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1、电气控制与 PLC 技术教学大纲课程名称： 电气控制与 PLC 技术课程编号： 14030068课程类别： 专业方向课/必修课学时/学分： 52/4开设学期： 第六学期开设单位： 物理与机电工程学院适用专业： 电气工程及其自动化说明一、课程性质与说明1、课程性质专业方向课/必修课2、课程说明本课程使学生初步了解可编程控制器及其应用，掌握基本的工作原理和编程方法，了解和掌握在工厂自动化实践中使用可编程控制器进行应用系统设计的基本方法。 具体来说，使学生能够掌握 PLC 的基本原理，能够阅读 PLC 的程序，分析 PLC 控制系统，能够根据生产实际的需要，设计相应的 PLC 控制系统，编写相应的程
2、序。本课程应在电工基础、电子技术教学之后开设，本课程实践性强，学好这门课程的关键在于理论联系实际，讲授中应尽可能结合实物进行直观教学及多媒体教学，重视实践技能训练。部分理论课进行现场教学，实践环节在实验实训室进行。二、教学目标理解常用低压电器的符号、用途及电气参数，机床电气控制线路的基本环节；掌握机床电气控制原理图、接线图的读图与分析方法；掌握 PLC 工作原理、指令系统及应用。具备正确分析电气器件故障原因初步能力，电气控制电路分析及读图能力，PLC 中等复杂应用能力。三、学时分配表章序 章题讲授学时实验学时实践学时上机学时小计1 常用低压电器 82 电气控制线路的基本控制环节 83 可编程控
3、制器基本结构与工作原理 44 西门子 S7-200 系列 PLC 的结构与编程元件 45 西门子 S7-200 系列 PLC 的基本指令 106 西门子 S7-200 PLC 的功能指令 87 西门子 S7-200 PLC 的网络与通讯 28 可编程控制器编程软件 29 可编程控制系统的设计 210 可编程控制器的应用实例 4合计 52四、教学教法建议以课堂讲授法为主，结合讨论法、演示法和任务驱动法，利用多媒体课件进行讲授。五、课程考核及要求1考核方式 考试（） ；考查（ ） 。2成绩评定 计分制 百分制（） ；五级分制（ ） ；两级分制（ ） 。成绩构成 总成绩= 平时考核（10 ）+中期考
4、核（20 ）+期末考核（70 ）。第 1 章 常用低压电器教学目标了解常用低压电器的分类及各种常用低压电器的典型产品及主要技术参数；熟悉各种常用低压电器的结构和工作原理；掌握各种常用低压电器的用途、图型符号、文字符号及其正确选用原则。教学时数 8 学时教学内容绪论 1.1 常用低压电器的分类1.2 电磁式低压电器1.3 电磁式接触器1.4 电磁式继电器1.5 时间继电器1.6 速度继电器1.7 热继电器1.8 熔断器 1.9 低压断路器1.10 主令电器教法建议课堂讲授法和演示法，利用多媒体课件进行讲授。考核要求 了解内容 常用低压电器的分类及各种常用低压电器的典型产品及主要技术参数；熟悉内容
5、 各种常用低压电器的结构和工作原理；掌握内容 各种常用低压电器的用途、图型符号、文字符号及其正确选用原则。参考书目 王阿根编著可编程控制原理与应用北京 清华大学出版社，2007，第 1章第 2 章 电气控制线路的基本控制环节教学目标 熟练掌握各种基本控制电路的构成和工作原理；读懂一般的继电器控制电路图。教学时数 8 学时教学内容 2.1 电气图形符号及控制线路绘制规则；2.2基本控制线路；2.3几种典型的电动机控制线路；2.4 电动机控制的保护环节。教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量。考核要求 各种基本控制电路的构成和工作原理，一般的继电器控制电路图的视读。参考书目 王阿根编著可编
6、程控制原理与应用北京 清华大学出版社，2007 ，第 2章。第 3 章 可编程控制器基本结构与工作原理教学目标 了解 PLC 定义、历史、特点、发展趋势、知名 PLC 公司简介；理解 PLC的物理结构、整体结构；PLC 的工作方式、工作原理。教学时数 4 学时教学内容 3.1 可编程控制器概述；3.2 可编程控制器的硬件构成；3.3 可编程控制器的编程语言；3.4 可编程控制器的工作原理；3.5 可编程控制器的结构特点与技术指标；3.6 可编程控制与微机及继电器控制系统的区别。教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量。考核要求 可编程控制器的工作原理，基本构成，主要技术指标及应用环境。参
7、考书目 王阿根编著可编程控制原理与应用北京 清华大学出版社，2007，第章。晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第 1 章。第 4 章 西门子 S7-200 系列 PLC 的结构与编程元件教学目标 了解 S7-200 PLC 的功能结构；了解 S7-200 PLC 的功能模块；掌握 S7-200 PLC 的编程元件的数据存储类型、编址方式、寻址方式及地址分配。教学时数 4 学时教学内容 4.1 S7-200 PLC 的功能；4.2 S7-200 PLC 的结构；4.3 S7-200 PLC 的功能模块；4.4 S7-200 PLC 内部元器件。教法建议 课堂教
8、学应使用多媒体课件加大信息容量。考核要求 S7-200 PLC 的编程元件的数据存储类型、编址方式、寻址方式及地址分配。参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第章。第 5 章 西门子 S7-200 系列 PLC 的基本指令教学目标 掌握西门子 S7-200 的常用指令；理解定时器、计数器指令和数据运算指令。教学时数 10 学时教学内容 5.1 常用指令及其应用；5.2 定时器与计数器指令及其应用；5.3 数据运算指令及其应用。教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量，根据实验条件适度增大实验学时。考核要求 应用可编程控制器的基本逻辑指令，能够编制
9、梯形图控制程序，解决中等复杂程度的实际控制问题。参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第 3 章。第 6 章 西门子 S7-200 PLC 的功能指令教学目标 理解西门子 S7-200 的数据处理指令、程序控制指令、顺序控制指令、特殊功能指令。教学时数 8 学时教学内容 6.1 数据处理功能指令及其应用；6.2 程序控制指令及其应用；6.3 顺序控制指令及其应用；6.4 特殊功能指令及其应用。教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量，根据实验条件适度增大实验学时。考核要求 会应用可编程控制器的功能指令；熟练应用可编程控制器的步进顺控指令，能够编制
10、顺序功能程序，解决中等复杂程度的实际控制问题。参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第 4 章。第 7 章 西门子 S7-200 PLC 的网络与通讯 教学目标 了解 S7-200 通信部件；理解 S7-200 通信协议；掌握利用 TCP/IP协议实现以太网通信的方法。教学时数 2 学时教学内容 7.1 S7-200 通信部件介绍；7.2 S7-200 PLC 的通信；教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量，根据实验条件适度增大实验学时。考核要求 了解网络概念及通信设备的使用；掌握 S-200 的通信方式；掌握 S7-200 的通信的实现方法。
11、参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第 5 章。第 8 章 可编程控制器编程软件教学目标 掌握 STEP7-Micro/WIN 编程软件和 S7-200 PLC 仿真软件的使用方法。教学时数 2 学时教学内容 8.1 STEP7-Micro/WIN 编程软件；8.2 S7-200 PLC 仿真软件。教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量，根据实验条件适度增大实验学时。考核要求 熟练应用 STEP7-Micro/WIN 编程软件编写程序；熟练应用 S7-200 PLC 仿真软件进行仿真。参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华
12、大学出版社，2007,第 5 章。王阿根编著可编程控制原理与应用北京 清华大学出版社，2007 ，第 9章。第 10 章 可编程控制系统的设计教学目标 了解可编程控制系统设计的一般方法；理解可编程控制器应用系统的软、硬件设计；掌握可编程控制系统的可靠性设计方法。教学时数 2 学时教学内容 10.1 可编程控制系统设计的一般方法；.10.2 可编程控制器应用系统的硬件设计；.10.3 可编程控制器应用系统的软件设计；.10.4 可编程控制器应用系统的可靠性设计。.教法建议 课堂教学应使用多媒体课件加大信息容量，根据实习条件适度增大现场实际应用学时。考核要求 可编程控制系统设计的一般方法；可编程控
13、制器应用系统的软、硬件设计和可靠性设计方法。参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第 7 章。王阿根编著可编程控制原理与应用北京 清华大学出版社，2007 ，第 8章。第 11 章 可编程控制器的应用实例教学要点 掌握西门子 S7-200 PLC 和三菱 FX 系列 PLC 在工业控制中的应用。教学时数 4 学时教学内容 （根据情况选讲实例）11.1 装配流水线控制系统设计；.11.2 显示控制系统设计；.11.3 十字路口信号灯控制系统设计；11.4 电梯控制系统设计。教法建议 课堂教学应使用课件加大信息容量，根据实习条件适度增大现场实际应用学时。考
14、核要求 熟练掌握中等程度的 PLC 设计方法。参考书目 晁阳主编可编程控制器原理应用与实例解析北京 清华大学出版社，2007,第 7 章。王阿根编著可编程控制原理与应用北京 清华大学出版社，2007 ，第 8章。附 其它参考书目 教材 张晓峰等主编.北京 国防工业出版社，2010。参考书目 1 何献忠主编可编程控制器应用技术（西门子 S7-200 系列） 北京 清华大学出版社，20072 王曙光编著S7-200 PLC 应用基础与实例北京 人民邮电出版社，20073 张万忠编著可编程控制器入门与应用实例（西门子 S7-200 系列）北京 中国电力出版社，20074 国家标准局编电气制图及图形符
15、号国家标准汇编北京 中国标准出版社，19895 史国生主编电气控制与可编程控制技术北京 化学工业出版社，20046 陈立定等编著电气控制与可编程控制器的原理及应用北京 机械工业出版社 20057 宋伯生编著PLC 编程实用指南北京 机械工业出版社，20078 殷建国主编工厂电气控制技术北京 经济管理出版社，20069 西门子公司编S7-200 可编程控制器系统手册200510 三菱公司编FX1S、FX1N FX2N FX2NC 编程手册200111 三菱公司编GX Developer Ver.7/Simulator Ver.6 操作手册 2002执笔 ：张晓峰 审核 ：王学志 张静 制（修）订时间：2011.10电气控制与 PLC 技术实验教学大纲课程名称：电气控制与 PLC 技术实验课程编号：14030069课程类别：专业方向课/必修课学时/学分：12/0.5开设学期：第六学期开设单位：物理与机电工程学院适用专业：电气工程及其自动化说明一、课程性质 本课程针对电气工程及其自动化专业四年级，是该专业的重要专业技术应用课程。可编程控制器是以计算机控制技术为核心，面向实现高效简便控制目的的实用控制器；故本门课程的性质决定了在学生掌握基本理论基础的前提下，重点提高学生运用该控制器设计实际控制系统的能力，故组织好可编程控制器实验显得尤为重要。二、教学目标 nts
