电气与控制工程学院 课程教学大纲 课程名(COURSE TITLE): PLC与工控组态软件 课程代码(COURSE CODE): 7034021 学分(CREDIT VALUE): 3 开课单位(DEPARTMENT/UNIT)： 电控学院实验中心 版本(VERSION): DG7034021-202111自动化 课程负责人 (COURSE COORDINATOR): 李超（签章） 北方工业大学电气与控制工程学院 2021年11月
电气与控制工程学院 课程教学大纲 课 程 名（COURSE TITLE）： PLC 与工控组态软件 课程代码（COURSE CODE）： 7034021 学 分（CREDIT VALUE）： 3 开课单位（DEPARTMENT/UNIT）： 电控学院实验中心 版 本（VERSION）： DG7034021-202111 自动化 课程负责人 （COURSE COORDINATOR）： 李超 (签章) 北方工业大学 电气与控制工程学院 2021 年 11 月
目录 1课程基本信息 .3 2毕业要求与课程目标. 4 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 4 2.2课程目标 2.3毕业要求与课程目标的关系。 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排 6 3.2各知识单元内容和预期学习目标」 6 4课堂教学设计和实施载体 5课程实验教学 10 5.1实验名称和安排 10 5.2实验要求和教学组织 11 5.3实验预习和实验报告要求 14 5.4实验教学在能力培养方面的具体措施 .14 6课程考核方案和依据 .14 6.1课程考核方案 14 6.2课程各考核项评价依据和标准 15 7本次修订说明 17 8其他需要说明的问题 17
2 目 录 1 课程基本信息.............................................................................................................................. 3 2 毕业要求与课程目标.................................................................................................................4 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点...................................................................................4 2.2 课程目标...........................................................................................................................4 2.3 毕业要求与课程目标的关系....................................................................................... 5 3 课程内容及安排..........................................................................................................................6 3.1 课程学时总体安排.........................................................................................................6 3.2 各知识单元内容和预期学习目标.............................................................................. 6 4 课堂教学设计和实施载体........................................................................................................ 9 5 课程实验教学............................................................................................................................ 10 5.1 实验名称和安排........................................................................................................... 10 5.2 实验要求和教学组织.................................................................................................. 11 5.3 实验预习和实验报告要求....................................................................................... 14 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施................................................................... 14 6 课程考核方案和依据...............................................................................................................14 6.1 课程考核方案................................................................................................................14 6.2 课程各考核项评价依据和标准.................................................................................15 7 本次修订说明............................................................................................................................ 17 8 其他需要说明的问题...............................................................................................................17
1课程基本信息 课程名称（中文）PLC与工控组态软件 课程名称（英文）PLC and Industrial Control Configuration Software 课程计划学时 48 课外学时建议 48 计划学时构成理论学时32 实验学时16上机学时0 课外学时要求 线上学习要求：8 自主学习建议学时：40 先修课名称 数字电子技术 适用专业年级 自动化专业2021级及以后年级 开课单位 实验中心 本课程是是自动化专业的专业基础必修课，实践性较强，对于自动化专 业学生学习掌握智能制造控制设备和系统有重要作用。通过本课程的学习 使学生具备智能制造领域的相关基础知识和技能，掌握基于PLC的控制技术 课程简介 及工业控制系统的组态技术，具各初步的智能制造控制系统的设计、调试和 维护能力，培养学生的工程实践能力，为学生从事智能制造领域的应用研究 及开发奠定必要的专业基础。结课采用闭卷或一纸开卷考试，总评成绩由考 试、实验、作业和练习成绩构成。 基础资料： (1)《S7-1200PLC编程及应用》（第三版）廖常初主编.机械工业出版 社. 2020年9月 (2)课程电子讲义 教材和学习资源 (3)《PLC实验指导书》PLC实验室，2020年 参老资料. (1)《西门子S7-1200LC编程与应用》刘华波主编.机械工业出形 社.2020(2)《西门子S7-1200PLC编程手册》西门子公司.2020 (3)教师推荐的其它M00C和课程资源 大纲版本号 DG7034021-202111自动化 前一版本号 DG7034021-201912自动化 大纲修订人 李超、宋浩 修订时间 2021.11 课程负贵人 李志军（签字） 实验教学审核人 胡长斌（签字）
3 1 课程基本信息 课程名称（中文） PLC 与工控组态软件 课程名称（英文） PLC and Industrial Control Configuration Software 课程计划学时 48 课外学时建议 48 计划学时构成 理论学时 32 实验学时 16 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：8 自主学习建议学时：40 先修课名称 数字电子技术 适用专业年级 自动化专业 2021 级及以后年级 开课单位 实验中心 课 程 简 介 本课程是是自动化专业的专业基础必修课，实践性较强，对于自动化专 业学生学习掌握智能制造控制设备和系统有重要作用。通过本课程的学习， 使学生具备智能制造领域的相关基础知识和技能，掌握基于 PLC 的控制技术 及工业控制系统的组态技术，具备初步的智能制造控制系统的设计、调试和 维护能力，培养学生的工程实践能力，为学生从事智能制造领域的应用研究 及开发奠定必要的专业基础。结课采用闭卷或一纸开卷考试，总评成绩由考 试、实验、作业和练习成绩构成。 教材和学习资源 基础资料： （1）《S7-1200PLC 编程及应用》（第三版）廖常初主编.机械工业出版 社. 2020 年 9 月 （2）课程电子讲义 （3）《PLC 实验指导书》PLC 实验室，2020 年 参考资料： （1）《西门子 S7-1200PLC 编程与应用》 刘华波 主编.机械工业出版 社.2020（2）《西门子 S7-1200 PLC 编程手册》西门子公司.2020 （3）教师推荐的其它 MOOC 和课程资源 大纲版本号 DG7034021-202111 自动化 前一版本号 DG7034021-201912 自动化 大纲修订人 李超、宋浩 修订时间 2021.11 课程负责人 李志军（签字） 实验教学审核人 胡长斌（签字）
专业负责人 李志军 审核时间 2021.11 学院批准人 徐继宁（签字） 批准时间 2021.11 2毕业要求与课程目标 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 自动化专业2019版培养方案为本课程设置了4个观测点，具体如下： (1)毕业要求观测点3-2： 能够针对特定需求，设计满足自动化相关领域的系统、单元（部件）或工艺 流程。 (2)毕业要求观测点5-2： 能够开发或选择使用恰当的工具和技术用于解决自动化相关领域复杂工程 问题 (3)毕业要求观测点5-3： 利用现代工程工具对自动化相关领域复杂工程问题进行预测与模拟，并能够 理解其适用性和局限性。 (4)毕业要求观测点9-1： 理解控制、电气、计算机等多学科背景下，个体、团队成员以及负责人在复 杂工程实践中的作用和相互关系。 2.2课程目标 根据自动化专业毕业要求指标点，本课程设置了8个课程知识能力目标（简 称：PLC-X)。另根据教育部和学校要求，课程设置了1个素质目标，不做输出 目标考核。 PLC-1:理解PLC控制基本概念和基本原理 围绕电气控制知识等核心内容，对PLC及相关的基本概念、基本原理分别具 备识记、复述、区分、举例、解释、关联分析等不同层次的理解能力。 PLC-2:梯形图编程软件、工控组态软件应用 根据实际需求，完成PLC的编程软件、工控组态软件的选择、使用方法掌握 4
4 专业负责人 李志军 审核时间 2021.11 学院批准人 徐继宁（签字） 批准时间 2021.11 2 毕业要求与课程目标 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点 自动化专业 2019 版培养方案为本课程设置了 4 个观测点，具体如下： （1）毕业要求观测点 3-2： 能够针对特定需求，设计满足自动化相关领域的系统、单元（部件）或工艺 流程。 （2）毕业要求观测点 5-2： 能够开发或选择使用恰当的工具和技术用于解决自动化相关领域复杂工程 问题。 （3）毕业要求观测点 5-3： 利用现代工程工具对自动化相关领域复杂工程问题进行预测与模拟，并能够 理解其适用性和局限性。 （4）毕业要求观测点 9-1： 理解控制、电气、计算机等多学科背景下，个体、团队成员以及负责人在复 杂工程实践中的作用和相互关系。 2.2 课程目标 根据自动化专业毕业要求指标点，本课程设置了 8 个课程知识能力目标（简 称：PLC-X）。另根据教育部和学校要求，课程设置了 1 个素质目标，不做输出 目标考核。 PLC-1：理解 PLC 控制基本概念和基本原理 围绕电气控制知识等核心内容，对 PLC 及相关的基本概念、基本原理分别具 备识记、复述、区分、举例、解释、关联分析等不同层次的理解能力。 PLC-2：梯形图编程软件、工控组态软件应用 根据实际需求，完成 PLC 的编程软件、工控组态软件的选择、使用方法掌握
及应用，完成PLC应用中的通信与网络组态、编程与调试。 PLC-3:硬件结构分析及PLC梯形图编程设计 完成PLC硬件结构分析，结合应用场景和例题完成PLC常用梯形图指令掌握 和编程方法设计。 PLC-4:典型PLC控制系统设计 基于PLC完成简单控制系统设计，包括应用分析、程序设计、组态画面设计， 熟悉设计流程和验证方法。 PLC-5:PLC控制的技术分析与模拟 基于科学方法理解实际PLC控制问题的信号检测、传输、控制过程，运用实 验方法对PLC控制系统进行相关的信号检测及控制过程分析，通过实验对实际问 题进行模拟，通过数据分析得出合理有效的结论。 PLC-6:通过团队合作完成PLC控制方案设计 团队成员能够对PLC控制方案涉及的复杂任务进行分解，包括需求分析、设 备选型、架构设计、功能模块设计、成本计算等，明确个人角色定位和任务分工， 并且与他人配合良好，具备合作实现PLC控制方案设计的能力。 PLC-7:建立科学世界观和符合社会主义道德要求的价值观 2.3毕业要求与课程目标的关系 毕业要 支撞 求 观测点 支撑权围 程度 课程目标 贡献度 3设计/ PLC-l:理解PLC控制基本概念和基本原理 30% 3.2系统 开发解 M 0.3 PLC-3:硬件结构分析及PLC梯形图编程设计 50% 决方案 PLC-4:典型PLC控制系统设计 20% 52T且 H 和技术 0.32 LC-2:梯形图编程软件、工控组态软件应月 100% 5使用 现代工 5.3复杂 工程问题 0.54 PLC-5:PLC控制的技术分析与模拟 100% 预测与横
5 及应用，完成 PLC 应用中的通信与网络组态、编程与调试。 PLC-3：硬件结构分析及 PLC 梯形图编程设计 完成 PLC 硬件结构分析，结合应用场景和例题完成 PLC 常用梯形图指令掌握 和编程方法设计。 PLC-4：典型 PLC 控制系统设计 基于 PLC 完成简单控制系统设计，包括应用分析、程序设计、组态画面设计， 熟悉设计流程和验证方法。 PLC-5：PLC 控制的技术分析与模拟 基于科学方法理解实际 PLC 控制问题的信号检测、传输、控制过程，运用实 验方法对 PLC 控制系统进行相关的信号检测及控制过程分析，通过实验对实际问 题进行模拟，通过数据分析得出合理有效的结论。 PLC-6：通过团队合作完成 PLC 控制方案设计 团队成员能够对 PLC 控制方案涉及的复杂任务进行分解，包括需求分析、设 备选型、架构设计、功能模块设计、成本计算等，明确个人角色定位和任务分工， 并且与他人配合良好，具备合作实现 PLC 控制方案设计的能力。 PLC-7：建立科学世界观和符合社会主义道德要求的价值观 2.3 毕业要求与课程目标的关系 毕业要 求 观测点 支撑 程度 支撑权重 课程目标 贡献度 3 设计/ 开发解 决方案 3.2 系统 设计 M 0.3 PLC-1：理解 PLC 控制基本概念和基本原理 30% PLC-3：硬件结构分析及 PLC 梯形图编程设计 50% PLC-4：典型 PLC 控制系统设计 20% 5 使用 现代工 具 5.2 工具 和技术 H 0.32 PLC-2：梯形图编程软件、工控组态软件应用 100% 5.3 复杂 工程问题 预测与模 拟 M 0.54 PLC-5：PLC 控制的技术分析与模拟 100%
9个人9.1团队 和团队 合作 0.76 PLC-6:通过团队合作完成PLC控制方案设计 100% 3课程内容及安排 3.1课程学时总体安排 课程性质：专业必修课 课内/实验/上机/课外学时：32/16/0/48 理论课习题课 实验 研讨社会实践项目任务在线学习 其他 《小时) (木时) (小时) (木时) (小时) (木时) (小时) 课 课课课课课课 课课课课 课课外 外内外内外内外内外内外内外 323200168 0000000800 3.2各知识单元内容和预期学习目标 本课程内容分为8章，配有6个课内实验。下表介绍课程的章节划分，学时 安排，以及学习完成后的预期目标结果 知识单元 学习内容和预期结果 学时 果程目标 章、节、点 课内课外 学习内容：S7-1200的硬件结构、CPU模块、信号板 与信号模块、集成的通信接口与通信模块；TIA博迨 中的软件安装与升级：TIA博途软件项目视图的结构 第1音S7-1200的 硬件与硬件组态 创建项目、与硬件组态、信号模块与信号板的参数面 1.1S7-1200的硬件置、CPU模块的参数配置等学习PLC控制所需的基本 1.2软件的安装与 PLC-1 4 概念、基本原理及软件使用方法。 PLC-3 4 升级 1.3TIA博途使用入 预期结果：(1)能够识记和复述：模块相关概念， 门与硬件组态 参数配置相关的概念：(2)能够解释和举例：PLC通 信接口与通信方式：(3)能够掌握TIA博途软件的 参数配置、硬件组态等使用方法
6 9 个人 和团队 9.1 团队 合作 H 0.76 PLC-6：通过团队合作完成 PLC 控制方案设计 100% 3 课程内容及安排 3.1 课程学时总体安排 课程性质：专业必修课 课内/实验/上机/课外学时:32/16/0/48 理论课 （小时） 习题课 （小时） 实验 （小时） 研讨 （小时） 社会实践 （小时） 项目任务 （小时） 在线学习 （小时） 其他 （小时） 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课 外 课 内 课外 32 32 0 0 16 8 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 3.2 各知识单元内容和预期学习目标 本课程内容分为 8 章，配有 6 个课内实验。下表介绍课程的章节划分，学时 安排，以及学习完成后的预期目标结果。 知识单元 学习内容和预期结果 课程目标 学时 章、节、点 课内 课外 第 1 章 S7-1200 的 硬件与硬件组态 1.1 S7-1200 的硬件 1.2 软件的安装与 升级 1.3 TIA 博途使用入 门与硬件组态 学习内容：S7-1200 的硬件结构、CPU 模块、信号板 与信号模块、集成的通信接口与通信模块；TIA 博途 中的软件安装与升级；TIA 博途软件项目视图的结构、 创建项目、与硬件组态、信号模块与信号板的参数配 置、CPU 模块的参数配置等学习 PLC 控制所需的基本 概念、基本原理及软件使用方法。 预期结果：（1）能够识记和复述：模块相关概念， 参数配置相关的概念；（2）能够解释和举例：PLC 通 信接口与通信方式；（3）能够掌握 TIA 博途软件的 参数配置、硬件组态等使用方法。 PLC-1 PLC-3 4 4
第2章S7-1200程 序设计基础 学习内容：PLC编程语言的国际标准、梯形图、函数 2.1S7-1200的编程快图、SCL:逻辑运算、用户程序结构、PLC工作过程 语言硬件结构讲解 物理存储器、数制与数据类型、全局数据块与其他数 2.2pLC的工作原理 与用户程序结构 据类型、系统存储区：编写用户程序、变量表使用 2.3数据类型与系 下载和上传用户程序、程序调试等基本原理及软件使 PLC-1 2 2 统存储区 PLC-3 2.4编写用户程序 与使用变量表 用方法。 预期结果：(1)能够描述和解释PLC程序结构、 2.5用户程序的下 载与仿真 作过程：(2)能够掌握TIA博途软件的编程、下载 2.6用STEP7调试 程 上传、调试等功能的使用方法。 第3章S7-1200的 学习内容：常开触点与常闭触点、取反阻0触点、线 指令 置位/复位输出指令、扫描操作数信号边沿的指 3.1位逻辑指令 3.2定时器与计数 令、检测信号边沿指令：脉冲定时器指令、接通延时 器指令 定时器/关断延时定时器指令、时间累加器指令、计 3.3数据处理指令 3.4数学运算指令 数器指令：比较器操作指令、使能输入与使能输出、 3.5程序控制操作 转换操作指令、移动操作指令、移位指令与循环移位LC-3 6 6 3.6日期和时间指 指令：数学函数指令、字逻辑运算指令：程序控制探 作指令、日期和时间指令、字符串与字符指令、高速 3.7字符串与字符 指令 脉冲输出指令、高速计数器指令等PLC基本指令。 3.8高速脉冲输出 预期结果：(1)能够描述和解释PLC指令功能：(2 与高速计数器 能够正确使用PC指令完成相关功能的梯形图编程。 学习内容：生成与调用函数、数据类型、间接寻址： 第4章S7-1200的 用户程序结构 事件与组织块、初始化组织块与循环中断组织块、时 4.1函数与函数块 间中断组织块、硬件中新组织块、中断连接指令与中 数字量控制系统梯 形图程序设计方法 断分离指令、延时中断组织块：交叉引用表、分配列 4.2数据类型与间 PLC-3 8 10 表、调用结构从属性结构与资源等LC指令及用户程 接寻址 4.3中断事件与中 序结构。 断指令 预期结果：(1)能够举例说明和分辨函数与函数块 (2)能够解释和举例数据类型：(3)能够正确使用
7 第 2 章 S7-1200 程 序设计基础 2.1 S7-1200 的编程 语言 硬件结构讲解 2.2 PLC 的工作原理 与用户程序结构 2.3 数据类型与系 统存储区 2.4 编写用户程序 与使用变量表 2.5 用户程序的下 载与仿真 2.6 用 STEP 7 调试 程序 学习内容：PLC 编程语言的国际标准、梯形图、函数 块图、SCL；逻辑运算、用户程序结构、PLC 工作过程； 物理存储器、数制与数据类型、全局数据块与其他数 据类型、系统存储区；编写用户程序、变量表使用、 下载和上传用户程序、程序调试等基本原理及软件使 用方法。 预期结果：（1）能够描述和解释 PLC 程序结构、工 作过程；（2）能够掌握 TIA 博途软件的编程、下载、 上传、调试等功能的使用方法。 PLC-1 PLC-3 2 2 第 3 章 S7-1200 的 指令 3.1 位逻辑指令 3.2 定时器与计数 器指令 3.3 数据处理指令 3.4 数学运算指令 3.5 程序控制操作 指令 3.6 日期和时间指 令 3.7 字符串与字符 指令 3.8 高速脉冲输出 与高速计数器 学习内容：常开触点与常闭触点、取反 RLO 触点、线 圈、置位/复位输出指令、扫描操作数信号边沿的指 令、检测信号边沿指令；脉冲定时器指令、接通延时 定时器/关断延时定时器指令、时间累加器指令、计 数器指令；比较器操作指令、使能输入与使能输出、 转换操作指令、移动操作指令、移位指令与循环移位 指令；数学函数指令、字逻辑运算指令；程序控制操 作指令、日期和时间指令、字符串与字符指令、高速 脉冲输出指令、高速计数器指令等 PLC 基本指令。 预期结果：（1）能够描述和解释 PLC 指令功能；（2） 能够正确使用 PLC 指令完成相关功能的梯形图编程。 PLC-3 6 6 第 4 章 S7-1200 的 用户程序结构 4.1 函数与函数块 数字量控制系统梯 形图程序设计方法 4.2 数据类型与间 接寻址 4.3 中断事件与中 断指令 学习内容：生成与调用函数、数据类型、间接寻址； 事件与组织块、初始化组织块与循环中断组织块、时 间中断组织块、硬件中断组织块、中断连接指令与中 断分离指令、延时中断组织块；交叉引用表、分配列 表、调用结构从属性结构与资源等 PLC 指令及用户程 序结构。 预期结果：（1）能够举例说明和分辨函数与函数块； （2）能够解释和举例数据类型；（3）能够正确使用 PLC-3 8 10
中断指令，实现中新功能。 第5章数字量控制学习内容：梯形图的经验设计法：顺序功能图的基术 系统梯形图程序设 元件、基本结构、顺序功能图中转换实现的基本规则： 计方法 5.1梯形图的经验 单序列的编程方法、选择序列与并行序列的编程方 设计法 PLC-3 PLC-4 4 4 5.2顺序控制设计 法与顺序功能图 预期结果：(1)能够解释和举例顺序功能图： (2 5.3使用置位复位 指令的顺序控制梯 能够熟练掌握梯形图的经验设计法和顺序控制设 形图设计方法 学习内容：计算机通信的国际标准、SIMATIC通信区 第6章S7-1200的 路：TCP协议通信、DP协议通信、S7通信、AS-i通 通信与故障诊断 信：串行通信的基本概念、点对点通信的组态与编程： 6.1网络通信基础 6.2基于以太网的 Modbus RTU主站/从站的编程：S7-1200的组态与编 开放式用户通信 程、S7-1200与变频器通信：与故障诊断有关的中断PLC-3 2 2 6.3S7协议通信 组织块、故障诊断功能实现。 54 PROFIBUS-DP. PROFINET与AS-i网预期结果：(I)能够举例说明和分辨PLC的通信 路通信 式：(2)能够解释和举例PLC的故障诊断：(2)能 够完成PLC的通信和故障诊断功能。 第7章精简系列面 学习内容：组态指示灯与按钮、组态文本域与1/0域 板的组本与应用 7.1持简系列面板 PLC与I的集成仿真、I与PLC通信的组态与操 PIC-3 7.2精简系列面板 作 4 2 的画面组态 PLC-4 师期结：(1)能够举例说明和分辨组态功能模块 7.3精简系列面板 (2)能够使用组态软件完 应用场景的监控界面设 的仿真与运行 计，实现数据监测和控制功能。 第8章S7-1200在 学习内容：模拟量闭环控制系统、PID_Compact指令 PIC-3 模拟量闭环控制中 PLC-1 2 的应用 的算法与参数、PID_Compact指令的组态与调试：PI PLC-6
8 中断指令，实现中断功能。 第 5 章 数字量控制 系统梯形图程序设 计方法 5.1 梯形图的经验 设计法 5.2 顺序控制设计 法与顺序功能图 5.3 使用置位复位 指令的顺序控制梯 形图设计方法 学习内容：梯形图的经验设计法；顺序功能图的基本 元件、基本结构、顺序功能图中转换实现的基本规则； 单序列的编程方法、选择序列与并行序列的编程方 法。 预期结果：（1）能够解释和举例顺序功能图；（2） 能够熟练掌握梯形图的经验设计法和顺序控制设计 法。 PLC-3 PLC-4 4 4 第 6 章 S7-1200 的 通信与故障诊断 6.1 网络通信基础 6.2 基于以太网的 开放式用户通信 6.3 S7 协议通信 6.4 PROFIBUS-DP、 PROFINET 与 AS-i 网 络通信 学习内容：计算机通信的国际标准、SIMATIC 通信网 络；TCP 协议通信、UDP 协议通信、S7 通信、AS-i 通 信；串行通信的基本概念、点对点通信的组态与编程； Modbus RTU 主站/从站的编程；S7-1200 的组态与编 程、S7-1200 与变频器通信；与故障诊断有关的中断 组织块、故障诊断功能实现。 预期结果：（1）能够举例说明和分辨 PLC 的通信方 式；（2）能够解释和举例 PLC 的故障诊断；（2）能 够完成 PLC 的通信和故障诊断功能。 PLC-3 2 2 第 7 章 精简系列面 板的组态与应用 7.1 精简系列面板 7.2 精简系列面板 的画面组态 7.3 精简系列面板 的仿真与运行 学习内容：组态指示灯与按钮、组态文本域与 I/O 域； PLC 与 HMI 的集成仿真、HMI 与 PLC 通信的组态与操 作。 预期结果：（1）能够举例说明和分辨组态功能模块； （2）能够使用组态软件完成应用场景的监控界面设 计，实现数据监测和控制功能。 PLC-3 PLC-4 4 2 第 8 章 S7-1200 在 模拟量闭环控制中 的应用 学习内容：模拟量闭环控制系统、PID_Compact 指令 的算法与参数、PID_Compact 指令的组态与调试；PID PLC-3 PLC-4 PLC-6 2 2
⑧.1模拟量闭环控 参数的整定方法、PID参数自整定。 制系统与 PID_Compact指令 预期结果：(1)能够复述和举例PID算法、参数与 8.2PID参数的手动 指令：(2)能够熟练掌握PID参数整定方法：(3) 通过团队合作可实现PLC控制系统方案设计。 整定方法 .3PID参数自整定 (1)在实验开始前能理解并解释实验相关原理要点， 针对特定实验任务具有明确的控制系统规划思路，积 课程实验 极参与预习并形成初步的实验方案：能合理设计、调 共安排6个实验，洒试梯形图、组态程序解决实验中海到的问题： PLC-2 16 8 盖污组设计、高速 (2)能够正确记录实验程序设计方案、调试过程及运 PLC-5 I/0 函数、定时： 数等主要内容 行结果；能用科学的原理方法分析实验结果，得到细 论：能对实验原理、设计方案、调试过程及成果进 逻辑清晰、格式规范的书面陈述。 4课堂教学设计和实施载体 本课程教学采用Powerpoint、.Flash制作的动画、教学视频及课堂板书相结 合的教学手段，同时采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，突出对学生工程 应用能力和创新意识的培养 知识单元 课程目标 学习场景/徽学棋式 实施载体 章 节/目 第1章S7-1200的硬件与硬件组 课堂讲授 讲义教案 1.1S7-1200的硬件，应用场景 PLC-1 PIC-3 1.2软件的安装与升级 1.3博途使用入门与硬件组态 案例引导 井义教案、例程、作 L.C-1 堂讲授、案例总结、练习 讲义教案、间解析 第2章S7-1200程序设计基础 PLC-3 归钠 论、作业 3章S7-1200的指令 LC-3 果堂讲授、案例讨论、练习义教案、习题解析、作 归纳
9 8.1 模拟量闭环控 制系统与 PID_Compact 指令 8.2 PID 参数的手动 整定方法 8.3 PID 参数自整定 参数的整定方法、PID 参数自整定。 预期结果：（1）能够复述和举例 PID 算法、参数与 指令；（2）能够熟练掌握 PID 参数整定方法；（3） 通过团队合作可实现 PLC 控制系统方案设计。 课程实验 共安排 6 个实验，涵 盖逻辑设计、高速 I/O、函数、定时计 数等主要内容 (1)在实验开始前能理解并解释实验相关原理要点， 针对特定实验任务具有明确的控制系统规划思路，积 极参与预习并形成初步的实验方案；能合理设计、调 试梯形图、组态程序解决实验中遇到的问题； (2)能够正确记录实验程序设计方案、调试过程及运 行结果；能用科学的原理方法分析实验结果，得到结 论；能对实验原理、设计方案、调试过程及成果进行 逻辑清晰、格式规范的书面陈述。 PLC-2 PLC-5 16 8 4 课堂教学设计和实施载体 本课程教学采用 Powerpoint、Flash 制作的动画、教学视频及课堂板书相结 合的教学手段，同时采用启发式、讨论式、案例式等教学方式，突出对学生工程 应用能力和创新意识的培养。 知识单元 课程目标 学习场景/教学模式 实施载体 章 节/目 第 1 章 S7-1200 的硬件与硬件组 态 1.1 S7-1200 的硬件，应用场景 PLC-1 PLC-3 课堂讲授 讲义教案 1.2 软件的安装与升级 案例引导 讲义教案、例程、作业 1.3 博途使用入门与硬件组态 第 2 章 S7-1200 程序设计基础 PLC-1 PLC-3 课堂讲授、案例总结、练习 归纳 讲义教案、问题解析讨 论、作业 第 3 章 S7-1200 的指令 PLC-3 课堂讲授、案例讨论、练习 归纳 讲义教案、习题解析、作 业
4章S7-1200的用户程序结构 PLC-3 课堂讲授、应用举例、案例讲义教案、短视颊、例 解析 第5章数字量控制系统梯形图程 PLC-3 保堂讲授、课堂推演、案例讲义教案、例题解析 序设计方法 PLC-4 总结、练习归钠 作业 第6章S7-1200的通信与故障诊 PLC-3 误堂讲授、案例引导 讲义教案、例题解析 第7章精简系列面板的组态与应PLC-3 误堂讲授、案例引导 讲义教案、例题解析 PLC-4 第8章S7-1200在模拟量闭环控 PLC-3 并义教案、例题解析 PLC-4 制中的应用 误堂讲授。案例总结 PLC-6 作业 5课程实验教学 本课程建议完成以下实验，其中必做16学时，选做8学时。 5.1实验名称和安排 序号 实验名称 实验类型学时 敏学安排 课程目标 1 基本指令编程与起保停电路 设计型 2必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 PIC-2 2 七段LD显示控制程序设计 设计型 2 必做、实物系统实验 PLC-5 3十字路口交通灯控制程序设计 设计型 4必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 4十字路口交通灯组态程序设计 设计型 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 PIC-2 5 直流电机PW控制程序设计 设计军 4 必做、实物系统实验 PLC-5 6直流电机PWM控制组态程序设计 设计型 2必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 7 步进电机控制及组态程序设计 设计型 选作、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 PLC-2 温度PID控制与组态程序设计 设计型 4 选作、实物系统实验 PLC-5 10
10 第 4 章 S7-1200 的用户程序结构 PLC-3 课堂讲授、应用举例、案例 引导 讲义教案、短视频、例题 解析 第 5 章 数字量控制系统梯形图程 序设计方法 PLC-3 PLC-4 课堂讲授、课堂推演、案例 总结、练习归纳 讲义教案、例题解析、 作业 第 6 章 S7-1200 的通信与故障诊 断 PLC-3 课堂讲授、案例引导 讲义教案、例题解析 第 7 章 精简系列面板的组态与应 用 PLC-3 PLC-4 课堂讲授、案例引导 讲义教案、例题解析 第 8 章 S7-1200 在模拟量闭环控 制中的应用 PLC-3 PLC-4 PLC-6 课堂讲授，案例总结 讲义教案、例题解析、大 作业 5 课程实验教学 本课程建议完成以下实验，其中必做 16 学时，选做 8 学时。 5.1 实验名称和安排 序号 实验名称 实验类型 学时 教学安排 课程目标 1 基本指令编程与起保停电路 设计型 2 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 2 七段 LED 显示控制程序设计 设计型 2 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 3 十字路口交通灯控制程序设计 设计型 4 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 4 十字路口交通灯组态程序设计 设计型 2 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 5 直流电机 PWM 控制程序设计 设计型 4 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 6 直流电机 PWM 控制组态程序设计 设计型 2 必做、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 7 步进电机控制及组态程序设计 设计型 4 选作、实物系统实验 PLC-2 PLC-5 8 温度 PID 控制与组态程序设计 设计型 4 选作、实物系统实验 PLC-2 PLC-5
