1、电气控制与PLC教学大纲电气控制与PLC教学大纲Electrical Control & Programmable Logic Controller一、课程的性质和任务课程性质：可编程序控制器(PLC)是工业自动控制系统最常用的工具之一，它主要研究以工业过程模型为被控对象、PLC为手段的工业计算机自动控制系统，是自动化类专业学生的重要专业课之一。 课程主要任务：培养学生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结构，熟练运用梯形图语句进行编程，了解符号表语
2、句的编程方法。4掌握开关量、模拟量的采集和控制的方法，初步实现数字PID闭环控制。5熟练掌握系统软件的线性编程，了解系统软件的结构编程。6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。7了解PLC的通信原理和方法，了解用PLC作为节点实现现场总线结构的控制系统在工业自动化领域的应用。二、 课程教学内容、重点和难点第一章 绪论 (讲课2学时) 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 (讲课4学时)可编
3、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(讲课2学时) 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(讲课4学时) 熟练掌握梯形图编程(LAD)，了解语句表编程(STL
4、)。 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；模拟输入，模拟输出控制指令等等。 第五章 在微机环境下用STEP7语言进行编程(讲课1学时，实验2学时)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。第六章 可编程序控制器控制系统的设计 (讲课4学时，实验6学时)PLC控制系统的设计举例，数字PID的设计和使用。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。重点：机械手PLC控制系
5、统的设计举例；三相异步电机闭环调速（数字PID）系统的设计。第七章可编程序控制器的结构编程 (讲课3学时) 用工程实例说明如何用STEP7实现系统软件的结构编程。重点：搅拌罐控制系统的结构编程举例。第八章 PLC的联网和通讯 (讲课2学时) PLC与微机，PLC与PLC之间的联网通讯。用PLC作为节点实现现场总线结构的控制系统在工业自动化领域的应用。 重点：用PLC作为控制节点，实现现场总线系统在工业自动化领域应用。三、课程的教学基本要求 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
6、培养学生的系统设计能力和系统编程能力。(一)、课堂讲授采用启发式教学，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;4 三相异步电机闭环调速（数字PID）系统的设计；(三)、考试环节学生选择报名，教师最后确定：方法A：开卷笔试，允许参考教材，不许参考笔记。考试题型分为：概念题，计算题和设计题。结合考试成绩、平时成绩综合评定本课成绩。方法B：设计性论文，答辩。结合考试成绩、平时成绩综合评定本课成绩。四、本课程与其它课程的联系和分工 本课程的先修课为数字电路，微机原理，自动控制原理等，主要内容涉及微机原理；数字逻辑；电子电路；闭环控制。五、 教材及参考书1可编程序控制器原理与应用S7-300入门 胡小刚 北方交通大学出版社 2002年2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3SIMATIC S-300 PLC用户手册 SIEMENS4STEP 7 编程参考手册 SIEMENS 2 / 2
