《电气控制与PLC》课程教学大纲 课程中文名称：电气控制与PLC 课程英文名称：Electrical Equipment and Programmable Logic Controller 课程编号：Z16502 课程性质：专业方向课 学时：（总学时36、理论课学时26、实验课学时10） 学分：2学分 适用对像：机械设计及自动化 先修课程：电机与电力拖动、工厂电气控制 课程简介： 《电气控制与PLC》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了电气控制的基本知识：以SIEMENS S7-200可编程序控制器(PLC)为背景，重点介绍了PLC的工作原理、系统配置、指令系统、编程 软件、设计方法等内容：简要介绍了S7-300、S7-400PLC及PLC的网络通信知识。 教学目标及任务 《电气控制与PLC》是电气工程及其自动化专业的必修课程。其内容与工厂控制设备相联，是 一门实践性很强的实用课程。 本课程的任务是使学生从应用角度出发、掌握LC的基本结构及原理以及典型LC的指令系统 及编程方法，学会LC控制系统的设计方法和使用方法，并能够初步应用于工程实践之中。 二、学时分配 章节 理论教学内容 理论 实验项目名称 实验 学时 学时 第一章 电气控制基础 4 基本指令编程练习 2 第二章 可编程控制器概论 2 装备流水线模拟控制 2 第三章可编程控制器组成和工作原理 4 水塔水位自动控制 2 第四章 可编程序控制器的系统配置 4 交通灯控制 2 第五章S7-200系列LC的指令系统 6 液体混合装置控制 第六章 PLC控制系统的设计 第七章 PLC的通信及网络 2 合计 26 合计 10
《电气控制与 PLC》课程教学大纲 课程中文名称：电气控制与 PLC 课程英文名称：Electrical Equipment and Programmable Logic Controller 课程编号：ZJ16502 课程性质： 专业方向课 学 时：（总学时 36、理论课学时 26、实验课学时 10） 学 分：2 学分 适用对象：机械设计及自动化 先修课程：电机与电力拖动、工厂电气控制 课程简介： 《电气控制与 PLC》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了电气控制的基本知识；以 SIEMENS S7-200 可编程序控制器（PLC）为背景，重点介绍了 PLC 的工作原理、系统配置、指令系统、编程 软件、设计方法等内容；简要介绍了 S7-300、S7-400PLC 及 PLC 的网络通信知识。 一、教学目标及任务 《电气控制与 PLC》是电气工程及其自动化专业的必修课程。其内容与工厂控制设备相联，是 一门实践性很强的实用课程。 本课程的任务是使学生从应用角度出发、掌握 PLC 的基本结构及原理以及典型 PLC 的指令系统 及编程方法，学会 PLC 控制系统的设计方法和使用方法，并能够初步应用于工程实践之中。 二、学时分配 章 节 理论教学内容 理论 学时 实验项目名称 实验 学时 第一章 电气控制基础 4 基本指令编程练习 2 第二章 可编程控制器概论 2 装备流水线模拟控制 2 第三章 可编程控制器组成和工作原理 4 水塔水位自动控制 2 第四章 可编程序控制器的系统配置 4 交通灯控制 2 第五章 S7-200 系列 PLC 的指令系统 6 液体混合装置控制 2 第六章 PLC 控制系统的设计 4 第七章 PLC 的通信及网络 2 合计 26 合计 10
三、教学内容及教学要求 第一章电气控制基础(4学时) 教学要求： 了解常见的低压电器，掌握基本电器控制电路的控制原理 教学重点与难点： 三相异步电动机的启动、制动控制线路分析：电动机控制线路的基本保护环节。 教学内容 第一节电器的基本知识 (2学时) 第二节常用低压电器简介(2学时) 本章习题要点：低压电器的基本知识 第二章可编程控制器概论(2学时) 教学要求： 了解PLC的产生、发展和基本应用。 教学重点与难点： PLC的定义及特点：PLC的应用和发展趋势。 数学内容， 第一节PC的定义及特点(1学时) L.PLC的产生 2.PLC的特点 第二节PLC的应用领域和发展趋势(1学时) L.PLC在现代工业中的应用 2.PLC的发展趋势 本章习题要点：PC发展趋势分析 第三章可编程控制器的组成和工作原理(4学时) 教学要求： 了解PLC的基本组成和编程语言，掌握LC的基本工作原理。 教学重点与难点 PLC的组成以及各部分的作用：PLC的工作原理。 教学内容： 第一节PLC的组成和各部分的作用(1学时) 1.PC的硬件组成和作用 2.PLC的软件组成和作 用 第二节PLC的输入与输出接口及连接线路(1学时) 1.PLC输入接口的分类和电路原理 2.PLC输出接口的分类和电路原理 第三节PLC的工作原理(1学时) 第四节PLC的编程语言(1学时) 本章习题要点：PC的基本组成及工作原理 第四章S7-200系列可编程序控制器的系统配置(4学时) 教学要求：
三、教学内容及教学要求 第一章 电气控制基础（4 学时） 教学要求： 了解常见的低压电器，掌握基本电器控制电路的控制原理 教学重点与难点： 三相异步电动机的启动、制动控制线路分析；电动机控制线路的基本保护环节。 教学内容： 第一节 电器的基本知识 （2 学时） 第二节 常用低压电器简介（2 学时） 本章习题要点：低压电器的基本知识 第二章 可编程控制器概论（2 学时） 教学要求： 了解 PLC 的产生、发展和基本应用。 教学重点与难点： PLC 的定义及特点；PLC 的应用和发展趋势。 教学内容： 第一节 PLC 的定义及特点（1 学时） 1．PLC 的产生 2．PLC 的特点 第二节 PLC 的应用领域和发展趋势（1 学时） 1．PLC 在现代工业中的应用 2．PLC 的发展趋势 本章习题要点：PLC 发展趋势分析 第三章 可编程控制器的组成和工作原理（4 学时） 教学要求： 了解 PLC 的基本组成和编程语言，掌握 PLC 的基本工作原理。 教学重点与难点： PLC 的组成以及各部分的作用；PLC 的工作原理。 教学内容： 第一节 PLC 的组成和各部分的作用（1 学时） 1．PLC 的硬件组成和作用 2．PLC 的软件组成和作用 第二节 PLC 的输入与输出接口及连接线路（1 学时） 1．PLC 输入接口的分类和电路原理 2．PLC 输出接口的分类和电路原理 第三节 PLC 的工作原理（1 学时） 第四节 PLC 的编程语言（1 学时） 本章习题要点：PLC 的基本组成及工作原理。 第四章 S7-200 系列可编程序控制器的系统配置（4 学时） 教学要求：
了解并掌握西门子PLC系统特点和相关配置。 数学重占与难占： S7系列PLC的技术特点：S7系列PLC的技术指标 教学内容： 第一节S7系列的系统特点及配置(2学时) 1,S7系列PLC系统特点 2.S7系列PLC技术参新 第二节S7的编程等效元件(2学时) 1.PLC编程的特 2.PLC编程的等效元件 本章习题要点：PLC的系统配置 第五章S7-200系列PLC的指令系统(6学时) 教学要求 了解并掌握S7-200系列PLC的指令系统及其编程方法。 教学重点与难点： S7-200系列PLC的基本逻辑指令及其编程方法：S7-200系列PLC的功能指令及编程方法：PLC 系统编程应用举例 数学内容 第一节 西门子PLC简介：(2学时) 1.西门子系列PLC技术特点和组成 第二节S7系列PLC的基本逻辑指令及其编程方法(2学时) 1,S7系列PLC基木罗辑指令 2。基木逻辑指令的应用和编程方法 第三节 特殊功能指令及表示方法 (2学时 1.S7-200系列PLC的特殊功能指令 2.特殊功能指令的表示方法和应用 第四节数据传送功能指令和数据比较功能指令及编程方法(2学时) 1.数据传送指令及其编程方法 2.数据比较指令及其编程方 第五节数据处理功能指令及编程方法(2学时》 1,数据处理功能指令的表示方法 2.数据处理功能指令的编程方法 第六节高速计数器功能指令及编程方法：(2学时) 1.高速计数器功能指令的表示方法 2.高速 十数器功能指令的编程方法 第七节控制系统编程设计举例 (2学时) 1.PLC控制系统的工业应用 2.LC控制系统编程设计分析 第八节程序设计难点和注意事项：(2学时 PLC程序设计难点 2.PLC系统设计过程中应该注意的问圈 本章习题要点：PLC指令的熟练应用
了解并掌握西门子 PLC 系统特点和相关配置。 教学重点与难点： S7 系列 PLC 的技术特点；S7 系列 PLC 的技术指标。 教学内容： 第一节 S7 系列的系统特点及配置（2 学时） 1．S7 系列 PLC 系统特点 2．S7 系列 PLC 技术参数 第二节 S7 的编程等效元件（2 学时） 1．PLC 编程的特点 2．PLC 编程的等效元件 本章习题要点：PLC 的系统配置 第五章 S7-200 系列 PLC 的指令系统（6 学时） 教学要求： 了解并掌握 S7-200 系列 PLC 的指令系统及其编程方法。 教学重点与难点： S7-200 系列 PLC 的基本逻辑指令及其编程方法；S7-200 系列 PLC 的功能指令及编程方法；PLC 系统编程应用举例。 教学内容： 第一节 西门子 PLC 简介；（2 学时） 1．西门子系列 PLC 技术特点和组成 第二节 S7 系列 PLC 的基本逻辑指令及其编程方法（2 学时） 1．S7 系列 PLC 基本逻辑指令 2．基本逻辑指令的应用和编程方法 第三节 特殊功能指令及表示方法；（2 学时） 1． S7-200 系列 PLC 的特殊功能指令 2． 特殊功能指令的表示方法和应用 第四节 数据传送功能指令和数据比较功能指令及编程方法（2 学时） 1．数据传送指令及其编程方法 2．数据比较指令及其编程方法 第五节 数据处理功能指令及编程方法（2 学时） 1．数据处理功能指令的表示方法 2．数据处理功能指令的编程方法 第六节 高速计数器功能指令及编程方法；（2 学时） 1．高速计数器功能指令的表示方法 2．高速计数器功能指令的编程方法 第七节 控制系统编程设计举例；（2 学时） 1．PLC 控制系统的工业应用 2．PLC 控制系统编程设计分析 第八节 程序设计难点和注意事项；（2 学时） 1．PLC 程序设计难点 2．PLC 系统设计过程中应该注意的问题 本章习题要点：PLC 指令的熟练应用
第六章PLC控制系统的设计(4学时) 教学要求 了解LC控制系统设计的基本内容及其在基本控制生产线上的应用。 教学重点与难点： PLC在多组合机床、电镀生产线上的应用：PLC在电气控制系统设计中的应用分析。 教学内容： 第一节PLC控制系统设计的基本内容和步骤(2学时) 1.PC控制系统设计基本内容和基本设计原则 2.PLC控制系统设计布骤 第二节基于PLC的电控系统设计实例(2学时) 本章习题要点：PLC控制系统的设计 第七章PLC的通信及网络(2学时) 教学要求： 了解通信及网络的基本知识，掌握S7-200网络及应用。 教学重点与难点： S7系列PLC的网络类型及配置。 教学内容： 第一节通信及网络的基本知识(1学时) 第二节S7系列PLC的网络类型及配置(1学时) 本章习题要点：掌握S7-200网络及应用。 四、考核方式及要求 闭卷考试，时间120分钟，考核成绩：平时20%，实验20%，卷面占60%。其中平时包括考勤 课堂表现及回答问题、作业，实验主要以实际操作完成情况考核，卷面严格遵照教学大纲、紧紧围 绕教材，检验其理论知识点的掌握情况，并以23道综合题侧重考核学生利用所学知识综合分析和 解决实际问题的能力。 五、教材及教学主要参考书 [1]赵慕。可编程控制器原理及应用.北京：北京大学出版社.2002 [2)]钟肇新。彭倪.可编程控制器原理及应用.广州：华南理工出版社.2003 [3]廖常初。PLC基础及应用.北京：机械工业出版社.2001 [4)吴中俊、黄永红。可编程序控制器原理及应用.北京：机械工业出版社2002 大纲制定人： 梁磊 大纲审定人：叶爱芹国海 制定时间： 2011-8-28
第六章 PLC 控制系统的设计（4 学时） 教学要求： 了解 PLC 控制系统设计的基本内容及其在基本控制生产线上的应用。 教学重点与难点： PLC 在多组合机床、电镀生产线上的应用；PLC 在电气控制系统设计中的应用分析。 教学内容： 第一节 PLC 控制系统设计的基本内容和步骤（2 学时） 1．PLC 控制系统设计基本内容和基本设计原则 2．PLC 控制系统设计布骤 第二节 基于 PLC 的电控系统设计实例 （2 学时） 本章习题要点：PLC 控制系统的设计 第七章 PLC 的通信及网络（2 学时） 教学要求： 了解通信及网络的基本知识，掌握 S7-200 网络及应用。 教学重点与难点： S7 系列 PLC 的网络类型及配置。 教学内容： 第一节 通信及网络的基本知识（1 学时） 第二节 S7 系列 PLC 的网络类型及配置（1 学时） 本章习题要点：掌握 S7-200 网络及应用。 四、考核方式及要求 闭卷考试，时间 120 分钟，考核成绩：平时 20%，实验 20%，卷面占 60%。其中平时包括考勤、 课堂表现及回答问题、作业，实验主要以实际操作完成情况考核，卷面严格遵照教学大纲、紧紧围 绕教材，检验其理论知识点的掌握情况，并以 2-3 道综合题侧重考核学生利用所学知识综合分析和 解决实际问题的能力。 五、教材及教学主要参考书 [1] 赵燕 。可编程控制器原理及应用.北京：北京大学出版社.2002 [2] 钟肇新。彭倪.可编程控制器原理及应用.广州：华南理工出版社.2003 [3] 廖常初。 PLC 基础及应用.北京：机械工业出版社.2001 [4] 吴中俊、黄永红。可编程序控制器原理及应用.北京：机械工业出版社.2002 大纲制定人： 梁 磊 大纲审定人： 叶爱芹 国 海 制 定 时 间 ： 2011-8-28
