海南大学 可编程控制器原理与应用课程 教 案 课程编号： 教师姓名：袁琦 适用专业：电气工程及其自动化、机械电子工程等 开课时间：第7学期 PDF文件使用”pdfFactory Pro”试用版本创建w,fineprint.cn
海南大学 可编程控制器原理与应用课程 教 案 课程编号： 教师姓名：袁 琦 适用专业：电气工程及其自动化、机械电子工程等 开课时间：第 7 学期 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
章 第1章概述 课时 2 节 第1节~第4节 通过课堂教学，使学生熟悉和了解可编程序控制器(PLC)的定义和分类 教学 PLC的基本结构、特点及应用领域，PLC的由来和发展，以及PLC的发展趋势 目的 PLC的基本结构、特点、应用领域、发展趋势 教学 重点 PLC基本结构 教学 难点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.廖常初.可编程序控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，2002 2.孙政顺等.PLC技术.北京：高等教育出版社，2005 3.贺哲荣等.流行PLC实用程序及设计.西安：西安电子科技大学出版社，2006 4.陈宇.可编程控制器基础及编程技巧.广州：华南理工大学出版社，2000 5.陈绍华.机械设备电器控制.广州：华南理工大学出版社，2000 6.廖常初.FX系列PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2006 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建n,fineprint.cn
1 章 第 1 章 概述 课时 2 节 第 1 节~第 4 节 教学 目的 通过课堂教学，使学生熟悉和了解可编程序控制器（PLC）的定义和分类， PLC 的基本结构、特点及应用领域，PLC 的由来和发展，以及 PLC 的发展趋势。 教学 重点 PLC 的基本结构、特点、应用领域、发展趋势。 教学 难点 PLC 基本结构。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1. 廖常初．可编程序控制器应用技术．重庆：重庆大学出版社，2002 2. 孙政顺等．PLC 技术．北京：高等教育出版社，2005 3．贺哲荣等．流行 PLC 实用程序及设计．西安：西安电子科技大学出版社，2006 4．陈宇．可编程控制器基础及编程技巧．广州：华南理工大学出版社，2000 5．陈绍华．机械设备电器控制．广州：华南理工大学出版社，2000 6．廖常初．FX 系列 PLC 编程及应用．北京：机械工业出版社，2006 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 目前，在世界上许多先进的工业国家，可编程控制已成成工业控制的标准设备 它的应用几乎涉及了所有的行业，PLC技术的应用已成为当今世界的潮流。作为工 业自动化三大支柱(PLC技术、机器人和计算机辅助设计与制造)之一的PLC技 术，将会占据越来越重要的位置。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第1节可编程序控制器的历史与发展 第2节可编程序控制器的基本结构 1.2.1CPU模块 1.2.2I/0模块 教12.3编程器 学12.4电源 第3节可编程序控制器的特点与应用领域 过131可编程序控制器的特点 程1.3.2可编程序控制器与其他计算机控制装置的比较 1.3.3可编程序控制器与继电器控制系统的比较 1.34可编程序控制器与集散控制系统的比较 1.3.5可编程序控制器的应用领域 第4节可编程序控制器的发展趋势 1.4.1向高性能、高速度、大容量发展 14.2大力发展微型PLC,不断增强微型LC的功能 14.3发展面向民用的PLC 14.4使用分散型IV0子系统、智能V0模块 14.5基于个人计算机的编程软件取代手持式编程器 1.4.6可编程控制器编程语言的标准化 1.4.7可编程控制器通信的易用化和“傻瓜化 1.4.8可编程控制器的软件化与P℃化 14.9组态软件引发的上位计算机编程革命 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建www,fineprint.cn
2 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 目前，在世界上许多先进的工业国家，可编程控制已成成工业控制的标准设备， 它的应用几乎涉及了所有的行业，PLC 技术的应用已成为当今世界的潮流。作为工 业自动化三大支柱（PLC 技术、机器人和计算机辅助设计与制造）之一的 PLC 技 术，将会占据越来越重要的位置。 教 学 过 程 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第 1 节 可编程序控制器的历史与发展 第 2 节 可编程序控制器的基本结构 1.2.1 CPU 模块 1.2.2 I/O 模块 1.2.3 编程器 1.2.4 电源 第 3 节 可编程序控制器的特点与应用领域 1.3.1 可编程序控制器的特点 1.3.2 可编程序控制器与其他计算机控制装置的比较 1.3.3 可编程序控制器与继电器控制系统的比较 1.3.4 可编程序控制器与集散控制系统的比较 1.3.5 可编程序控制器的应用领域 第 4 节可编程序控制器的发展趋势 1.4.1 向高性能、高速度、大容量发展 1.4.2 大力发展微型 PLC，不断增强微型 PLC 的功能 1.4.3 发展面向民用的 PLC 1.4.4 使用分散型 I/O 子系统、智能 I/O 模块 1.4.5 基于个人计算机的编程软件取代手持式编程器 1.4.6 可编程控制器编程语言的标准化 1.4.7 可编程控制器通信的易用化和“傻瓜化” 1.4.8 可编程控制器的软件化与 PC 化 1.4.9 组态软件引发的上位计算机编程革命 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
课堂练习： 1.可编程控制器由哪几部分组成？各有何作用？ 2.可编程控制器有哪些主要特点？ 3.可编程控制器可以用在哪些领域？ 4.可编程控制器为什么会有很高的可靠性？为了保证PLC的可靠性，应采取哪些 抗干扰措施？ 三、总结与巩固 本章讲述了可编程序控制器(PLC)的定义和分类，PC的基本结构、特点及应用领域。 PLC的由来和发展，以及PLC的发展趋势。学生应重点掌握PLC的基本结构特点及应用领域 教 学 过 程 通过课堂教学，学生基本上对可编程控制器有一个较全面的认识，对其的定义 和分类，基本结构、特点及应用领域达到了一个初步的认识。 学 后 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建nw,fineprint.cn
3 教 学 过 程 课堂练习： 1．可编程控制器由哪几部分组成？各有何作用？ 2．可编程控制器有哪些主要特点？ 3．可编程控制器可以用在哪些领域？ 4．可编程控制器为什么会有很高的可靠性？为了保证 PLC 的可靠性，应采取哪些 抗干扰措施？ 三、总结与巩固 本章讲述了可编程序控制器（PLC）的定义和分类，PLC 的基本结构、特点及应用领域， PLC 的由来和发展，以及 PLC 的发展趋势。学生应重点掌握 PLC 的基本结构特点及应用领域。 教 学 后 记 通过课堂教学，学生基本上对可编程控制器有一个较全面的认识，对其的定义 和分类，基本结构、特点及应用领域达到了一个初步的认识。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
章 第2章PLC的硬件与工作原理 课时 4 节 第1节~第7节 通过课堂教学，使学生熟悉和掌握可编程控制器的物理结构、CPU模块， 教学 目的 以及可编程控制器的基本工作原理等。 PLC的CPU模块、PLC的基本工作原理及IVO模块。 教学 重点 PLC的特殊VO模块。 教学 难点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.廖常初.可编程序控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，2002 2.孙政顺等.PLC技术.北京：高等教育出版社，2005 3.贺哲荣等.流行PLC实用程序及设计.西安：西安电子科技大学出版社，2006 4.陈宇.可编程控制器基础及编程技巧.广州：华南理工大学出版社，2000 5.陈绍华.机械设备电器控制.广州：华南理工大学出版社，2000 6.廖常初.FX系列PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2006 4 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建m,fineprint.cn
4 章 第 2 章 PLC 的硬件与工作原理 课时 4 节 第 1 节~第 7 节 教学 目的 通过课堂教学，使学生熟悉和掌握可编程控制器的物理结构、CPU 模块， 以及可编程控制器的基本工作原理等。 教学 重点 PLC 的 CPU 模块、PLC 的基本工作原理及 I/O 模块。 教学 难点 PLC 的特殊 I/O 模块。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1. 廖常初．可编程序控制器应用技术．重庆：重庆大学出版社，2002 2. 孙政顺等．PLC 技术．北京：高等教育出版社，2005 3．贺哲荣等．流行 PLC 实用程序及设计．西安：西安电子科技大学出版社，2006 4．陈宇．可编程控制器基础及编程技巧．广州：华南理工大学出版社，2000 5．陈绍华．机械设备电器控制．广州：华南理工大学出版社，2000 6．廖常初．FX 系列 PLC 编程及应用．北京：机械工业出版社，2006 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系 统相似，甚至与之无异。可编程控制器主要由中央处理单元、存储器、输入输出接 口电路和其它一些电路组成。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第1节可编程序控制器的物理结构 2.1.1整体式可编程控制器 2.1.2模块式可编程控制器 2.13叠装式可编程控制器 第2节CPU模块 2.2.1微处理器(CPU芯片) 2.2.2存储器 教第3节开关量/0模块 2.3.1模块的外部接线方式 2.3.2输入与输出模块 过23,3本地10和远程0 程第4节可编程序控制器的工作原理 241继电婴 2.4.2可编程序控制器的工作原理 2.4.3扫描周期 2.4.4输入输出滞后时间 第5节FX系列可编程控制器性能简介 第6节特殊1/0模块 2.6.1模拟量输入输出模块 2.62PID过程控制模块 2.6.3中断输入模块与快速响应模块 2.6.4高速计数模块 2.6.5运动控制模块、通信模块、模拟量设定功能扩展板、数据处理与控制模块 第7节编程器与数据存取单元 2.7.1手持式编程器 2.7.2个人计算机程序开发系统 2.7.数据存取单元 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建w,fineprint.cn
5 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 可编程控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系 统相似，甚至与之无异。可编程控制器主要由中央处理单元、存储器、输入/输出接 口电路和其它一些电路组成。 教 学 过 程 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第 1 节 可编程序控制器的物理结构 2.1.1 整体式可编程控制器 2.1.2 模块式可编程控制器 2.1.3 叠装式可编程控制器 第 2 节 CPU 模块 2.2.1 微处理器（CPU 芯片） 2.2.2 存储器 第 3 节 开关量 I/O 模块 2.3.1 模块的外部接线方式 2.3.2 输入与输出模块 2.3.3 本地 I/O 和远程 I/O 第 4 节 可编程序控制器的工作原理 2.4.1 继电器 2.4.2 可编程序控制器的工作原理 2.4.3 扫描周期 2.4.4 输入/输出滞后时间 第 5 节 FX 系列可编程控制器性能简介 第 6 节 特殊 I/O 模块 2.6.1 模拟量输入输出模块 2.6.2 PID 过程控制模块 2.6.3 中断输入模块与快速响应模块 2.6.4 高速计数模块 2.6.5 运动控制模块、通信模块、模拟量设定功能扩展板、数据处理与控制模块 第 7 节 编程器与数据存取单元 2.7.1 手持式编程器 2.7.2 个人计算机程序开发系统 2.7.数据存取单元 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
课堂练习： 1.简述可编程序控制器的扫描过程。 2.可编程控制器有哪几种存储器？它们各有什么特点？分别用来存储什么信息？ 3.开关量输出模块有哪几种类型？它们各有什么特点？ 4.可编程控制器有哪几种编程器？各有什么特点？ 三、总结与巩固 本章讲述了可编程序控制器(PLC)的的物理结构、CPU模块，以及可编程控制器的基本 工作原理。学生应重点掌握PLC的基本工作原理。 教 学 过 程 通过课堂教学，学生基本上对可编程控制器的结构有一个较全面的认识，对其 基本工作原理有一个较深入的理解。 学 后记 6 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建wm,fineprint.cn
6 教 学 过 程 课堂练习： 1．简述可编程序控制器的扫描过程。 2．可编程控制器有哪几种存储器？它们各有什么特点？分别用来存储什么信息？ 3．开关量输出模块有哪几种类型？它们各有什么特点？ 4．可编程控制器有哪几种编程器？各有什么特点？ 三、总结与巩固 本章讲述了可编程序控制器（PLC）的的物理结构、CPU 模块，以及可编程控制器的基本 工作原理。学生应重点掌握 PLC 的基本工作原理。 教 学 后 记 通过课堂教学，学生基本上对可编程控制器的结构有一个较全面的认识，对其 基本工作原理有一个较深入的理解。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
章 第3章PLC的编程语言与指令系统 课时 10 节 第1节~第3节 通过课堂教学，使学生熟悉和掌握可编程控制器的几种编程语言、最常用编 教学 程语言梯形图语言中的编程元件。掌握FX系列LC的27条基本逻辑指令。 目的 PLC的梯形图语言，基本逻辑指令 教学 重点 应用基本逻辑指令编程。 教学 难点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1.廖常初.可编程序控制器应用技术.重庆：重庆大学出版社，2002 2.孙政顺等.PLC技术.北京：高等教育出版社，2005 3.贺哲荣等.流行PLC实用程序及设计.西安：西安电子科技大学出版社，2006 4.陈宇.可编程控制器基础及编程技巧.广州：华南理工大学出版社，2000 5.陈绍华.机械设备电器控制.广州：华南理工大学出版社，2000 6.廖常初.FX系列PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2006 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建nw,fineprint.cn
7 章 第 3 章 PLC 的编程语言与指令系统 课时 10 节 第 1 节~第 3 节 教学 目的 通过课堂教学，使学生熟悉和掌握可编程控制器的几种编程语言、最常用编 程语言-梯形图语言中的编程元件。掌握 FX 系列 PLC 的 27 条基本逻辑指令。 教学 重点 PLC 的梯形图语言，基本逻辑指令。 教学 难点 应用基本逻辑指令编程。 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1. 廖常初．可编程序控制器应用技术．重庆：重庆大学出版社，2002 2. 孙政顺等．PLC 技术．北京：高等教育出版社，2005 3．贺哲荣等．流行 PLC 实用程序及设计．西安：西安电子科技大学出版社，2006 4．陈宇．可编程控制器基础及编程技巧．广州：华南理工大学出版社，2000 5．陈绍华．机械设备电器控制．广州：华南理工大学出版社，2000 6．廖常初．FX 系列 PLC 编程及应用．北京：机械工业出版社，2006 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 可编程控制器与一般微机控制系统相似，一般有多种编程语言。其中梯形图语 言是简单易学的语言。同时PLC也有自己的基本逻辑指令。 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第1节可编程序控制器的编程语言概述 3.1.1可编程控制器编程语言的国际标准 3.1.2梯形图的主要特点 第2节FX系列PLC梯形图中的编程元件 3.2.1FX系列的用户数据结构 3.2.2FX系列的基本性能 3.2.3输入继电器与输出继电器 教 3.2.4辅助继电器(M)、状态(S入、定时器(T)、计数器(C) 学3.2.5数据寄存器、指针P1 第3节FX系列可编程控制器的基本逻辑指令 过 3.3.1LD,LDL,OUT指令 程33.2AND,ANI指令 3.3.3OR,ORI指令 3.3.4ORB指令 3.3.5ANB指令 3.3.6栈存储器与多重输出指令 3.3.7主控与主控复位指令MC、MCR 3.3.8取反指令NV 3.3.9PLS与PLF指令 3.3.10边沿检测触点指令 3.3.11SET与RST指令 3.3.12NOP与END指令 3.3.13双线圈输出 PDF文件使用”pdfFactory Pro”试用版本创建w,fineprint.cn
8 教师授课思路、设问及讲解要点 一、引言 可编程控制器与一般微机控制系统相似，一般有多种编程语言。其中梯形图语 言是简单易学的语言。同时 PLC 也有自己的基本逻辑指令。 教 学 过 程 二、教学内容正文（含讲课内容、提问设计、课堂练习等） 第 1 节 可编程序控制器的编程语言概述 3.1.1 可编程控制器编程语言的国际标准 3.1.2 梯形图的主要特点 第 2 节 FX 系列 PLC 梯形图中的编程元件 3.2.1 FX 系列的用户数据结构 3.2.2 FX 系列的基本性能 3.2.3 输入继电器与输出继电器 3.2.4 辅助继电器（M）、状态（S）、定时器（T）、计数器（C） 3.2.5 数据寄存器、指针 P/I 第 3 节 FX 系列可编程控制器的基本逻辑指令 3.3.1 LD，LDI，OUT 指令 3.3.2 AND，ANI 指令 3.3.3 OR，ORI 指令 3.3.4 ORB 指令 3.3.5 ANB 指令 3.3.6 栈存储器与多重输出指令 3.3.7 主控与主控复位指令 MC、MCR 3.3.8 取反指令 INV 3.3.9 PLS 与 PLF 指令 3.3.10 边沿检测触点指令 3.3.11 SET 与 RST 指令 3.3.12 NOP 与 END 指令 3.3.13 双线圈输出 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
课堂练习： 1.根据ppt提供的指令表画出梯形图。 2.根据ppt提供的梯形图编写指令表。 三、总结与巩固 本章讲述了可编程序控制器(PLC)的编程语言，其中梯形图语言是最常用的编程语言。 重点介绍了梯形图的编程元件，以及PLC的基本逻辑指令。 学 过 程 通过课堂教学和练习，学生基本上能够使用梯形图语言对一般的控制系统进个 编程。要达到熟练以及对较复杂的控制系统能够编程，还必须在课外多做练习。 学 后 PDF文件使用"pdfFactory Pro”试用版本创建n,fineprint.cn
9 教 学 过 程 课堂练习： 1. 根据 ppt 提供的指令表画出梯形图。 2. 根据 ppt 提供的梯形图编写指令表。 三、总结与巩固 本章讲述了可编程序控制器（PLC）的编程语言，其中梯形图语言是最常用的编程语言。 重点介绍了梯形图的编程元件，以及 PLC 的基本逻辑指令。 教 学 后 记 通过课堂教学和练习，学生基本上能够使用梯形图语言对一般的控制系统进行 编程。要达到熟练以及对较复杂的控制系统能够编程，还必须在课外多做练习。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn