协议及其编程难点：设计和实现复杂的PLC通信网络7. PLC在过程控制中的应用重点：PID控制原理及其在过程控制中的应用难点：调节PID参数以优化控制效果8. PLC在运动控制中的应用重点：步进电机和伺服电机的控制方法难点：实现精确的运动控制和路径规划9. PLC在安全与监控中的应用重点：PLC在安全控制和监控系统中的应用难点：设计和实施故障处理和安全监控策略10. PLC技术的发展趋势与展望重点：PLC技术的发展趋势和应用前景难点：适应不断变化的工业自动化需求全文总结和概括：本教案全面覆盖了PLC技术的基础知识、编程方法、应用案例、通信技术、过程与运动控制、安全监控以及发展趋势等关键环节。

《电气控制与PLC》教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制系统简介了解电气控制系统的概念、组成及分类掌握电气控制系统的图形符号和文字符号1.2 低压电器熟悉常用的低压电器元件及其功能掌握低压电器的图形符号和文字符号1.3 电气控制电路图的识读与分析学习电气控制电路图的识读方法练习分析简单的电气控制电路第二章：PLC基本原理2.1 PLC简介了解PLC的概念、发展历程及分类掌握PLC的组成、工作原理及应用领域2.2 PLC编程软件的使用学习PLC编程软件的安装、启动及操作界面掌握编程软件的基本功能及使用方法2.3 PLC编程基础熟悉PLC编程的基本规则和方法掌握PLC编程的基本语句和功能指令第三章：PLC控制系统设计与应用3.1 PLC控制系统设计步骤学习PLC控制系统设计的基本步骤和方法了解PLC控制系统设计中的注意事项3.2 PLC控制系统的应用案例分析实际应用案例，了解PLC控制系统在各个领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法3.3 PLC控制系统的设计与仿真学习PLC控制系统的设计与仿真方法练习使用PLC仿真软件进行控制系统的设计与调试第四章：电气控制与PLC控制系统的设计与实施4.1 电气控制与PLC控制系统的设计结合具体项目，进行电气控制与PLC控制系统的设计掌握设计过程中各环节的关键技术4.2 电气控制与PLC控制系统的实施学习电气控制与PLC控制系统的实施方法了解实施过程中的注意事项及故障处理方法4.3 电气控制与PLC控制系统的设计与实施案例分析实际案例，了解电气控制与PLC控制系统的设计与实施过程掌握案例中控制系统的设计、编程、调试及运行维护方法第五章：电气控制与PLC控制系统的设计与优化5.1 电气控制与PLC控制系统的设计优化学习电气控制与PLC控制系统设计优化的方法掌握设计优化过程中各环节的关键技术5.2 电气控制与PLC控制系统的性能评估与改进了解电气控制与PLC控制系统性能评估的方法学习控制系统性能改进的方法和技巧5.3 电气控制与PLC控制系统的设计与优化案例分析实际案例，了解电气控制与PLC控制系统设计与优化过程掌握案例中控制系统的设计、编程、调试及运行维护方法第六章：电气控制与PLC控制系统的安全与保护6.1 电气控制与PLC控制系统安全技术学习电气控制与PLC控制系统安全技术的基本知识了解常见的安全保护装置及其功能6.2 电气控制与PLC控制系统故障诊断与保护掌握电气控制与PLC控制系统故障诊断的基本方法学习故障保护措施及实施方法6.3 电气控制与PLC控制系统在恶劣环境下的应用探讨电气控制与PLC控制系统在恶劣环境下的应用问题学习相应的防护措施和技术第七章：电气控制与PLC控制系统在工业自动化中的应用7.1 工业自动化与电气控制的关系理解工业自动化的概念及其与电气控制的关系熟悉工业自动化系统的分类和组成7.2 PLC在工业自动化中的应用案例分析实际案例，了解PLC在工业自动化中的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法7.3 电气控制与PLC控制系统在自动化生产线中的应用学习电气控制与PLC控制系统在自动化生产线中的应用了解自动化生产线的构成、工作原理及运行维护第八章：电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的应用8.1 交通运输领域电气控制与PLC控制系统概述了解交通运输领域电气控制与PLC控制系统的基本应用掌握相关系统的组成和功能8.2 PLC在交通运输领域的应用案例分析实际案例，了解PLC在交通运输领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法8.3 电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的技术创新与发展探讨电气控制与PLC控制系统在交通运输领域的技术创新学习新技术在相关领域中的应用和前景第九章：电气控制与PLC控制系统在楼宇自动化中的应用9.1 楼宇自动化与电气控制的关系理解楼宇自动化的概念及其与电气控制的关系熟悉楼宇自动化系统的分类和组成9.2 PLC在楼宇自动化中的应用案例分析实际案例，了解PLC在楼宇自动化中的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法9.3 电气控制与PLC控制系统在智能楼宇中的应用学习电气控制与PLC控制系统在智能楼宇中的应用了解智能楼宇的构成、工作原理及运行维护第十章：电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中的角色10.1 新能源与电气控制的关系探讨新能源领域电气控制的重要性及其应用学习新能源领域电气控制的技术特点和发展趋势10.2 PLC在新能源领域的应用案例分析实际案例，了解PLC在新能源领域的应用掌握案例中PLC控制系统的原理、编程及调试方法10.3 电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中的挑战与机遇探讨电气控制与PLC控制系统在未来发展趋势中所面临的挑战分析未来的机遇以及如何应对挑战，保持技术的持续发展。

电气控制与PLC教案第一章：电气控制基础1.1 电气控制概述介绍电气控制的基本概念、分类和应用领域解释电气控制系统的组成和功能1.2 常用低压电器介绍开关、接触器、继电器、熔断器等低压电器的原理和应用分析各种低压电器的符号和功能1.3 电气控制线路设计讲解电气控制线路的设计原则和方法分析典型电气控制线路的实例和应用第二章：可编程逻辑控制器（PLC）基础2.1 PLC概述介绍PLC的定义、发展历程和应用领域解释PLC的组成和基本工作原理2.2 PLC编程语言介绍PLC编程语言的种类和特点讲解梯形图、指令表、功能块图等编程语言的语法和应用2.3 PLC的安装与维护介绍PLC的安装要求和方法讲解PLC的维护保养措施和安全操作注意事项第三章：PLC编程与应用实例3.1 基本逻辑控制编程讲解PLC的基本逻辑控制功能，如启动、停止、互锁、互斥等分析典型逻辑控制编程实例3.2 定时与计数控制编程讲解PLC的定时与计数功能及其应用分析定时与计数控制编程实例3.3 数据处理与传输编程讲解PLC的数据处理与传输功能，如数据存储、数据运算、数据转换等分析数据处理与传输编程实例第四章：电气控制系统的设计与应用4.1 电气控制系统设计的一般步骤介绍电气控制系统设计的一般步骤和方法讲解设计过程中的注意事项和技术要求4.2 电气控制系统的应用实例分析典型电气控制系统的应用实例，如机床、电梯、自动化生产线等讲解电气控制系统在不同领域的应用特点和技术要求4.3 PLC在电气控制系统中的应用实例分析PLC在电气控制系统中的应用实例讲解PLC在电气控制系统中的应用优势和注意事项第五章：电气控制与PLC的故障诊断与维修5.1 电气控制系统的故障诊断与维修介绍电气控制系统的故障类型和诊断方法讲解电气控制系统的维修措施和注意事项5.2 PLC系统的故障诊断与维修介绍PLC系统的故障类型和诊断方法讲解PLC系统的维修措施和注意事项5.3 电气控制与PLC故障诊断与维修实例分析电气控制与PLC故障诊断与维修的实例讲解故障排除的方法和技巧第六章：PLC通讯与网络技术6.1 PLC通讯基础介绍PLC通讯的基本概念、分类和标准讲解串行通讯和并行通讯的原理及其应用6.2 PLC网络技术介绍PLC网络的基本概念、分类和结构讲解工业以太网、工业现场总线等PLC网络技术的原理和应用6.3 PLC通讯与网络实例分析PLC通讯与网络的实例，如远程I/O、Modbus、Profibus等讲解PLC通讯与网络在工业自动化中的应用和优势第七章：人机界面（HMI）与PLC应用7.1 HMI概述介绍HMI的定义、功能和分类讲解HMI与PLC的连接方式及其应用领域7.2 HMI界面设计介绍HMI界面设计的原则和方法讲解文本、图形、动画等HMI界面元素的设计和应用7.3 HMI与PLC应用实例分析HMI与PLC在工业自动化中的应用实例，如生产线监控、电梯控制等讲解HMI与PLC协同工作的原理和优势第八章：电气控制与PLC在工业自动化中的应用8.1 自动化生产线控制系统介绍自动化生产线的组成、工作原理及其分类讲解电气控制与PLC在自动化生产线中的应用实例8.2 控制系统介绍的组成、分类和工作原理讲解电气控制与PLC在控制系统中的应用实例8.3 电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用分析电气控制与PLC在工业自动化领域的其他应用实例，如楼宇自动化、环保设备等讲解电气控制与PLC在工业自动化中的重要作用和前景第九章：电气控制与PLC项目的实施与验收9.1 项目实施流程介绍电气控制与PLC项目实施的基本流程讲解项目实施过程中的注意事项和技术要求9.2 项目调试与优化讲解电气控制与PLC项目的调试方法与技巧介绍项目调试过程中的优化措施和评估方法9.3 项目验收与维护讲解电气控制与PLC项目的验收标准与流程介绍项目维护保养措施和安全操作注意事项第十章：电气控制与PLC技术的发展趋势10.1 新型PLC技术介绍新型PLC技术的特点和应用领域分析新型PLC技术的发展趋势及其对工业自动化领域的影响10.2 电气控制与PLC技术的融合与发展讲解电气控制与PLC技术在工业自动化领域的融合趋势分析电气控制与PLC技术在智能制造、物联网等领域的应用前景10.3 电气控制与PLC技术在新能源领域的应用介绍电气控制与PLC技术在新能源领域的应用实例，如风力发电、太阳能发电等讲解电气控制与PLC技术在新能源领域的作用和前景重点和难点解析一、电气控制基础中的低压电器符号和功能分析。

叶龙Email: yelongclass@O: 67103149研究方向：嵌入式系统参考资料：1.《可编程控制器及其常用控制电器》，何友华，冶金工业出版社；2.《电机与电气控制技术》，许翏，机械工业出版社；；；5.STEP 7-Micro/Win编程软件的在线帮助文件。

补充材料（见PPT）第1章概述教学要求：1.了解PLC的概念和组成；2.了解PLC控制系统和继电器控制系统以及计算机控制系统之间的联系和区别。

1.1 PLC的基本概念与基本结构1.1.1PLC的基本概念1985，国际电工委员会IEC：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

PLC的发展：1.1968，美国GM公司提出PLC基本思想→汽车生产线中的继电器（？参考）；2.1969，美国DEC公司生产出PLC →梯形图语言；3.七十年代中期，大量应用→不仅有逻辑判断功能，还有数据处理、PID调节、数据通信功能；4.1980以来，美、日、德等采用CPU的PLC。

1.1.2PLC的基本结构图1-1 PLC控制系统示意图一般中型PLC多为双微处理器系统（主处理器和从处理器）。

电源：220V AC，为PLC的CPU、存储器等电路工作所需的DC（5V，V5，24V）。

1.2PLC的特点与应用领域1.2.1PLC的特点1. 编程方法简单易学●图形式指令结构●简化的程序结构●丰富的调试手段2. 功能强，性能价格比高（和继电器系统相比）3. 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强●可编程控制器及其相关设备标准化、系列化、模块化4. 可靠性高，抗干扰能力强●利用软件代替触点，减少接线●专为工业生产现场设计，抗干扰措施齐全）5. 系统的设计、安装、调试工作量少6. 维修工作量小，维修方便7. 体积小，能耗低1.2.2PLC的应用领域1. 开关量逻辑控制●利用指令替代物理触点的串并联，方便实现逻辑控制、定时控制和顺序控制2. 运动控制●机器人、电梯、机械加工3. 闭环过程控制●用于对温度、压力和流量等连续变化的模拟量的控制4. 数据处理5. 通信联网1.2.3 与计算机控制系统的区别相同点：●基本结构●程序执行原理不同点：●工作方式⏹计算机工作时循环地取指令、执行指令；⏹PLC以循环扫描的方式工作，且指令的执行结果并不立即传送到输出点；⏹PLC专为工业应用设计。

PLC技术应用电子教案绪论第一章：PLC技术概述1.1 PLC的概念介绍PLC的定义：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）解释PLC在自动化控制系统中的应用1.2 PLC的发展历程回顾PLC的发展历程，从最初的继电器控制系统到现代的PLC技术强调PLC技术在工业自动化中的重要地位1.3 PLC的组成与工作原理介绍PLC的基本组成：中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出接口等讲解PLC的工作原理，包括输入/输出扫描、程序执行、通信等第二章：PLC编程软件的使用2.1 编程软件的安装与启动指导学生安装PLC编程软件，并介绍软件的启动界面2.2 编程软件的基本功能介绍编程软件的功能，包括编程、监控、调试、仿真等演示如何创建、编辑和PLC程序2.3 编程软件的编程环境讲解编程软件的编程界面，包括指令列表、程序块、数据块等介绍编程软件中的编程语言，如梯形图、功能块图、指令表等第三章：PLC编程基础3.1 PLC程序的结构与指令介绍PLC程序的基本结构，包括输入/输出指令、定时器/计数器指令、逻辑运算指令等讲解PLC编程的基本规则，如指令的顺序、跳转、循环等3.2 PLC编程语言介绍PLC编程的常用语言，如梯形图、功能块图、指令表等解释不同编程语言的特点和应用场景3.3 PLC程序的调试与优化讲解PLC程序的调试方法，如输出监控、运行状态查询等介绍PLC程序的优化技巧，提高程序的执行效率和可靠性第四章：PLC在工业控制中的应用实例4.1 PLC在自动化生产线中的应用介绍PLC在自动化生产线中的典型应用，如物料搬运、装配、包装等分析PLC在自动化生产线中的作用和优势4.2 PLC在过程控制系统中的应用讲解PLC在过程控制系统中的应用，如温度控制、压力控制、流量控制等举例说明PLC在过程控制中的优势和特点4.3 PLC在控制系统中的应用介绍PLC在控制系统中的应用，如路径规划、姿态控制、力控制等强调PLC在控制中的重要作用第五章：PLC技术的发展趋势与展望5.1 PLC技术的创新与发展介绍PLC技术的创新点，如智能控制、云计算、物联网等探讨PLC技术的发展方向和趋势5.2 PLC技术在智能制造中的应用讲解PLC技术在智能制造中的作用，如设备互联、数据采集、故障诊断等分析PLC技术在智能制造中的优势和挑战5.3 PLC技术在未来的发展前景展望PLC技术在未来工业自动化中的地位和作用鼓励学生关注PLC技术的发展，积极投身于PLC技术的研究与应用第六章：PLC的输入/输出接口与扩展6.1 PLC的输入/输出接口介绍PLC输入/输出接口的基本构成和功能讲解数字量输入/输出接口的工作原理和接线方式探讨模拟量输入/输出接口的原理和应用6.2 PLC的扩展模块解释PLC扩展模块的概念和作用介绍常见的扩展模块类型，如输入/输出扩展、通讯扩展、特殊功能扩展等指导学生如何选择合适的扩展模块以满足特定应用需求第七章：PLC的编程技巧与策略7.1 编程规范与技巧强调编程规范的重要性，如命名规则、程序结构、注释等介绍编程中的常用技巧，如模块化编程、函数调用、全局变量管理等分析规范化和高效编程对程序的可读性和维护性的影响7.2 错误处理与程序调试讲解PLC程序中的常见错误类型，如语法错误、运行错误、通讯错误等介绍错误处理的策略，如在线监控、错误诊断、程序调试等强调错误处理在保证程序稳定运行中的关键作用第八章：PLC的通信技术与网络8.1 PLC通信基础介绍PLC通信的基本概念，如串行通信、以太网通信等讲解PLC通信协议的种类和特点，如Modbus、Profibus、Industrial Ethernet等探讨通信协议在实现设备间数据交换和协同工作中的重要性8.2 PLC网络架构与组建介绍PLC网络的基本架构，如星型网络、环型网络、总线型网络等讲解如何组建PLC网络，包括网络规划、设备连接、参数设置等分析PLC网络在实现分布式控制系统中的作用和优势第九章：PLC在典型行业中的应用案例分析9.1 PLC在制造业中的应用案例分析PLC在汽车制造、电子组装、食品包装等行业的具体应用案例讨论PLC在这些行业中如何提高生产效率、降低成本、增强系统稳定性等9.2 PLC在基础设施中的应用案例介绍PLC在电力系统、交通控制、楼宇自动化等基础设施领域的应用案例探讨PLC在这些领域中如何实现高效监控、优化控制、提升用户体验等9.3 PLC在特殊环境中的应用案例分析PLC在高温、高压、强腐蚀等特殊环境中的应用案例强调PLC在这些特殊环境中所需的特殊设计和防护措施第十章：PLC技术的未来挑战与机遇10.1 PLC技术的挑战讨论PLC技术在发展过程中面临的挑战，如编程复杂性、安全性、人才短缺等分析这些挑战对PLC技术发展的影响和应对策略10.2 PLC技术的机遇探讨新兴技术对PLC技术发展的推动作用，如、大数据、物联网等展望PLC技术在未来的发展前景和应用领域鼓励学生积极应对挑战，抓住机遇，为PLC技术的发展做出贡献第十一章：PLC在工业控制中的应用11.1 工业的基本组成介绍工业的主要组成部分，如执行器、传感器、控制器和驱动器等强调PLC在工业控制系统中的作用11.2 PLC在工业控制中的应用案例分析PLC在工业路径规划、姿态控制、力控制等方面的应用案例探讨PLC与工业协同工作，提高生产效率和产品质量11.3 工业控制系统的编程与调试讲解工业控制系统的编程方法和调试技巧引导学生掌握PLC与工业控制系统的协同编程与调试方法第十二章：PLC在过程控制系统中的应用12.1 过程控制系统的概述介绍过程控制系统的定义、特点和应用领域强调PLC在过程控制系统中的重要性12.2 PLC在过程控制中的应用案例分析PLC在温度控制、压力控制、流量控制等方面的应用案例探讨PLC在过程控制中的优势和特点12.3 过程控制系统的编程与调试讲解过程控制系统的编程方法和调试技巧引导学生掌握PLC在过程控制系统中编程与调试的方法和技巧第十三章：PLC在分布式控制系统中的应用13.1 分布式控制系统的概述介绍分布式控制系统的定义、特点和应用领域强调PLC在分布式控制系统中的重要性13.2 PLC在分布式控制系统中应用案例分析PLC在分布式控制系统中的实际应用案例探讨PLC在分布式控制系统中的优势和特点13.3 分布式控制系统的编程与调试讲解分布式控制系统的编程方法和调试技巧引导学生掌握PLC在分布式控制系统中编程与调试的方法和技巧第十四章：PLC安全技术与故障诊断14.1 PLC安全技术介绍PLC安全技术的重要性讲解PLC安全技术的种类，如硬件安全、软件安全、数据安全等探讨PLC安全技术在实际应用中的实施方法14.2 PLC故障诊断与维修讲解PLC故障诊断的方法，如在线监控、故障分析、维修策略等引导学生掌握PLC故障诊断与维修的技巧和方法14.3 PLC系统的可靠性与维护强调PLC系统可靠性的重要性讲解PLC系统的维护方法，如日常维护、周期性维护等探讨PLC系统维护在保证系统稳定运行中的作用和意义第十五章：PLC技术的发展趋势与展望15.1 PLC技术的发展趋势介绍PLC技术未来发展的方向，如智能化、网络化、小型化等强调PLC技术在工业自动化领域的重要地位15.2 PLC技术的应用前景探讨PLC技术在智能制造、工业4.0、物联网等领域的应用前景鼓励学生关注PLC技术的发展，积极投身于PLC技术的研究与应用15.3 PLC技术的挑战与机遇分析PLC技术在发展过程中面临的挑战，如编程复杂性、安全性、人才短缺等探讨新兴技术对PLC技术发展的推动作用，如、大数据、物联网等展望PLC技术在未来的发展前景和应用领域重点和难点解析本文主要介绍了PLC技术的基本概念、组成、工作原理、编程方法、应用领域及发展趋势。