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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，编写相应的程序。本课程应在电工基础、
2、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可编程控制器基本结构与工作原理44西门子S7-20
3、0 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
4、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 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
5、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PL
6、C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
7、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
8、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
9、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
10、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。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
11、 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
12、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
13、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
