PLC教学大纲.docx
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PLC教学大纲
上饶职业技术学院
机电一体化技术专业
《PLC原理与技术》课程
（三年制高等职业教育10版）
教
学
大
纲
执笔人：
审定人：
批准人：
电子工程系
2010年9月1日
《PLC原理与技术》课程简介……………3
《PLC原理与技术》教学大纲……………4
《PLC原理与技术》实验大纲……………9
《PLC原理与技术》考试大纲……………12
《PLC原理与技术》课程设计……………15
«PLC原理与技术»课程简介
«PLC原理与技术»是我院机电一体化技术专业的一门专业课程。
它主要学习PLC应用以及控制线路设计的基本原则和方法。
可编程序控制器（PLC）是工业自动控制系统最常用的工具之一，是机电工程和电气类专业一门实践性很强的专业课，它主要研究以工业过程模型为被控对象、以PLC为手段的工业计算机自动控制系统，要求学生既要有电器、电子技术基础知识，又要有传感器、单片机及微机控制和网络通信技术的基本理论。
作为机电工程和电气类专业学生的重要专业课之一，能使学生掌握新型实用的专业技能，符合本专业培养目标的要求。
可较大地拓展该专业学生的职业综合技术能力。
通过本课程的学习，使学生熟悉PLC各个领域的应用，掌握PLC基本编程方法；本课程的特点：
1、利用理论和实践相结合教学的方式，以指导和规范学生的设计思路，设计实践。
2、突出职业教育的特点，淡化过多、过深的理论知识，扩展跨学科的适用范围，以实践应用为主。
3、学生独立承担课题设计。
仅给出设计题目及控制要求以及必要的提示；学生应用所学的理论知识，在教师的指导下，结合某一专题设计与实验，培养和提高学生独立思考、分析和解决实践问题的能力。
《PLC原理与技术》教学大纲
1课程的性质、任务和基本要求
1.1性质本课程是机电一体化技术专业的一门专业课程;主要学习PLC
技术在各领域的典型应用以及PLC程序的设计方法。
1.2任务掌握PLC程序设计的基本原则和方法，使学生具备一定的分析、解决实际问题的能力。
1.3基本要求
1.3.1了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势；
1.3.2掌握PLC的工作原理和基本组成结构；
1.3.3掌握施耐德电气小型PLC系统的操作，使用方法和各种功能单元使用；熟练运用梯形图、语句指令进行编程；
1.3.4掌握PLC与计算机通信的实现方法，了解用PLC作为节点实现现场总线结构的控制系统在工业自动化领域的应用。
2学时分配建议表
序号
教学内容
总学时
讲课
实验
1
第一章：
PLC的出现和发展，电气控制基础
2
2
2
第二章：
PLC的基本结构和工作原理
4
4
3
第三章：
PLC的通信和网络
4
2
2
4
第四章：
TWIDOPLC的系统构成
2
2
5
第五章：
PLC的硬件寻址和内部软元件
4
4
6
第六章：
PLC的基本编程指令
12
8
6
7
第七章：
TWIDOSOFT编程软件应用
20
4
14
8
第八章：
TWIDOPLC的特殊应用
8
4
4
总计
56
30
26
3课程内容
3.1第一章：
PLC的出现和发展，电气控制基础
3.1.1教学目的和要求：
了解PLC的定义和特点；了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势；掌握自动控制系统的组成及实现方法。
3.1.2教学重点与难点：
自动控制系统的组成及实现方法。
3.1.3教学建议：
以具体的自动控制系统举例讲述，多媒体演示为佳。
3.1.4教学内容：
3.1.4.1电气控制基础知识；
3.1.4.2基本电气控制电路；
3.1.4.3可编程序控制器的出现和发展。
3.2第二章：
PLC的基本结构和工作原理
3.2.1教学目的和要求：
了解PLC的对继电器控制系统的仿真，了解PLC的的硬件结构和各部分的作用；掌握PLC的各部分协调工作原理及PLC的扫描工作原理；了解PLC对I/O点的处理原理。
3.2.2教学重点与难点：
PLC的各部分协调工作原理及PLC的扫描工作原理。
3.2.3教学建议：
采用方框图的形式来着重分析PLC的协调工作原理及扫描工作原理。
3.2.3教学内容：
3.2.3.1PLC的基本结构；
3.2.3.2PLC的工作原理；
3.2.3.3PLC对I/O点的处理原理。
3.3第三章：
PLC的通信和网络
3.3.1教学目的和要求：
了解PLC信息交换的实现方法；了解数据通信的数据传输方式；掌握数据通信接口和介质；掌握PLC网络和现场总线。
3.3.2教学重点与难点：
数据通信的常用接口和物理介质；PLC网络和现场总线。
3.3.3教学建议：
通过接口和物理介质的实物展示来介绍它们的具体功用。
3.3.4教学内容：
3.3.4.1PLC信息交换的必要性；
3.3.4.2PLC信息交换的实现方法；
3.3.4.3PLC数据通信的数据传输方式；
3.3.4.4数据通信接口和介质，网络和现场总线。
3.4第四章：
TWIDOPLC的系统构成
3.4.1教学目的和要求：
了解TWIDOPLCCPU模块的分类；了解TWIDOPLC的附件和可选件；掌握TWIDOPLC的主要参数；了解TWIDOPLC数据保持和通信功能；掌握TWIDOPLC的安装和接线。
3.4.2教学重点与难点：
TWIDOPLC的主要参数；TWIDOPLC的安装和接线。
3.4.3教学建议：
对CPU模块的分类及附件和可选件可作一般性描述；对TWIDOPLC的主要参数要逐条解释；对TWIDOPLC的安装和接线能作演示。
3.4.4教学内容：
3.4.4.1CPU模块的分类；
3.4.4.2TWIDOPLC的附件和可选件；
3.4.4.3TWIDOPLC的主要参数；数据保持和通信功能；
3.4.4.4TWIDOPLC的安装和接线。
3.5第五章：
PLC的硬件寻址和内部软元件
3.5.1教学目的和要求：
了解硬件寻址的分配方法；掌握TWIDOPLC内部软元件的个数，种类，用途。
3.5.2教学重点与难点：
TWIDOPLC内部软元件的个数，种类，用途。
3.5.3教学建议：
以理论讲解为主；适当辅以实例给以阐释。
3.5.4教学内容：
3.5.4.1硬件寻址的分配方法；
3.5.4.2TWIDOPLC内部软元件介绍。
3.6第六章：
PLC的基本编程指令
3.6.1教学目的和要求：
掌握布尔指令，数值处理指令和程序指令的用法；了解浮点数指令。
掌握标准功能块的使用。
3.6.2教学重点与难点：
布尔指令，数值处理指令和程序指令的用法；标准功能块的使用。
3.6.3教学建议：
理论讲解为辅，直观现场演示为主，结合编程实例。
3.6.4教学内容
3.6.4.1布尔指令，数值处理指令和程序指令；
3.6.4.2标准功能块；
3.6.4.3浮点数指令。
3.7第七章：
TWIDOSOFT编程软件应用
3.7.1教学目的和要求：
了解TWIDOSOFT编程软件的安装和启动；掌握硬件和软件的配置方法；掌握梯形图编辑器和指令编辑器的用法；掌握连接管理的功能和用法；掌握程序、下载、备份、运行、停止等操作；掌握在线监控、动态数据表的用法。
3.7.2教学重点与难点：
梯形图编辑器和指令编辑器的用法；硬件和软件的配置方法；在线监控、动态数据表的用法。
3.7.3教学建议：
上机实践时间增加，采用现场逐条演示教学。
3.7.4教学内容：
3.7.4.1TWIDOSOFT编程软件的安装和启动；
3.7.4.2硬件和软件的配置方法；
3.7.4.3梯形图编辑器和指令编辑器的用法；
3.7.4.4连接管理的功能和用法；
3.7.4.5程序、下载、备份、运行、停止等操作；
3.7.4.6在线监控、动态数据表的用法。
3.8第八章：
TWIDOPLC的特殊应用
3.8.1教学目的和要求：
掌握I/O点的特殊功能；掌握专用功能块的特殊功能；了解系统位%S的应用；了解系统字%SW的应用。
3.8.2教学重点与难点：
I/O点的特殊功能；专用功能块的特殊功能。
3.8.3教学建议：
通过一个较大型的典型系统来分析以上功能。
3.8.4教学内容：
3.8.4.1I/O点的特殊功能；
3.8.4.2专用功能块的特殊功能；
3.8.4.3系统位%S的应用；了解系统字%SW的应用。
4说明
4.1本大纲根据教育部教高[2000]2号：
《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》制定。
4.2在保证达到教学目的要求的前提下，对教学内容、次序和学时分配等，可根据需要做适当的调整。
4.3考核方式：
考核由平时和理论、实践考试三部分组成。
《PLC原理与技术》实验大纲
《PLC原理与技术》是一门实践性很强的课程，教学中除了讲授必要的基本理论，基本知识外，还必须加强上机实验环节，它对学生掌握基本理论，运用基本知识，训练基本技能，增强实践能力、综合应用能力和创新意识都有着至关重要的作用。
本大纲适用于我院高职机电一体化专业。
上机软件主要使用TWIDOSOFT2.5中文版。
一般Windows98以上操作系统可支持。
1实验教学目标与基本要求
1.1教学目标本课程实验教学主要使学生在以后的学习和工作中掌握典型电气控制设计软件TWIDOSOFT2.5，通过本课程各个教学环节的教学，使学生对可编程序控制器系统的原理，组成和结构有一个系统的认识。
初步具备用PLC进行控制的分析和设计的基本技能，培养学生对PLC控制的设计思想系统选型和系统调试的能力，同时培养学生理论联系实际、严谨认真的科学态度和工作作风，为从事生产和科学试验打下初步基础。
1.2基本要求
1.2.1能掌握PLC的工作原理和基本组成结构；
1.2.2能掌握PLC的配置方法；
1.2.3能掌握PLC常用的指令系统，熟练运用梯形图语句进行编程；
1.2.4能熟悉自动化生产线、机电设备控制程序设计方法、系统综合调试能力。
2实验项目与学时分配
序号
实验项目
学时
1
PLC结构的认识，编程软件及编程电缆的使用
2
2
PLC指令系统的训练
2
3
C620车床电气控制
2
4
电机的多地点控制
2
5
电机正反转，星/三角启动
4
6
电机的顺序控制
2
7
小车的自动往返控制
4
8
数显抢答器的程序设计与仿真
4
9
交通灯控制器的程序设计与仿真
4
合计
26
3具体实验项目
3.1实验1 PLC结构的认识，PLC编程软件及编程电缆的使用
实验目的及要求
3.1.1熟悉PLC结构；
3.1.2熟悉PLC的电源，输入/输出I/O点及COM点的主要功能与接线。
3.1.3掌握TWIDOSOFT2.5的一般使用方法及步骤；熟悉TWIDOSOFT2.5软件的编辑环境；
3.1.4学会编程电缆的连接和使用；
3.1.5掌握通讯参数的配置，PLC型号的选择。
3.2实验2PLC指令系统的训练
实验目的及要求
3.2.1加深对指令系统的理解；
3.2.2掌握对指令系统的使用；
3.2.3学会程序的连接、监控、停止和运行。
3.3实验3C620车床电气控制
实验目的及要求
3.3.1掌握C620车床的I/O分配关系；
3.3.2掌握C620车床的控制思想及梯形图的实现；
3.3.3掌握PLC的I/O点连接。
3.4实验4电机的多地点控制
实验目的及要求
3.4.1掌握该控制的I/O分配关系；
3.4.2掌握电机的控制思想及梯形图的实现；
3.4.3掌握高级指令的使用。
3.5实验5电机正反转，星/三角启动
实验目的及要求
3.5.1了解电机正反转，星/三角启动的控制思想；
3.5.2掌握PLC的I/O点的分配与连接；
3.5.3掌握电机正反转，星/三角启动的主电路接线。
3.6实验6电机的顺序控制
实验目的及要求
3.6.1掌握电机顺序控制设计思想及一般方法；
3.6.2掌握PLC的I/O点的分配与连接；
3.6.3熟悉和掌握功能模块的使用。
3.7实验7小车的自动往返控制
实验目的及要求
3.7.1了解小车的自动往返控制设计思想及一般方法；
3.7.2掌握PLC的I/O点的分配与连接；
3.7.3掌握PLC内部位的使用。
3.8实验8数显抢答器的程序设计与仿真
实验目的及要求
3.8.1掌握数显抢答器的程序设计思想及一般方法；
3.8.2掌握PLC的I/O点的分配与连接；
3.8.3掌握比较指令的使用，字元件的操作。
3.9实验9交通灯控制器的程序设计与仿真
实验目的及要求
3.9.1了解交通灯控制器的程序设计思想及一般方法；；
3.9.2掌握PLC的I/O点的分配与连接；
3.9.3掌握比较指令的使用，字元件的操作。
《PLC原理与技术》考试大纲
1课程的性质、任务和基本要求
1.1性质本课程是机电一体化专业的一门专业课程;主要学习PLC
技术在各领域的典型应用以及PLC程序的设计方法。
1.2任务掌握PLC程序设计的基本原则和方法，使学生具备一定的分析、解决实际问题的能力。
1.3基本要求
1.3.1了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势；
1.3.2掌握PLC的工作原理和基本组成结构；
1.3.3掌握施耐德电气小型PLC系统的操作，使用方法和各种功能单元使用；熟练运用梯形图、语句指令进行编程；
1.3.4掌握PLC与计算机通信的实现方法，了解用PLC作为节点实现现场总线结构的控制系统在工业自动化领域的应用。
2考试的基本内容和要求
2.1PLC的出现和发展，电气控制基础
2.1.1教学目的和要求
了解PLC的定义和特点;了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势；掌握自动控制系统的组成及实现方法。
2.1.2考试主要内容
电气控制基础知识；基本电气控制电路；可编程序控制器的出现和发展
2.2PLC的基本结构和工作原理
2.2.1教学目的和要求
了解PLC的对继电器控制系统的仿真，了解PLC的的硬件结构和各部分的作用；掌握PLC的各部分协调工作原理及PLC的扫描工作原理。
了解PLC对I/O点的处理原理。
2.2.2考试主要内容
PLC的基本结构；PLC的工作原理；PLC对I/O点的处理原理。
2.3PLC的通信和网络
2.3.1教学目的和要求
了解PLC信息交换的实现方法；了解数据通信的数据传输方式；掌握数据通信接口和介质；掌握PLC网络和现场总线。
2.3.2考试主要内容
PLC信息交换的必要性；PLC信息交换的实现方法；PLC数据通信的数据传输方式；数据通信接口和介质，网络和现场总线。
2.4TWIDOPLC的系统构成
2.4.1教学目的和要求：
了解TWIDOPLCCPU模块的分类；了解TWIDOPLC的附件和可选件；掌握TWIDOPLC的主要参数；了解TWIDOPLC数据保持和通信功能；掌握TWIDOPLC的安装和接线。
2.4.2考试主要内容
CPU模块的分类；TWIDOPLC的附件和可选件；TWIDOPLC的主要参数；数据保持和通信功能；TWIDOPLC的安装和接线。
2.5PLC的硬件寻址和内部软元件
2.5.1教学目的和要求：
了解硬件寻址的分配方法；掌握TWIDOPLC内部软元件的个数，种类，用途。
2.5.2考试主要内容：
硬件寻址的分配方法；TWIDOPLC内部软元件知识。
2.6PLC的基本编程指令
2.6.1教学目的和要求：
掌握布尔指令，数值处理指令和程序指令的用法；了解浮点数指令。
掌握标准功能块的使用。
2.6.2考试主要内容
布尔指令，数值处理指令和程序指令；标准功能块；浮点数指令。
2.7TWIDOSOFT编程软件应用
2.7.1教学目的和要求：
了解TWIDOSOFT编程软件的安装和启动；掌握硬件和软件的配置方法；掌握梯形图编辑器和指令编辑器的用法；掌握连接管理的功能和用法；掌握程序、下载、备份、运行、停止等操作；掌握在线监控、动态数据表的用法。
2.7.2考试主要内容：
TWIDOSOFT编程软件的安装和启动；硬件和软件的配置方法；梯形图编辑器和指令编辑器的用法；连接管理的功能和用法；程序、下载、备份、运行、停止等操作；在线监控、动态数据表的用法。
2.8TWIDOPLC的特殊应用
2.8.1教学目的和要求：
掌握I/O点的特殊功能；掌握专用功能块的特殊功能；了解系统位%S的应用；了解系统字%SW的应用。
2.8.2考试主要内容：
I/O点的特殊功能；专用功能块的特殊功能；系统位%S的应用；了解系统字%SW的应用。
3考试（考核）方式和成绩评定
3.1考试（考核）方式
3.1.1理论考试考试方法笔试闭卷
考试时间2课时
3.1.2实验考试考试方法实验操作
考试时间2课时
3.2成绩评定方式平时成绩+理论考试成绩+实验考试成绩三项构成
4教学参考书
李建兴主编《可编程序控制器应用技术》北京机械工业出版社2004
廖常初主编《PLC编程及应用》北京机械工业出版社2005
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