《可编程控制器原理及应用》教学大纲（本科）.docx

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1、可编程控制器原理及应用教学大纲课程英文名The principle of Programmable Controller and Its Application课程代码01M0078学分2.5总学时40理论学时28实验/实践学时 12课程类别专业教育课课程性质选修先修课程电工电子技术、微机原理及其应用适用专业机械电子、机械制造及自动化开课学院机电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（一）课程地位可编程控制器原理及应用是一门应用于机械电子、自动化控制的专业方向选修课程。本 课程主要学习可编程控制器的结构、工作原理，掌握可编程控制器的梯形图编程语言和程序的设 计方法。通过

2、本课程的学习，能够掌握工业常用的电气控制系统的设计，根据工艺过程和控制要 求，完成可编程控制器的程序设计和应用设计。（二）课程目标1）对PLC工作原理有基本的认识，熟悉PLC程序设计的方法和步骤,并能对现有的机电装置 进行调试、运行。阐述目前主流PLC主要为欧系、美系与日系，鼓励学生建立学习报国的信念， 树立正确的政治理想，培养对党和国家、事业忠诚可靠的建设者和接班人.能够通过查阅文献，调 研多种设计方案、多种软件编程方法，并最终确定合理可行的解决方案。根据辩证唯物主义中认 识论，介绍PLC的发展历史，了解其控制系统的工作原理及设计特点，培养学生辩证唯物主义 世界观和科学思维方法。（毕业要求指

3、标点4.1能够基于机、电、液、控等原理，通过文献研究 或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案/M）2）根据现有的电气控制对象，了解其工作流程和设计方法，熟练应用GX-WORKS软件设计及 调试PLC程序，培养学生严谨务实的分析问题、解决问题能力，并突出创新意识的培养。注重科 学思维方法的训练，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，激发学生 科技报国的家国情怀和使命担当。（毕业要求指标点3.1掌握机械电子工程领域工程设计和产品 开发的基本设计和开发方法，了解影响机电产品设计目标和技术方案的各种因素）二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，实验教学为辅。1 .课堂教学

4、主要讲解PLC的硬件结构、工作原理、基本指令、步进顺控指令、应用指令等 的编程方法；熟悉了 PLC扩展模块（A/D、D/A）、变频器等的实际应用。通过实例的讲解，使 同学们更好地熟悉或掌握结PLC程序设计的方法和步骤，提高学生对PLC应用的学习兴趣、培 养思维方式和编程方法。课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。2 .实验教学主要通过给定题目由学生所掌握的PLC梯形图进行编程、调试并运行，培养学 生熟练运用所学知识的能力、收集和提炼信息的能力以及解决实际问题的能力。3 .结合时事，适当增加时代元素，将工匠精神、传统文化教育、职业素养、时代精神、社 会责任等思政元

5、素，融入到课程之中，培养学生严谨务实的学习作风、求真的科学精神、创新精 神等，树立正确的人生观、价值观和世界观，构筑全员育人格局。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）；课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求3毕业要求4课程目标1M课程目标2M2 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知识点主要内容基本 要求第一章PLC的基础知识1） 了解PLC发展的概况。L12）理解继电控制电路和PLC之间的区别L13） 了解PLC的基本组成L14）掌握PLC的工作原理及性能指标L

6、1第二章FX2N系列PLC的基本指令及编程1）三菱PLC的编程元件L22）三菱PLC的基本指令L23）定时器和计数器的应用L14）梯形图编程规则L15）梯形图的经验设计法及常用编程功能设计L1第四章步进顺控指令及应用1）状态转移图与顺序指令L12）单流程状态转移图的编程L13）选择性分支与汇合的编程L14）并行性分支与汇合的编程L15）状态编程在非状态元件编程中的应用L2第五章FX2N系列PLC的应用指令1）程序流程指令（CALL、SRET、FOR、NEXT 等）L22）比较与传送指令（CMP、ZCMP、MOV等）L23）四则运算与逻辑运算指令（ADD、SUB、DIV、MUL等）L24）循环与

7、移位指令（ROR、ROL等）L25）数据处理指令（ZRST、MEAN等）L2第六章PLC的特殊功能模块1） PLC与A/D、D/A的应用设计L22）应用PID指令的温度控制系统简介L1基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时 分配学生任务对应课 程目标作业要求自学要求讨论第一章1.1可编程控制器概述 掌握可编程控制器的基 本概念（定义、特点及应 用）2课前查阅PLC 的相关文献1可编程控制器的基 本组成掌握可编程控制器的内 部单元及外围硬件单元 组成211.3.3 PLC工作原理1.3.4 PLC的性能指标及 语言22第二章2.1三菱PLC的编程元 件

8、；PLC的软元件：X、丫、M、T、C 等222.2 PLC的基本逻辑指 令；2习题1-1 到1-5课前自学编程软 件的使用视频2实验1：编程软件环境的 熟悉322.3. PLC的软件设计基 础（定时器和计数器的应 用）2习题1-6到1T022.4 梯形图编程规则2.5 梯形图的经验设计法 及常用编程功能设计2bOpo00 P 004 二 59991实验2： PLC指令的应用 编程31第四章4步进顺序控制指令 及应用4.1状态转移图与顺序 指令2工心I.工寸寸 914.2状态转移图的编程方 法上机实验讲解：按 钮式交通灯2课前自学SFC程 序的上机编写1实验3：按钮式人行交通 控制3课前自行复习

9、课 堂内容14.3状态编程在非状态元 件编程中的应用（启动为主式梯形图具 体应用示例）上机实验讲解：大 小球分选2习题2-3 至U 2-62实验4：大小球分选传送 控制3课前自行复习课 堂内容1第五章5.1-5.3 PLC的应用指 令（位元件，移位等） 应用指令、程序流程指 令、比较传送指令2课前自学CMP指 令的调试视频154-5.6 PLC应用指令 （数据处理等）四则运算与逻辑运算指 令、循环与移位指令、数 据处理指令等25. 10. 1,5. 10.42第六章6PLC的特殊功能模块6.2-6.3 PLC 与 A/D、D/A 的应用设计21PLC应用系统设计互动 交流2课前查阅PLC的 应

10、用文章并交流2六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1编程软件环境的熟悉3掌握编程软件的使用方 法和PLC硬件结构上机完成3-4个 PLC程序调试 （熟悉定时器计 数器的使用）验证必做2PLC指令的应用编程3掌握PLC指令的应用， 编写PLC的应用程序上机完成3-4个 习题的调试验证必做3按钮式人行交通控制3掌握SFC设计和编程的 方法上机完成STL指 令程序的调试综合必做4大小球分选传送控制3掌握SFC设计、编程、 调试的方法上机完成启动为 主式梯形图程序 的编写综合必做注：1,实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时 作业等点名记录、课堂发言记 录、作业完成质量和实验30%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材（1）可编程控制器原理及其在液压系统中的应用周恩涛主编 机械工业出版社（2）PLC基础及应用教程（三菱FX2N系列）秦春斌，机械工业出版社