新版-(本)机械工业版-可编程教学大纲.doc

课程编号：
课程名称：可编程控制器（Programmable Controller）
《可编程控制器》教学大纲
课程类别
专业选修课
适用专业
电子科学与技术、电子信息工程
开课学期
6
学分
4/3
总学时
68/45
理论学时
50/30
与其他课程的联系：先修数字电路、模拟电路
建议教材
廖常初《FX系列PLC编程及应用》机械工业出版社 2008年4月
主要参考书
[1] 俞国亮主编《PLC原理与应用》 清华大学出版社2005
[2] 钟肇新 范建东 编著《可编程程序控制器原理及应用》华南理工大学出版社2005
[3] 廖常初编著《可编程程序控制器应用技术》 重庆大学出版社 1998.10
[4] 郁汉琪主编《机床电气及可编程序控制器实验指导书》高教出版社2001
[5] 王也仿《可编程控制器应用技术》 机械工业出版社 2003
一、课程的性质、地位和任务（小标题用黑体小四号字，下同）
本课程是高等学校机械类、机电类、自动化、电子类专业的一门专业课。是一门实践性较强的应用技术课程，通过本课程的学习使学生掌握可编程控制器的工作原理及应用知识，为从事可编程控制器控制系统的应用和研究奠定基础。
可编程序控制器，简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点，在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。无论是国外引进的自动化生产线，还是自行设计的自动控制系统，都广泛采用单台或多台可编程序控制器组成。所以，掌握PLC技术，是改造传统生产工艺和设备的重要途径。
二、课程章节的基本要求及学时分配
电子信息工程专业学时分配：
序号
章节教学内容
学时分配
理论
实践
合计
1
第1章 概述
2

2
2
第2章 PLC的硬件
4

4
3
第3章 PLC程序设计基础
6
6
12
4
第4章 开关量控制系统梯形图设计
2

2
5
第5章 顺序控制梯形图的编程方法
6
6
12
6
第6章 FX系列PLC的应用指令
10
3
13
合计

30
15
45

电子科学与技术专业学时分配：
序号
章节教学内容
学时分配
理论
实践
合计
1
第1章 概述
2

2
2
第2章 PLC的硬件
4

4
3
第3章 PLC程序设计基础
6
6
12
4
第4章 开关量控制系统梯形图设计
3

3
5
第5章 顺序控制梯形图的编程方法
9
6
15
6
第6章 FX系列PLC的应用指令

18
6
24
7
第7章 PLC的通信与计算机通信网络
4

4
8
第8章 PLC在模拟量闭环控制中的应用
2

4
9
第9章 PLC应用中的其他问题
2

4
合计

50
18
68
三、教学章节教学目的、基本内容要求、重点和难点
第1章 概述（2学时）
1．教学内容
1.1PLC的结构与特点
1.2 PLC的工作原理
2．教学目的（含基本了解和重点掌握和理解的主要内容及难点，教学手段和实践教学环节）
教学重点：可编程控制器的结构与特点、PLC的工作原理；
教学难点：PLC的工作原理；
第2章 PLC的硬件（4学时）

一．教学内容
2.1 CPU模块与I/O模块
2.2 FX系列PLC性能简介
2.3 特殊功能模块
2.4 FX系列PLC的通信功能与通信模块
2.5 编程设备与人机接口
二．教学目的
教学重点：CPU模块与I/O模块、FX系列PLC性能简介；
教学难点：CPU模块与I/O模块；
第3章 PLC程序设计基础（6学时）
一．教学内容
3.1 PLC的编程语言
3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元件
3.3 FX系列PLC的基本逻辑指令
二．教学目的
教学重点：FX系列PLC的编程软组件、基本逻辑指令的应用；
教学难点：FX系列PLC的编程软组件、基本逻辑指令的应用；
第4章 开关量控制系统梯形图设计方法（2学时/3学时）
一．教学内容
4.1 梯形图的经验设计法与继电器电路转换法
4.2 顺序控制设计法与顺序功能图
二．教学目的
教学重点：梯形图的经验设计法与继电器电路转换法；
教学难点：梯形图的经验设计法与继电器电路转换法；
第5章 顺序控制梯形图的编程方法（6学时/9学时）
一．教学内容
5.1 使用STL指令的编程方法
5.2 使用起保停电路的编程方法
5.3 以转换为中心的编程方法
5.4 具有多种工作方式的系统的编程方法
二．教学目的
教学重点：使用STL指令的编程方法、使用起保停电路的编程方法、以转换为中心的编程方法；
教学难点：使用起保停电路的编程方法、以转换为中心的编程方法；
第6章 FX系列PLC的应用指令（10学时/18学时）
一．教学内容
6.1 应用指令的表示方法与数据结构
6.2 程序流控制指令
6.3 比较传送与数据变换指令
6.4 算术运算与字逻辑运算指令
6.5 循环移位与移位指令
6.6 数据处理指令
6.7 高速处理指令
6.8 方便指令
6.9 外部I/O设备指令
6.10 FX系列外部设备指令
6.11 浮点数运算指令
6.12 时钟运算指令
6.13 其他指令
二．教学目的
教学重点：循环移位与移位指令、数据处理指令、高速处理指令；
教学难点：循环移位与移位指令、数据处理指令；
第7章 PLC的通信与计算机通信网络（0学时/4学时）
一．教学内容
7.1 计算机通信方式与串行通信接口
7.2 计算机通信的国际标准
7.3 计算机链接通信协议
7.4 计算机链接通信协议中的命令
7.5 N∶N链接通信协议与并行链接通信协议
7.6 无协议通信方式与RS通信指令
7.7 PLC串口通信调试软件及其应用
7.8 计算机与PLC通信的通信程序编程实例
二．教学目的
教学重点：PLC的通信与计算机通信网络
教学难点：PLC的通信与计算机通信网络
第8章 PLC在模拟量闭环控制中的应用（0学时/2学时）
一．教学内容
8.1 变送器与模拟量输入模块的选择与使用
8.2 闭环控制的基本概念
8.3 PID指令在闭环控制中的应用
8.4 PID控制器的参数整定方法
二．教学目的
教学重点：PLC在模拟量闭环控制中的应用
教学难点：PLC在模拟量闭环控制中的应用
第9章 PLC应用中的其他问题（0学时/2学时）
一．教学内容
9.1 PLC应用系统的设计调试方法
9.2 PLC应用系统的可靠性措施
9.3 节省PLC输入输出点数的方法
9.4 FX-1N-5DM微型显示模块的应用
二．教学目的
教学重点：PLC在工业现场中应用的实际问题
教学难点：PLC在工业现场中应用的实际问题
四、本课程实践、实习要求与能力要求
（一）知识水平目标
要求学生熟练掌握FXGP软件的编程环境，包括：梯形图的绘制、SFC的编制、指令表的编程方法；PLC的硬件结构；软组件结构；PLC在工业现场的应用。
（二）能力与素质培养目标
1．独立获取知识的能力，逐步掌握科学的学习方法，增强独立思考的能力，能更新知识结构。
2．科学观察和思维的能力，在掌握基本知识点的基础上，通过观察、分析、综合、归纳等方法培养学生发现问题和提出问题的能力，勇于提出自己的独特见解。
3．分析问题和解决问题的能力--注重理论联系实际，通过习题提高学生发现问题与解决问题的能力。
4．求实精神--通过PLC的课程教学培养学生追求真理的勇气、严谨求实的科学态度和刻苦钻研的作风。
5． 创新意识--通过介绍前人发现规律总结规律的艰辛历程,引导学生树立科学的世界观,激发学生的求知热情、探索精神、创新欲望以及敢于向旧观念挑战的精神。
五、本课程的教学方式与考核方法
闭卷考试。课程成绩评定方式如下：
1、平时成绩：包括出勤、课堂提问、作业占10％。
2、期中考试成绩：占10％。
3、实验成绩：占20％。
4、期末考试成绩：占60％。
5、综合考核成绩：总成绩=平时（10%）+期中（10%）+实验（20%）+期末（60%）。

执笔人
罗文彬
专业负责人
赖森财
教学系主任
彭永仙
参编人员
罗文彬、赖森财
制修订日期
2009年2月
所属专业教研室
电子科学与技术