《PLC原理和应用》自学指导大纲

PLC原理和应用自学指导大纲 Electric Control and PLC 课程编号2000332学时数24 适用专业电气工程及其自动化专业学分数1.5 编写者胡小刚编写时间2003.5 一、课程要求 1. 了解继电器的基本原理和继电器控制系统的基本组成，掌握用PLC控制系统替代继电器控制 系统的方法。 2. 了解PLC在工业自动化领域的发展动态和趋势。 3. 掌握PLC系统的物理模型和系统硬件和软件结构，熟练运用梯形图语句进行编程， 了解符号表语句的编程方法。 4. 熟练掌握系统软件的线性编程，了解系统软件的结构编程。 5. 具备对工业对象进行系统硬件设计、系统软件编程和调试的基本能力。 二、课程内容、重点和难点 第一章 绪论 了解继电器的基本原理和继电器控制系统的基本组成，可编程序控制器在工业自 动化中的发展历史、现状和发展趋势。可编程序控制器的硬件结构原理，组成和分类。 重点由继电器控制系统变成可编程序控制系统。 第二章可编程序控制器基本原理 可编程序控制器基本原理，PLC扫描时间和系统响应时间，可编程序控制器替 代继电器控制系统的方法，PLC替代继电器控制系统在工程中的应用举例。 重点可编程序控制器基本原理，扫描时间和系统响应时间的计算，由继电器控制系统 变成PLC控制系统。 第三章S7-300的系统特性及硬件构成 S7-300的硬件结构及地址，S7-300电源系统的设计，S7-300与输入输出设备的连接。 重点PLC的硬件结构及地址，PLC的电源系统设计，PLC的扫描时间和系统响 应时间的计算，PLC与输入输出设备的连接。 第四章 S7-300的指令系统 熟练掌握梯形图编程LAD, 了解语句表编程STLO 重点掌握数字逻辑指令；数字传送指令；数字运算指令；定时器和计数器控制 指令；数字比较指令；判断和跳转指令；位移等指令。 在微机环境下用STEP7语言进行编程，并用对微机对PLC进行调试和监控。 重点微机环境下编程并对PLC进行编程、调试和监控。 第五章可编程序控制器控制系统的设计 PLC控制系统的应用举例运料系统PLC控制；搅拌罐系统PLC控制；红绿灯系统PLC 控制；饮料自动售货机PLC控制等等。 点 机械手PLC控制系统的设计举例；三相异步电机系统的设计。 三、课程的基本要求 本科程的教学环节包括课堂讲授、课外作业、设计型作业和实验。通过本课 程各个教学环节的教学，使学生对可编程序控制器系统的原理，组成和结构有一个系统 的认识，重点培养学生的系统设计能力和系统编程能力。 （一）、课堂讲授 采浦启发式教学，结合具体控制系统实例，以学生自学、课堂讨论和设计型实验相 结合的模式，提高学生的分析问题能力和解决问题的能力。利用多媒体教学手段提高教 学效果。 （二）、教学实验 1. 基本实践单元三相异步电机的星一三角启动；用比较器和一个定时器完成10秒、20 秒、30秒的延迟控制；多位计数器的设计； 2. 三点自动送料控制系统的设计，搅拌罐控制系统的设计； 3. 机械手PLC控制系统的设计； （三）、考试环节 1. 闭卷30分钟（基本概念） 考试题型概念题，计算题 2. 开卷部分90分钟（允许参考教材、笔记和练习作业）。 考试题型综合设计题 四、教材及参考书 1. 现代可编程序控制器原理与应用郑晟科学出版社1999年2月 2. 电子课件 北方交通大学教学日历 20022003学年第二学期 授课对象电气0015 人数150 上课日期自2003.4.14至2003.6.2 总学时24 课堂教学学时24周学时4 共8周授课地点SX301 教材 可编程序控制器原理与应用 S7-300入门北方交通大学出版社 参考资料 现代可编程序控制器原理与应用科学出版社 上课时间 计划教学内容 备 注 授课内容 授课方式 作业 周一 1、2节 第一章基础知识 生产自动化的分类、继电器基础知识、PLC 的产生、分类。特点、应用及发展 第二章PLC的基本原理 PLC的基本结构和工作原理，PLC的扫描 时间和响应时间，PLC的编程语言（举例 运料小车控制系统，传送带控制系统） 电子教案 面授 第一章 习题 1 4 第二章 习题1 9 第九周 周四 1、2节 第三章S7300系统结构和组成原理 系统结构、内存分配、电源的设计、系统 循环时间的计算 电子教案 面授 第三章 习题1 7 第 十 周 周一 1、2节 第四章S7300的编程语言（一） 电子教案 面授 第 十 周 周一 1、2节 第四章S7300的编程语言（二） 电子教案 面授 第四章 习题1 9 第 十 周 周四 1、2节 实验一基本指令操作（一） 三地送料小车的控制传送带控制 （4. 26/27） 交实验 报告 2小 时 第 十 周 周一 1、2节 实验二基本指令操作（二） 加热炉定时控制 三相异步电机星一三角启动控制 定时器控制的新方法（5.10/11） 交实验 报告 2小 时 第 十 周 周一 1、2节 第六章控制系统设计（一） 系统设计的方法 系统设计的实例（机械手控制） 电子教案 面授 上课时间 计划教学内容 备注 授课内容 授课方式 作业 第 十 周 周四 1、2节 第五章控制系统设计（二） 系统设计的应用举例 电子教案 面授 五习一 1 第章题2 第 十 四 周 周一 1、2节 实验三控制系统设计（一） 搅拌机控制系统设计 仓库区控制系统设计 （5. 17/18） 实报 交验告 2小 时 第 十 五 周 周一 1、2节 实验四控制系统设计（二） 机械手控制系统设计 （5. 24/25） 实报 交验告 2小 时 第十五周 周四 1、2节 系统综合问题（复习） 电子教案 面授 第 十 六 周一 1、2节 开卷考试 2小 时 教研室主任教学科科长 说明 1. 答疑为电子邮件及面答。 2. 教学采用电子教案。 3. 作业要求每人必做，抽查；实验报告每人必做，上交。 4. 作业、实验报告、平时提问记入平时成绩。 5. 考试分两类 A）同学申请，教师批准，部分学生进行设计型小论文。要求学生分成小组，独立完成， 各组题目不同，论文中包括程序。考核时进行控制系统的演示，并答辩。不合格者无 成绩。 B）其余同学参加开卷考试。独立完成，只可以带教材。