《可编程控制器原理及其应用》课程教学大纲（本科）.docx

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1、可编程控制器原理及其应用课程教学大纲课程英文名The Theory and Application of Programmable Controller课程代 码01M0133学分2.5总学时40理论学时26实验/实践学时14课程类别学科基础课课程性质选修先修课程电子技术、微机原理及其应用适用专业理工科专业(非计算机专业)开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年11月一、课程地位与课程目标(-)课程地位本课程是自动化专业的学科选修课程。可编程控制器，英文缩写为PC或PLC,是以微 处理机为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通讯技术发展起来的一种通用的工业自 动控制装置，是现代工业

2、控制的三大支柱之一。通过对本课程的学习和实践，使学生掌握可编程控制器的基本原理、基本方法及其在自 动控制系统中的应用，能够根据生产工艺过程和控制要求正确选用可编程序控制器、设计简 单的自动控制系统并编写相应的程序、安装调试硬件电路，具有维护与管理自动化生产线的 基本能力，对今后从事现代软生产线控制技术的应用与开发打下良好的基础。(-)课程目标(1)理解可编程控制器(PLC)的基本概念，熟悉PLC控制系统的分析与设计基础知 识，具有面向实际PLC控制系统复杂工程问题的分析能力，通过引入“大国工匠”王树军 的案例，培养学生敬业、精益、专注、创新的工匠精神；(2)能够运用自动化技术设计给出PLC控制

3、系统方案，完成方案的比较分析，能够进 行PLC控制器、相关PLC模块和传感器选型，能够完成PLC控制软件开发，通过引入“丑 陋”招财的案例，引导学生勇于承担责任，为中华民族的伟大复兴而不懈奋斗的精神；(3)能够以小组形式多人合作完成PLC控制系统实验，能够在实验小组中承担不同的 角色并帮助小组实现实验目标；(4)能够撰写书面实验报告，分析实验数据和实验现象。二、课程目标达成的途径与方法可编程控制器原理及其应用课程教学以课堂教学为主，结合自主学习和实验教学， 针对可编程控制器(PLC)的基本原理、基本方法及其在自动控制系统中的应用进行学习和 实验，使学生能够根据生产工艺过程和控制要求正确选用可编

4、程序控制器、设计简单的自动 控制系统并编写相应的程序、安装调试硬件电路，具有维护与管理自动化生产线的基本能力。(1)课堂教学主要讲述PLC的基本概念，基本原理、基本编程方法、软元件使计方法、 PLC程序经验设计法和顺序控制设计法，并将面向实际工程的PLC控制系统案融入PLC技 术理论教学中，使学生能够更加容易理解PLC的技术基础知识和应用要领，提高学习PLC 的兴趣，熟悉PLC控制系统分析与设计的步骤，形成良好的PLC控制系统方案设计和分析 比较能力，并具有面向实际PLC控制系统复杂工程问题的分析能力。在课堂教学中，充分 引入互动环节，提高教学效果。（2）针对某些较为容易或先期讲解较为充分的知

5、识点，列出部分内容作为学生自主学 习环节，训练、形成良好的专业知识学习方法，培养学生自主学习意识和能力。（3）采用以验证性为主，设计性和综合性实验为辅的实验教学方式，训练实验技能， 培养PLC的应用能力、实验分析和处理能力和团队协助能力，训练技术实验报告的撰写能 力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1,支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；课程目标毕业要求（支撑程度H、M、L）2-43-35-39-210-2课程目标（1）H课程目标（2）ML课程目标（3）MM课程目标（4）L2 .毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求第

6、一章初识可编程控制器1. 了解可编程控制器的特点、现状、发展趋势和应用范围2. 了解可编程控制器与传统自动控制系统相比较的优越性3 .理解继电器一接触器控制系统4 .掌握可编程控制器的基本使用步骤5 .掌握可编程控制器的基本构成第二章软电器与基本逻辑指令1 . 了解可编程控制器的编程资源2 .理解可编程控制器软电器的工作原理3 .掌握可编程控制器的时序图与逻辑表达式.熟练掌握可编程控制器的基本逻辑指令，能够编制梯形图控制程序，解决中等复杂 程度的实际控制问题4 .熟练掌握阅读和分析实际应用程序与梯形图，借助产品说明书和相关手册，在生产 现场进行简单的程序设计，运行、调试、维护可编程序控制器系统

7、第三章工作原理与电路分析和设计1 .理解可编程控制器的工作原理2 .掌握可编程控制器的电路分析3 .掌握可编程控制器对电路的经验设计方法4 .掌握正确安装可编程控制器，正确完成外部的接线第四章 可编程控制器与顺序控制1 .掌握可编程控制器的步进顺控指令2 .掌握可编程控制器的状态转移图与步进梯形图.掌握单流程与复杂流程的顺序控制，能够编制状态转移图程序，解决中等复杂程度 的实际控制问题第五章编程器和编程软件的基本使用方法1 .掌握三菱PLC编程软件的编程、仿真步骤2 .掌握三菱PLC梯形图编程技巧五、课程学时安排早R节教学内容教学 时数学生任务对应课程目 标第一章第一章初识可编程控制 器。可编

8、程控制器的特点、优 点、现状、发展趋势和应 用范围、继电器一接触器 控制系统、编程控制器的 基本使用步骤、可编程控 制器的基本构成21 .了解PLC的特点、现状、 发展趋势和应用范围、理解 继电器一接触器控制系统、 掌握可编程控制器的基本使 用步骤、掌握可编程控制器 的基本构成2 .作业 P20, 1-1,1-7课程目标1课程目标2第二章第二章软电器与基本逻 辑指令可编程控制器的编程资 源、可编程控制器软电器 的工作原理、可编程控制 器的时序图与逻辑表达 式、可编程控制器的基本 逻辑指令，编制梯形图控 制程序编写81,理解PLC软元件的工作原 理、掌握PLC的时序图与逻 辑表达式、掌握PLC的

9、基本 逻辑指令，能够编制梯形图 控制程序，解决中等复杂程 度的实际控制问题、掌握阅 读和分析实际梯形图，掌握 PLC的程序设计，运行、调 试要领2,作业 2-1, 2-2, 2-3, 2-19, 2-20课程目标1课程目标2备注：根据学生学情适当安排教学进度，并安排部分教学内容为自学内容，通过大作业来对 学生自学情况进行考核。第三章第三章工作原理与电路 分析和设计可编程控制器的工作原 理、掌握可编程控制器的 电路分析、掌握可编程控 制器对电路的经验设计方 法、掌握正确安装可编程 控制器，正确完成外部的 接线6L理解PLC的工作原理、掌 握PLC的电路分析和经验设 计方法、掌握PLC接线要点 2

10、.作业 3-1, 3-3, 3-4, 3-8课程目标1课程目标2第四章第四章可编程控制器与 顺序控制可编程控制器的步进顺控 指令、可编程控制器的状 态转移图与步进梯形图、 单流程与复杂流程的顺序 控制，能够编制状态转移 图程序，解决中等复杂程 度的实际控制问题61 .掌握PLC的步进顺控指令、 掌握PLC的状态转移图与步 进梯形图和顺序控制程序开 发2,作业 4-1, 4-2, 4-3, 4-21课程目标1课程目标2第五章编程器和编程软件三菱PLC编程软件的编 程、仿真步骤，三菱PLC 梯形图编程技巧41 .掌握三菱PLC编程软件的 编程、仿真步骤、掌握三菱 PLC梯形图编程技巧2 .作业为上

11、机实操课程目标1课程目标2六、实践环节及基本要求序号实验项目学时基本要求实验性质实验 类别课程 目标1基本指令的编程 练习2熟悉PLC实验装置与编程软 件；掌握与、或、非逻辑功能的编 程方法验证必做课程目标、(4)2定时器/计数器功 能实验2掌握定时器、计数器的正确编 程方法，并学会定时器和计数器扩 展方法验证必做课程目标 (3)、(4)3(与、或、非) 设计三人表决器 及四路抢答器2掌握基本逻辑控制指令的编 程，学会用可编程控制器实现三人 表达器及四路抢答器的设计验证必做课程目标 (3).(4)4交通信号灯控制2熟练使用各基本指令，根据控验证必做课程目标制要求，掌握PLC的编程方法和 程序调

12、试方法，使学生了解用PLC 解决一个实际问题的全过程(3)、5水塔水位的模拟 控制2了解并掌握置位与复位指令 SET、RST在控制中的应用及其编 程方法验证必做课程目标 (3).(4)6彩灯控制2通过对工程实例的模拟，熟练 地掌握PLC的编程和程序调试方 法；进一步熟悉PLC的I/O连接； 熟悉五层楼电梯采用轿厢外按钮 控制的编程方法。验证必做课程目标(3)、7机械手动作的模 拟2熟悉PLC步进指令的编程方 法及其应用验证必做课程目标(3).(4)共计14个实验学时七、考核方法及成绩评定表1考核方式及成绩评定表考核内容考核方式评定标准(依据)占总成绩 比例过程考核作业知识点表述完整性10%实验

13、成绩实验指导书，实验功能要求和实验现象分析30%课堂表现学生到课情况、互动表现、学生课程平时成级考核细则10%期末考核闭卷试卷参考答案和评分标准50%考核类别考试成绩登记方式百分制表2课程目标考核环节和达成标准课程目标教学 环节考核环节合格标准课程目标1讲授大作业A0.6作业B课堂表现C期末考试成绩D1目标达成度=O.lxA + o.lx + 0,1X + 0.7x ACoDl0课程目标2讲大作业A0.6注：试卷中，课程目标1总分Dio,课程目标2总分D2o,课程目标3总分D3o；授、作业B讨论课堂表现C期末考试成绩D2AR目标达成度=0.1x + 0.1x+ 0.1xA。CCo大作业A作业B

14、讲课堂表现C课程目标3授、期末考试成绩D30.6讨论AR目标达成度=0.1x + 0.1x一 + 0.1xA。c3+。嗜试卷中，学生实际获得的课程目标1分数D1,课程目标2分数D2,课程目标3分数D3；八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1.可编程序控制器原理及应用 王庭有等编 国防工业出版社2008年8月第2版2小型可编程序控制器实用技术 王兆义编著 机械工业出版社2001年9月第1版 （二）推荐参考书：1 .可编程控制器应用技术与设计实例 高钦和 人民邮电出版社2004年7月第1版.FX系列PLC编程及应用 廖常初 机械工业出版社2005年4月第1版2 .可编程控制器原理及系统设计 于庆广 清华大学出版社2004年4月第1版.可编程序控制器原理及其在液压伺服系统中的应用 周恩涛编著，机械工业出版社。2005 年1月第1版