电气控制与PLC教学大纲

电气控制与PLC教学大纲一、课程基本信息课程编号1070002008课程中文名称电气控制与 PLC课程英文名称Electric Control and PLC课程类别专业与专业方向课适用专业自动化开课学期第七学期总 学 时48学时，其中课内讲授 40学时、实验 8学时总 学 分3开课模式必修先修课程电路 A 、自动控制理论、电力拖动与运动控制系统本课程是自动化专业的专业课。课程从工程实践的角度出发，系统地讲授工厂中常用电器设备的结构、工作原理，继电器 接触器控制系统设计和课程简介可编程序控制器的原理与控制系统设计。课程强调工程的设计、调试以及工程实现中实际问题的处理。通过学习使学生掌握现代电气控制的基本知识，具备必要的工程技术基础和专业知识。建议教材鲁远栋 . PLC机电控制系统应用设计技术. 北京：电子工业出版社，2006参考资料1廖常初 . PLC 编程及应用 . 北京：机械工业出版社， 20052王兆义 . 可编程控制器教程 (第 2 版 ). 北京：机械工业出版社，2006二、课程教学目标1.通过电气控制和可编程控制器的发展历史、基本概念和发展趋势的学习，理解电气控制与可编程控制器的局限性，能够根据控制对象正确选择和使用控制方式。2.知道常用低压电器的原理、特性和电气符号，能够分析电气原理图的各种典型环节。3.知道交流、直流电机的启动、停止和调速控制线路，理解电气线路中常用的保护措施，能够分析典型电气原理图。4.知道电气控制系统的设计方法，能够根据实际系统控制要求，选择适当的器件，运用专业知识设计简单的电气控制系统原理图。5.知道可编程控制器的结构，理解可编程控制器的工作原理，能够根据控制要求选择合适型号的PLC 和控制模块。6.知道三菱 FX 系列 PLC 的逻辑指令，理解 S7-200PLC 的编程软元件，寻址方式和逻辑指令，理解不同厂家 PLC 的异同，能够完成梯形图和语句表的转换。7.掌握梯形图和顺序功能图编程语言，能够分析和设计典型环节的梯形图。8.知道 PLC 程序设计方法，能够根据控制要求，选择合适的方法设计数字控制系统的PLC 程序。9.知道西门子 S7-200PLC 功能指令和通信指令，能够设计较复杂的控制程序。10.知道 PLC 控制系统设计方法，能根据控制要求，设计较复杂的控制系统。1911.掌握西门子 S7-200PLC的操作、编程和调试，具备设备操作能力和实验动手能力。三、课程教学目标与毕业要求的对应关系毕业要求指标点内容1. 工程知识： 能够将数学、 自然科1.3 掌握自动化专业知识，能够将学、工程基础和专业知识用于解决其应用于解决自动控制领域的复自动控制领域复杂工程问题。杂工程问题。3. 设计 /开发解决方案： 能够设计针对自动控制领域复杂工程问题3.2 能够综合运用专业理论和技的解决方案，设计满足特定需求的术手段设计针对自动控制领域复自动控制系统，并能够在设计环节杂工程问题的解决方案， 并在设计中体现创新意识， 考虑社会、 健康、中体现创新意识。安全、法律、文化及环境等因素。课程教学目标H/L教学目标1、 2、3、 4、L5、 6、7、 8、9、 10、 11教学目标H4、 8、 9、 104. 研究： 能够基于专业理论知识，采用科学方法对自动控制领域的复杂工程问题进行研究，能够根据问题设计实验，并对实验结果进行综合分析，通过信息综合得到有效结论。4.1 能够运用自动化专业理论，采用科学方法对自动控制领域复杂工程问题进行实验方案设计。教学目标L 4、 8、 9、10、 115. 使用现代工具： 掌握文献检索、 5.2 能够正确开发、选择与使用恰资料查询及运用现代信息技术获当的技术、 资源和工具， 理解各自取相关信息的基本方法，能够针对的特点及局限性。自动控制领域复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、 资源、5.3 使用恰当的技术， 选择合适的现代工程工具和信息技术工具，包现代工程工具软件， 能够针对自动括对复杂工程问题的计算、仿真和控制领域的复杂工程问题进行建模拟，并能够理解解决方法的局限模、仿真和分析。性。H教学目标1、 4、6、 7、8、 9、 10、 11L四、理论教学内容与要求知识模知识点块(1) 电气控制的发1 常用 展历史低压电器 (2学 (2) 常用低压电时 ) 器(1) 电气 控制线路2 继电 的原理图教学要求了解电气控制的发展历史。知道电磁机构原理 ；知道主令电器原理及特性；知道接触器原理及特性； 知道继电器原理及特性；知道低压开关和低压断路器工作原理及特性；掌握常用低压电器的电气符号。知道电气控制线路的绘制原则、 图形及文字符号。掌握控制系统电气原理图分析方法。计划支撑教学时学目标1教学目标1，211 教学目20接触式控制系统 (8学时 )3 可编程控制器的概念及工作原理(4 学时 )4 西门子 S7-200 系列PLC概 (18学时 )(2) 电气 控制线路的基本规律(3) 电气 线路中的保护措施及典型控制线路(4) 电气 控制线路的一般设计方法(1) 可编 程控制器概述(2) 可编 程控制器的工作原理(1) 西 门 子 S7-200 系列 PLC(2) S7-200系列 PLC 逻辑指令系统(3) S7-200系列 PLC 的编程方法(4) 掌握顺序功能图的编程方法(5)S7-200 系 列 PLC 的功能指令理解绘制电气控制线路的基本规律，掌握自锁、互锁、多地、多条件、顺序控制等典型电气控制线路。知道交流、直流电机的启动、停止和调速控制线路；掌握电气线路中的保护措施。知道电气控制线路的一般设计方法； 能够根据实际系统控制要求， 选择适当的器件， 设计简单的电气控制系统原理图。理解可编程控制器的定义和特点；知道可编程控制器的发展历史和发展趋势；知道可编程控制器的分类及应用。知道可编程控制器的组成及组成部分的特点；知道可编程控制器的编程语言；理解可编程控制器的工作原理。知道 S7-200系列 PLC 的系统组成及特点；掌握各种编程软元器件和西门子 PLC 的编址方式。熟练使用 S7-200系列 PLC 的基本逻辑指令；掌握梯形图和语句表的转换。熟练设计典型控制环节梯形图；知道西门子S7-200系列 PLC 的编程方法；能够针对具体的控制要求，分析、设计对应的梯形图。掌握顺序功能图的基本概念和主要元素；掌握顺序功能图的绘制方法和顺序功能图转换成梯形图的方法；能够根据顺序控制对象，设计梯形图。知道西门子 S7-200PLC的基本功能指令；能够应用功能指令完成较复杂控制对象的控制程序。1422222644标 2，3， 4教学目标1，5教学目标 6，7，8，95 三菱FX 系三菱FX系列PLC知道三菱 FX 系列 PLC 的基本指令；理解不同教学目列指令系统与编程实2PLC 厂家产品的各自的特点及局限性。标 6PLC(2例学时 )6 PLC(1) 网络 通信的基知道网络通信的基础知识。0.5础知识概述教学目网络(2) 西 门 子 S7-200知道西门子 PLC 的通信方式； 知道西门子 S7-标 9及通0.5PLC 的通信与网络200 PLC 的通信指令。21信 (2(3) 西 门 子 S7-200知道 PLC 之间的通信方法；知道PLC 与上位1学时 )PLC 的通信实例机之间的通信方法。7 PLC理解可编程序控制器系统设计的一般原则与控制系步骤；知道可编程序控制器系统设计的硬件PLC 控制系统设计配置及软件设计；在不考虑非技术因素影教学目统设计与实例4(4 学响，能根据控制要求，设计较复杂的控制系标 10统方案。时 )五、实验教学内容与要求实验实验原理项目以 S7-200PLC1. PLC控制为核心，以按抢 答 钮、指示灯等器 的元器件设计 3组程序设计抢答器控制系与调统。试以 S7-200PLC为核心，以按2. 喷泉 的 钮、指示灯等模 拟 元器件和功能控制指令完成喷泉的模拟控制。实验设备及实验计划支撑教必做 /教学要求选做材料类型学时学目标掌握 S7-200PLC 逻THBDC-1辑指令和控制系统型 控制理设计教学目设计方法，培养学4论计算机型标 11必做生控制系统设计、控制技术实调试和实验分析的验平台 ;能力。掌握 S7-200PLC 逻辑指令、功能指令和控制系统设计方设计4教学目同实验 1标 11必做法，培养学生控制型系统设计、调试和实验分析的能力。六、考核方式考核环节权重 (%)备注期末考试50半开卷考试或上机考试。平时考核30作业、出勤、课堂小测验，课堂表现。实验操作20实验态度、操作技能和报告成绩最终综合成绩评定按五级分制折合给出，包括：优、良、中、及格、不及格。22