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1、长春理工大学光电信息学院 通信原理教案可编程控制器原理与应用教案2015-2016第二学期长春理工大学光电信息学院翟红艺2016.3.5课程编号：0340039总学时：40 实验学时：8 学分：2.3课程类别：专业课 开课学期：6适用专业：电子信息工程专业 开课单位：电子信息教研室一、课程性质、目的和任务1. 本课程为电子工程分院电子信息工程专业学生的必修的专业课。2. 目的和任务是使学生了解可编程控制器分类、应用场合、现状和发展趋势；熟悉可编程序控制器组成，硬件配置；掌握可编程控制器特点、基本原理和工作过程；掌握可编程控制器基本指令及可编程控制器应用编程指令；了解可编程控制器程序设计方法和步
2、骤，以及可编程控制器各类指令及功能综合应用。通过本课程的学习，使学生为今后在工作中的应用打下坚实的理论和实践基础。二、课程教学基本要求1. 课程的先修课程：电路分析、模拟电路原理、数字电路原理。2. 课程的重点和难点:可编程控制器的工作过程，基本指令，程序设计，可编程控制器各类指令及功能综合应用设计。3. 课程教学方法：课堂讲授及计算机仿真相结合；理论教学和实验教学相结合。4. 课程的学习方法：理论学习，计算机仿真练习，验证性实验与设计性实验等方法三、课程授课内容及课时分配第1章可编程控制器概述 授课学时：21. 可编程控制器的基本概念2. 可编程控制器的特点及应用3. 可编程控制器的发展与现
3、状重点：可编程控制器的基本概念第2章可编程控制器工作原理 授课学时：21. 可编程控制器的组成及功能2. 可编程控制器的结构及软件3. 可编程控制器的工作原理4. 可编程控制器系统与继电器系统的工作原理的差异重点：可编程控制器的功能、可编程控制器的工作原理难点：可编程控制器的工作原理第3章可编程控制器的编程基本指令及应用 授课学时： 121. 三菱FX2N系列可编程控制器2. 三菱FX2N系列可编程控制器的组成及功能3. 三菱FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用4. 梯形图编程方法规则及注意事项5. 常用基本环节的编程6. 基本环节编程实例重点：三菱FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用
4、、梯形图编程规则难点：可编程控制器的基本指令、梯形图编程方法规则第4章可编程控制器步进指令及状态编程法 授课学时：41. 步进指令与状态转移图表示方法2. 编制SFC图的注意事项和规则3. 多流程步进顺序控制重点：步进指令与状态转移图表示方法难点：多流程步进顺序控制第5章可编程控制器应用指令及编程方法 授课学时：81. 三菱FX2N系列应用指令及使用要素2. 程序流程类应用指令及应用3. 传送、比较类应用指令及应用4. 算术及逻辑运算应用指令及应用5. 循环与位移指令及应用6. 数据处理指令及应用7. PLC外部设备I/O指令重点：指令及编程方法难点：编程方法第6章可编程控制器系统设计 授课学
5、时：41. PLC控制系统设计的基本内容及步骤2. 可编程控制器在轧钢生产线上的应用重点：PLC控制系统设计的基本内容及步骤难点：系统设计应用四、实验 1. 实验项目一览表序号实验项目名称学时实验类别实验要求实验类型每组人数1与或非逻辑功能实验2基础掌握验证型22定时器/计数器功能实验2基础掌握验证型23十字路口交通灯控制实验2设计掌握综合型24水塔水位控制实验2设计掌握综合型22. 实验项目目的和要求：序号1. 与或非逻辑功能实验：熟悉PLC装置，熟悉PLC及实验系统的操作，掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。序号2. 定时器/计数器功能实验：掌握定时器的扩展及其编程方法，掌握计数器的扩展及其
6、编程方法。序号3. 十字路口交通灯控制实验：熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法， 掌握用PLC解决实际问题的过程。序号4. 水塔水位控制实验：用PLC构成水塔水位自动控制系统。3. 考核方式随堂测试五、课程总学时分配课程总学时为40，其中理论学时32，实验学时8。章内 容讲课实验课习题课实践课总学时1可编程控制器概述222可编程控制器工作原理223可编程控制器的编程基本指令及应用122144可编程控制器步进指令及状态编程法4265可编程控制器应用指令及编程方法82106可编程控制器系统设计426合计32840六、推荐教材及参考书教 材：电气控制与可编程控制器技
7、术（第3版）史国生编 化学工业出版社，2010年7月主要参考书：可编程控制器原理与应用技术秦长海，董昭.主编 北京邮电大学出版社，2009年6月实验指导书：可编程控制器原理及应用实验指导书 翟红艺主编 院内教材七、课程考核方式课程成绩考试成绩占70%，平时成绩占30%（实验占20%，平时占10%）。八.教学授课班级电子信息工程专业 13311 13312 13313 电子信息科学与技术专业13351- 27 -教 案次数第 1 次课课 题可编程控制器概述授课类型理论课（ ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2学时教学目的要求可编程控制器的基本概念、 可编程控制器的特点及应用、 可编程控制器的发
8、展与现状教学内容提要时间设计本学期所授课程的主要内容及要求1.1. 内容（共八章）1.2. 要求：平时作业按时全交。1.3. 考勤：课堂点名；作业登记。1.4. 实验：人人动手完成每一个实验项目，独立完成实验报告成绩评定方法：总分=期末（70%）+平时（10%）+实验（20%）其中平时成绩=作业70%+考勤30%1.5. 手机：13843092392 Email：1. 可编程控制器的基本概念定义：可编程控制器是一种数字运算电子系统，专为在工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输人输出，控制各种类型的机
9、械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备都应按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的设计。2. 可编程控制器的特点及应用3. 可编程控制器的发展与现状5min15min25min30min15min教学重点难点重点：可编程控制器的基本概念讨论 思考作业思考： 可编程控制器有哪些应用教学后记教 案次数第 2次课课 题可编程控制器工作原理授课类型理论课（ ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2学时教学目的要求可编程控制器的功能、可编程控制器的工作原理可编程控制器的工作原理教学内容提要时间设计1. 可编程控制器的组成及功能2. 可编程控制器的结构及软件3. 可编程控制器的工作原理45mi
10、n5min20min20min教学重点难点重点：可编程控制器的功能、可编程控制器的工作原理难点：可编程控制器的工作原理讨论 思考作业作业：1.3教学后记掌握可编程控制器的功能、可编程控制器的工作原理教 案次数第3 次课课 题可编程控制器的编程基本指令及应用授课类型理论课（ ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2学时教学目的要求 三菱FX2N系列可编程控制器教学内容提要时间设计可编程控制器系统与继电器系统的工作原理的差异在硬件和软件方面采取了多种措施，使PC除了本身具有较强的自诊断能力，能及时给出出错信息，停止运行等待修复外，还使PC具有了很强的抗干扰能力。可编程序控制器是在继电器顺序控制基础上
11、发展起来的，以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动控制技术和通讯技术的通用自动控制装置。因其简单易懂，操作方便，可靠性高等优点，获得了广泛的应用，与机器人、计算机辅助设计/制造成为现代控制三大之柱。可编程控制器通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序，实现控制任务。PLC采用循环顺序扫描方式工作，CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器区域；然后根据用户程序中的程序指令来处理传感器信号，并将处理结果送到输出映像寄存器区域，在每个扫描周期结束时，送入输出模块。技术性能指标1、I/O点数2、存储容量3、扫描速度4、指令系统5、可扩展性6、通信功能20min
12、25min 30min15min教学重点难点重点：三菱FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用、梯形图编程规则难点：可编程控制器的基本指令、梯形图编程方法规则讨论 思考作业讨论：可编程控制器的工作原理教学后记通过学习掌握可编程控制器的工作原理 教 案次数第 4 次课课 题可编程控制器的编程基本指令及应用授课类型理论课（ ）、实践课（ ）、实习（ ）教学时数2学时教学目的要求 三菱FX2N系列可编程控制器的组成及功能教学内容提要时间设计2.4.1 电路支路开始标记指令和输出指令 逻辑表达式：X000=Y000程序：0 LDX0001 OUTY000 2.4.2 触点的简单连接指令 0 LD X0101 ANDM1102 OUTY0023 LD X0114 ANIM2005 OUTM210 5min20min20min 15min30min教学重点难点重点：三菱FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用、梯形图编程规则难点：可编程控制器的基本指令、梯形图编程方法规则讨论 思考作业2.12、2.13教学后记通过学习掌握可编程控制器的基本指令教 案
