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(完整版)4个《可编程控制器PLC》课程教学大纲
《可编程控制器PLC》课程教学大纲

一、《可编程控制器PLC》课程说明
（一）课程代码: 0215020
（二)课程英文名称:Programmable Logic Controller（PLC）
（三）开课对象：机械类各专业
（四）课程性质：
本课程是机电类专业必修的一门专业选修课，主要讲述PLC在工业自动化领域的应用，一般PLC开关量、模拟量的采集和控制方法，常用PLC系统编程软件等内容。通过本课程的教学，学生将学习PLC的应用及原理，掌握常用的系统编程软件。
前导课程：电路,计算机基础，电子技术。
（五)教学目的：
通过对该门课程的学习，使学生初步掌握PLC的工作原理，PLC的接口技术,PLC的编程方法，PLC的通信原理以及PLC的实际应用。使学生能达到从事产品开发和生产所需要的基础，为以后从事机电一体化工作创造条件.
（六）教学内容：
本课程主要介绍PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势，讲解西门子公司S7-200小型PLC系统的物理模型和系统结构，梯形图、语句指令进行编程的运用，讲解开关量、模拟量的采集和控制以及数字PID闭环控制的方法，并介绍STEP7-Micro/WIN系统编程软件，初步对工业对象进行系统硬件设计、系统软件编程和调试的方法，讲解PLC与计算机通信的实现方法。
(七）学时数、学分数及学时数具体分配：
学时数: 32 学时
分数: 2 学分
学时数具体分配：
教 学 内 容
讲授
实验/实践
合 计
第1讲 可编程序控制器的定义及发展趋势
2

2
第2讲 可编程序控制器硬件组成，7-200型PLC技术资料
2

2
第3讲 PLC的程序结构、存储器类型及位逻辑指令
2
2
4
第4讲 PLC的定时器、计数器指令，脉冲电路的设计
2
2
4
第5讲 PLC基本程序及经验设计法
2

2
第6讲 功能表图的基本结构和绘制原则
2
2
4
第7讲 用位逻辑指令将功能表图转换为梯形图
4
2
6
第8讲 顺序控制继电器指令，手动控制、自动控制工作方式
2
2
4
第9讲 PLC相关高级指令
2
2
4
合 计
20
12
32
（八）教学方式：
课堂教学结合实验的教学方式
(九）考核方式和成绩记载说明：
考核方式为考试，根据学生各章节最后完成的作品评分。严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和考试成绩评定，其中平时成绩包括考勤和课堂表现和实验成绩，占40% ，考试成绩占 60％。
二、讲授大纲与各章的基本要求 　
第1讲 可编程序控制器的定义及发展趋势　
教学要点：
介绍相关知识,引入课题，开发学生兴趣.
教学时数: 2 学时
教学内容与考核要求:
（1)可编程序控制器的定义(掌握)(2） PLC软件的发展趋势(了解）.

第2讲 可编程序控制器硬件组成，7-200型PLC技术资料　
教学要点：
介绍常见PLC的硬件组成,讲述7-200型PLC技术资料。
教学时数： 2 学时
教学内容与考核要求：
（1）PLC的硬件组成(掌握），(2）7—200型PLC常用编程指令(了解）。

第3讲 PLC的程序结构、存储器类型及位逻辑指令　
教学要点:
通过实例讲解使学生了解掌握PLC程序的结构及位逻辑指令。
教学时数: 4学时（含2学时实验课）
教学内容与考核要求：
(1)PLC的程序结构（掌握)、(2）存储器类型及位逻辑指令(掌握）

第4讲:PLC的定时器、计数器指令，脉冲电路的设计
教学要点:
通过实例教学使学生掌握脉冲电路的设计方法。
教学时数： 2学时（含2学时实验课)
教学内容与考核要求：
(1）PLC的定时器、计数器指令（掌握），(2）脉冲电路的设计(掌握）

第5讲：PLC基本程序及经验设计法
教学要点：
通过实例教学使学生了解掌握PLC基本程序的经验设计方法。
教学时数: 2 学时
教学内容考核要求：
（1）经验法设计PLC基本程序的步骤(掌握）。

第6讲：功能表图的基本结构和绘制原则
教学要点：
通过实例教学使学生综了解功能表图的作用和绘制方法。
教学时数： 4 学时（含2学时实验课）
教学内容考核要求：
（1）功能表基本结构(掌握）(2）功能表图的绘制原则（掌握)。

第7讲:用位逻辑指令将功能表图转换为梯形图
教学要点:
通过教学使学生了解掌握将常用功能表图转换为梯形图。
教学时数: 6学时(含2学时实验课）
教学内容与考核要求:
用位逻辑指令将功能表图转换为梯形图(掌握）。

第8讲:顺序控制继电器指令，手动控制、自动控制工作方式
教学要点：
通过讲解使学生掌握常用的顺序控制继电器指令,以及手动控制与自动控制的各自优缺点
教学时数： 4学时(含2学时实验课）
教学内容与考核要求：
(1）常用的顺序控制继电器指令（掌握），(2）手动控制、自动控制工作方式（了解）

第9讲:PLC相关高级指令　
教学要点：
通过实例教学使学生了解掌握PLC相关高级指令
教学时数: 4学时（含2学时实验课）
教学内容与考核要求：
PLC相关高级指令（了解)

三、推荐教材和参考书目
1 《PLC编程及应用》， 廖常初 主编， 机械工业出版社
2 《电气控制与可编程序控制器应用技术》， 东南大学出版社,郁汉琪主编
3 《PLC应用开发技术与工程实践》， 求是科技编著，人民邮电出版社

课程编号：
　“PLC可编程控制器”教学大纲
PLC Course Outline
40学时 2学分

一、课程的性质、目的及任务
可编程控制器课程是计算机科学与技术专业硬件方向的一门必修课程。是学生具备必要的计算机组成原理等基础知识后，学习的专业技术课程。本课程强调实际操作技能、设计能力、独立工作能力的培养;注重理论联系实际,课堂教学与生产实际相结合；重视实验、程序设计等教学环节。讲授的内容对学生毕业后从事实际控制工作具有重要的指导作用。
可编程控制器应用技术课程的主要任务是使学生掌握可编程控制器的操作技能和程序设计的方法，具备一定的设计、安装、维护和检修能力，为学生将来从事工程技术工作打好基础。
二、适用专业——计算机科学与技术专业
三、先修课程—-计算机组成原理、微型计算机技术、单片机原理及应用
　　 四、课程的基本要求
 课程教学的基本要求
（1） 掌握可编程控制器的结构原理,熟悉硬件组成和系统工作方式。
（2） 熟悉典型的控制环节，掌握两种以上程序的设计方法.
(3） 熟悉设备的安装、维护，掌握基本的故障诊断方法.
五、课程的教学内容
（一）、课堂讲授的教学内容
1 ．可编程序控制器概述
PLC的产生，PLC的特点、现状与发展，网络型PLC与DCS的关系
PLC的基本结构，继—接控制回顾，PLC的工作原理
2．OMRON C系列P型机的配置与编址
OMRON C系列P型机的配置,OMRON C系列机的编址
3．OMRON C系列机的基本指令及应用
取指令、输出指令、结束指令、“与”指令、“或”指令及应用
“与括弧"指令、“或括弧”指令、计时器指令、高速计时器指令及应用
计数器、可逆计数器指令主控指令、转移指令及应用
锁存继电器指令、微分指令、比较指令、数制转换指令及应用
计数器、可逆计数器指令主控指令、转移指令及应用
锁存继电器指令、微分指令、比较指令、数制转换指令及应用
传送指令、寄存器移位指令、字移位指令及应用
进位继电器的置位/复位指令、加法指令、减法指令、空操作指令及应用
4．S7—300的配置与编址
位逻辑指令及应用，定时器指令及应用，计数器指令及应用，
数字指令及应用,控制指令及应用
5．综合训练
两种机型综合训练
(二） 课堂讨论的教学内容
下列内容可以安排讨论课:
1。 PLC可编程控制器的总体结构
2 . PLC可编程控制器的系统工作方式，设备的安装、维护,掌握基本的故障诊断方法。
(三)实验的教学内容
1．OMRON C系列P型机的配置与编址 2学时
2。 OMRON C系列机的基本指令及应用 4学时
3．S7—300的配置与编址 4学时
共10学时
　　六、学时分配表
内 容
讲 课
讨 论
实 验
小 计
可编程序控制器概述
4

4
OMRON C系列P型机的配置与编址
8

2
10
OMRON C系列机的基本指令及应用
10

2
12
S7-300的配置与编址
8

2
10
综合训练

4
4

合 计
30

10
40
七、主要参考书
1.可编程控制器 王兴晶 编著 电子工业出版社
2.可编程控制器原理及应用 刘旭 编著 清华大学出版社
3.可编程控制器 徐淑华 编著 电子工业出版社
八、评价方式（包括作业、测验、考试等）
考试采用笔试为主，也可以配合上机考试. 作业、课堂提问、实验等为平时成绩.

大纲制订者：张鹏
大纲审订者： 教授 大纲批准者： 教授

二○○五年九月十日

可编程控制器应用教学大纲

第一部分：使用说明
一、课程编号:10222006
二、课程性质与特点：
可编程控制器及其网络被公认为现代工业自动化三大支柱（PLC、机器人、CAD/DAM）之一，集电气控制装置即继电器接触器控制柜、电动单元组合仪表、电气传动控制装置于一体，可靠性高,抗干扰能力强.
三、在专业教学计划中的地位和作用：
可编程控制器是高等教育电子信息类学科的一门专业课。可编程控制器作为传统继电接触控制装置的替代产品已广泛用于工业控制的各个领域。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强及可靠性高等特点非常适合于在恶劣的工业环境下使用，已很快被应用到机械制造、冶金、矿业、轻工业等各个领域,大大推进了机电一体化的过程.
四、教学目的：
使学生从应用角度出发，掌握PLC的结构与工作原理、PLC的基本指令及其编程方法,学会PLC控制系统的设计方法、PLC的选择接线、调试，并能应用于工程实践中。
五、学时与学分：
本课程总计为60学时(理论:45学时，实验：15学时)， 4学分，每周4学时。
六、教学方法：
可编程控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置,是将计算机技术应用于工业控制领域的新产品。在可编程控制器应用课程的教学中，应采用教、学、做相结合的教学模式，运用启发式教学和理论讲授与演示相结合的教学方法,边讲授、边演示、边操作,使课堂教学精选内容，推陈出新,讲清基本概念、基本电路的工作原理和基本分析方法。本课程内容可分为两大部分，第一部分为继电接触器控制部分，第二部分可编程控制器原理、组成和指令系统。在讲授过程中，教与学相结合，为使学生尽快掌握PLC应用系统的设计技能,内容应由浅入深,从基本原理过渡到PLC应用系统设计，从指令学习、简单编程过渡到PLC应用程序开发，使学生能够逐渐将设计和软件开发结合在一起，具备设计一个可用于实际的PLC应用系统的能力。
七、考核方式：
考试课程：平时考核与期末考试相结合。
平时考核：出勤与作业占总成绩10％；
期末考试：闭卷笔答，成绩占总成绩90%。
八、教材及主要参考书目：
（一)教材
赵静，《电气控制技术》，大连大学，2002年6月.
（二）参考书目
［1］ 常斗南，《可编程序控制器原理、应用、实验》（第2版），机械工业出版社，2005年8月.
[2］ 汪晓光，《可编程控制器原理及应用》，机械工业出版社， 2005年3月

第二部分：课程内容

第一章 继电接触器控制系统
教学目的与要求：
会正确使用常用电器;掌握直接起动控制线路;掌握正反转控制线路；掌握行程控制线路;掌握时间控制线路；了解其它控制环节。
教学方法：
继电接触器控制系统是可编程控制器应用课程包含的两大部分之一,本章节运用启发式教学和理论讲授与演示相结合的教学方法，主要讲授了常用控制电器、直接起动控制线路、正反转控制线路、行程控制线路、时间控制线路和顺序控制线路。重点讲授直接起动控制线路；正反转控制线路；行程控制线路;时间控制线路.
教学重点：
直接起动控制线路；正反转控制线路；行程控制线路;时间控制线路.
教学时数:10学时
主要教学内容:
第一节 常用控制电器
一、组合开关
二、按钮
三、交流接触器
四、继电器
五、热继电器
六、熔断器
七、自动空气开关
八、万能转换开关
第二节 直接起动控制线路
一、用开关直接起动
二、点动控制
三、连续运行
四、点动+连续运行
五、多点控制
第三节 正反转控制线路
一、正反转控制(加联锁）
二、正反转控制(双重联锁)
第四节 行程控制线路
一、行程开关
二、用行程开关控制小车电路
第五节 时间控制线路
一、时间继电器
二、具有终点停留的半自动工作循环控制线路
三、具有终点停留的全自动工作循环控制线路
第六节 顺序控制线路
一、顺序起动,同时停止
二、顺序起动，顺序停车
第二章 可编程序控制器原理及组成
教学目的与要求：
了解PLC结构；掌握PLC的工作原理、技术性能；掌握PLC功能、特点及应用场合；掌握PLC编程语言。
教学方法：
PLC是微机技术和继电器常规控制要领相结合的产物,是一种以微处理器为核心的用作数字控制的特殊计算机，本章节运用启发式教学和理论讲授与演示相结合的教学方法，主要讲授PLC基本结构、工作原理、技术性能;PLC功能、特点及应用场合；PLC编程语言；最后讲授松下电工FP1——C24。重点是PLC的工作原理、技术性能；PLC功能、特点及应用场合；PLC编程语言。
教学重点：
PLC的工作原理、技术性能；PLC功能、特点及应用场合；PLC编程语言 。
教学时数：3学时
主要教学内容：
第一节 概述
一、什么是PLC
二、特点
第二节 PLC基本结构
第三节 PLC的工作原理
第四节 PLC技术性能
第五节 松下电工PLC-—FP1简介

第三章 指令系统
教学目的与要求：
熟练掌握基本顺序指令;熟练掌握定时器TM、计数器CT指令；会画梯形图,会写语句表。
教学方法:
PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，用作数字控制的专用计算机，其发展初期主要侧重开关量控制方面。目前在数据运算、过程控制等方面的功能也逐步增强。与微机控制器相比，它更适合应用在开关控制量多、模型复杂性较低、工作环境恶劣而可靠性要求更高的场合。PLC的这一技术发展背景及主要应用场合也决定了其在软件开发上的特点，即有一套独特的编程语言和专门的指令系统.本章节运用启发式教学和理论讲授与演示相结合的教学方法，主要讲授PLC的指令类型、基本顺序指令、基本功能指令和控制指令，着重讲解PLC的基本顺序指令；定时器TM、计数器CT指令以及编程语言梯形图的特点、指令格式和指令系统和实现常见功能的梯形图实例。
教学重点：
基本顺序指令；定时器TM、计数器CT指令；梯形图，会写语句表.
教学时数：22学时
主要教学内容：
第一节 指令类型
一、键盘指令
二、非键盘指令
三、高级指令
第二节 基本顺序指令
一、ST、ST/、OY指令
二、/指令
三、AN、AN/指令
四、OR、OR/指令
五、ANS指令
六、ORS指令
七、PSHS、RDS、POPS指令
八、DF、DF/指令
九、SET、RST指令
十、KP指令
十一、NOP指令
第三节 基本功能指令
一、TMR、TMX、TMY指令
二、CT指令
三、F118 UDC指令
四、SR指令
五、F119 LRSR指令
第四节 控制指令
一、ED、CNDE指令
二、MC、MCE指令
三、JP、LBL指令
四、LOOP、LBL指令
五、CALL、SUB、RET指令

第四章 FPWIN-GR软件

教学目的与要求：
学会使用FPWIN-GR软件
教学方法:
FPWIN-GR软件是松下电工株式会社为松下电工的FP系列可编程控制器而设计的松下编程支持工具，该软件可以在计算机上方便地输入程序指令，为使程序易读易懂，在程序中可加入中英文注释，它能够监控PLC运行时的动作状态和数据变化情况，还具有程序和监控结果的打印功能,为用户提供了程序录入、编辑和监控手段，是功能十分强大的PLC上位编程软件,本章节运用启发式教学和理论讲授与软件演示相结合的教学方法，使学生学会使用与掌握FPWIN-GR软件.
教学重点：
FPWIN-GR软件应用
教学时数：10学时
主要教学内容：
第一节 基本功能
一、编程功能
二、注释功能
三、查找功能
四、调试功能

五、监控功能
六、系统寄存器的置位、复位功能
七、I/O分配
八、程序传输和管理功能
九、 线编辑功能
十、 打印功能
第二节 FPWIN—GR程序的起动
第三节 FPWIN-GR编程软件窗口界面简介

第四节 基本操作
第五节 建立新程序
第六节 添加注释

可编程控制器应用课程实验教学大纲
一、课程的目的、任务
可编程控制器是高等教育电子信息类学科的一门专业课， 通过这门课的课程设计，使学生全面了解掌握PLC的结构与工作原理、PLC的基本指令及其编程方法,学会PLC控制系统的设计方法、PLC的选择接线、调试等。
二、课程的教学要求
在教学中，要突出“基础、实用、新型、能力"的方针，实验要在应用的基础上体现趣味性，激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习主动性,做到精讲多练，以提高学生的实际动手能力。
三、主要采取的教学方法与教学形式
由教师出设计题目，学生根据教师出的题目进行可行性分析、利用FPWIN—GR软件设计程序梯形图、语句表，在FP1—C24主机进行模拟仿真，最后写出设计报告。
四、教学内容
序号
实验项目名称
实验内容及要求
学时
实验类型
每组人数
实验要求
备注
1
PLC控制运料小车
学生通过该实验，掌握PLC的ST、ST/、OY、/、AN、AN/、OR、OR/、ANS、ORS、PSHS—RDS—POPS、DF、DF/、SET、RST、KP、定时器、计数器等相关指令的应用技巧，学会FPWIN-GR软件的使用，并能在C—24PLC主机上进行模拟实验。
7
研究设计型
1人
必做

2
PLC控制彩灯
学生通过该实验，掌握PLC的TMR、TMX、TMY、CT、、F118 UDC、SR、F119 LRSR、ED、CNDE、MC、MCE、JP-LBL、LOOP—LBL、CALL-SUB-RET等相应指令的应用技巧，并能在C-24PLC主机上进行模拟实验.
8
研究设计型
1人
必做

五、实验教学大纲说明
1、本门课与其它相关课程的关系
该门课是电子信息专业的专业课,其前继课为计算机导论、电路分析、低频电子线路、数字与逻辑电路、微机原理I、II及单片机原理等，直接应用于毕业设计，是自动控制工程师、电子工程师和硬件工程师必须掌握的知识。
2、研究型和设计型实验的要求
教师给出设计实验的示意图和设计要求,学生根据示意图和设计要求查阅文献,编写出PLC梯形图和语句表，并在C—24PLC主机上独立完成实验，最后写出设计报告。

制订人：赵 静
审核人:刘丽娟

可编程控制器教学大纲

课程名称：可编程控制器

课程性质： 专业选修课

开课单位: 自动控制教研室

适用专业: 电厂设备运行与维护 专科

总学时：  72学时（其中讲课学时72）

学  分:  4

先修课程：数字电路、自动控制原理等、主要内容涉及数字逻辑；电子电路；闭环控制。

一、课程的性质、教学目的和基本要求

课程性质：可编程序控制器(PLC)是工业自动控制系统最常用的工具之一，它主要研究以工业过程模型为被控对象、PLC为手段的工业计算机 自动控制系统，是自动化类专业学生的重要专业课之一.

课程主要任务:培养学生

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。

二、主要内容及学时分配

单元(章）
分配学时
理论学时
实践学时
第1章PLC基本工作原理
4
4

第2章 PLC内外部结构及编程软件
4
4

第3章 PLC的基本控制功能及应用
32
32

第4章 PLC的数据处理功能及应用
12
12

第5章顺序控制程序设计
20
20

合计
72
72

三、考核办法
1．考核方式:平时成绩、卷面成绩、课堂提问情况。  
2．记分方式：百分制；
四、参考教材与文献
1．可编程序控制器原理与应用 胡小刚 北方交通大学出版社
2．现代可编程序控制器原理与应用 郑晟 科学出版社

五、课程教学内容及要求

第1章PLC基本工作原理
1.1PLC的产生和发展
1.2PLC的组成和基本工作原理
1.3PLC的性能、特点及分类
1。4PLC的应用领域
了解PLC的发展历史，熟悉PLC的组成，掌握PLC的工作原理。
第2章 PLC内外部结构及编程软件
2。1PLC的编程软件
2。2PLC的内存结构和寻址方式
2.3PLC的外部结构和连线方式
了解PLC的接线方式，熟悉PLC的内存结构，掌握PLC的编程软件。
第3章 PLC的基本控制功能及应用
3.1布尔指令及应用
3.2 定时器/计数器指令及应用
3.3 位移位寄存器指令及应用
3.4程序控制指令及应用
掌握PLC各种指令的工作原理和使用方法，掌握常见典型电路编程，能灵活应用各种指令编程。
第4章 PLC的数据处理功能及应用
4。1数据传送指令及应用
4.2数据比较指令及应用
4.3数据移位指令及应用
4.4数据运算指令及应用
4。5逻辑运算指令及应用
掌握各种数据处理功能指令的工作原理及应用领域，能熟练应用功能指令编写数据处理类程序
第5章 顺序控制程序设计
5。1顺序功能图
5.2SCR控制指令
5。3“起保停”编程法应用
5.4“置位/复位”编程法应用
5.5典型应用举例