可編程控制器及應用考試大綱.doc

可編程控制器及應用自學考試課程考試大綱課程名稱：可編程控制器及應用 課程代碼：10730第一部分 課程性質(zhì)與目標（一）課程性質(zhì)與特點可編程控制器及應用是高等教育自學考試機電一體化專業(yè)的一門專業(yè)課。在機電一體化迅速發(fā)展的今天，可編程序控制器（簡稱PLC）作為以計算機技術為核心的新型自動控制裝置，以其功能性強、可靠性高、編程簡單、使用方便和體積小巧的特點，在工業(yè)生產(chǎn)中得到越來越廣泛的應用，已成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。通過本課程的學習可以使考生了解PLC的工作原理，初步掌握PLC的編程方法和使用方法，具備一定的設計、調(diào)試和維護PLC控制系統(tǒng)的能力，滿足現(xiàn)代工業(yè)對本專業(yè)學生的基本要求。（二）課程目標與基本要求本課程的目標和任務是使學生通過本課程的自學、實踐訓練和輔導考試，進行有關PLC工作原理、編程設計和操作使用的考察和訓練，為以后的工作打下堅實的基礎。課程基本要求如下：（本大綱依據(jù)本課程教材,以三菱公司的FX2N系列PLC為主要考察對象。)1、掌握PLC的特點，了解PLC的應用范圍及其發(fā)展趨勢。2、掌握PLC的工作原理與硬件結構, 了解PLC的性能指標和特殊功能模塊的用途。3、熟練掌握順序功能圖、梯形圖和指令表三種編程語言，了解其它編程語言。4、熟練掌握PLC的編程元件及基本邏輯指令，了解功能指令的用法。3、熟練掌握用梯形圖的經(jīng)驗設計法和順序控制設計法完成開關量控制系統(tǒng)的梯形圖設計。5、學習PLC控制系統(tǒng)的選型、配置、調(diào)試方法及應用技巧。6、本課程設置試驗課，學習PLC的編程操作和應用。（三）與本專業(yè)其它課程的關系本課程是在學習了電工學、微機原理和電氣自動控制等課程后開設的一門專業(yè)課，通過本課程的學習使考生掌握現(xiàn)代化的控制手段，以適應工作的需要。第二部分 考核內(nèi)容與考核目標第一章 概述（一）學習的目的與要求通過本章的學習，掌握PLC的特點，了解PLC的應用范圍及其發(fā)展趨勢。（二）考核知識點與考核目標1、PLC的特點（重點）識記：PLC的定義及主要特點。理解：PLC和一般的計算機控制系統(tǒng)、繼電器控制系統(tǒng)相比較所具有的優(yōu)點。2、PLC的應用范圍（次重點）識記：PLC的主要應用領域。3、PLC的發(fā)展史（一般）識記：PLC的由來和發(fā)展趨勢。 第二章 可編程序控制器的硬件與工作原理（一）學習的目的與要求通過本章的學習，掌握PLC的工作原理與硬件結構, 了解PLC的性能指標和特殊功能模塊的用途。（二）考核知識點與考核目標1、PLC的工作原理（重點）識記：PLC的基本工作狀態(tài)，掃描工作方式，掃描周期，輸入/輸出滯后時間。理解：PLC的掃描工作過程，PLC的“軟繼電器”“通電”“斷電”的實際含義，PLC與繼電器控制系統(tǒng)在工作方式上的區(qū)別。2、PLC的硬件結構（次重點）識記：PLC的組成，PLC從物理結構上的分類，CPU模塊的組成，本地I/O和遠程I/O，編程器 的種類和特點。理解：PLC常用存儲器的種類和特點，交流輸入模塊與直流輸入模塊各自的特點，開關量輸出模塊的類型及其特點。應用：PLC中各種存儲器所存儲的信息，各種輸入模塊、開關量輸出模快所適用的場合。3、PLC的性能指標和特殊功能模塊的用途（一般）識記：FX系列PLC型號名稱的表示方法和具體含義，F(xiàn)X系列PLC的各種技術指標，基本單元，擴展單元，擴展模塊，特殊功能模塊。理解：基本單元、擴展單元和擴展模塊的用法，特殊功能模塊的用途。 第三章 可編程序控制器的編程語言與基本邏輯指令（一）學習的目的與要求通過本章的學習，掌握PLC的編程元件及基本邏輯指令，了解IEC所表述的PLC的五種編程語言。（二）考核知識點與考核目標1、PLC的編程元件及基本邏輯指令（重點）識記：FX系列PLC梯形圖中各編程元件的特點及表示方法，F(xiàn)X系列PLC的各基本邏輯指令。理解：FX系列PLC各種編程元件和各基本邏輯指令在編程中的使用方法，掌握編程技巧。2、IEC所表述的PLC的編程語言（次重點）識記：IEC所表述的PLC的五種編程語言的表達方式及特點。理解：掌握梯形圖和指令表兩種編程語言之間的對應轉換。第四章 功能指令與簡易編程器的使用方法（一）學習的目的與要求通過本章的學習，掌握簡易編程器的使用方法，了解功能指令的使用方法。（二）考核知識點與考核目標1、簡易編程器（重點）識記：掌握FX-20P-E型簡易編程器的使用方法。2、功能指令（一般）識記：了解FX系列PLC的功能指令的表示方法和使用方法。第五章 梯形圖程序的設計方法（一）學習的目的與要求通過本章的學習，掌握梯形圖的經(jīng)驗設計法和順序控制設計法,掌握用梯形圖的經(jīng)驗設計法完成較簡單的開關量控制系統(tǒng)的梯形圖設計，熟練掌握用順序控制設計法繪制順序功能圖。（二）考核知識點與考核目標1、梯形圖的經(jīng)驗設計法（重點）識記：梯形圖的基本電路，常閉觸點輸入信號的處理，梯形圖的經(jīng)驗設計法。應用：掌握用梯形圖的經(jīng)驗設計法完成較簡單的開關量控制系統(tǒng)的梯形圖設計，繪制相應的PLC外部接線圖和控制梯形圖。2、根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖的方法（次重點）識記：根據(jù)繼電器電路圖設計梯形圖的基本方法及應注意的問題。3、梯形圖的順序控制設計法（重點）識記：梯形圖的順序控制設計法，順序功能圖，順序功能圖的組成、各部分含義和基本結構。理解：順序控制設計法的本質(zhì)，與經(jīng)驗設計法的區(qū)別，繪制順序功能圖的基本規(guī)則及注意事項。應用：熟練掌握用梯形圖的順序控制設計法完成開關量控制系統(tǒng)的順序功能圖設計。第六章 順序控制梯形圖的編程方式（一）學習的目的與要求通過本章的學習，熟練掌握順序控制梯形圖的使用STL指令和起保停電路的編程方式，理解具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程方式，了解以轉換為中心的編程方式和仿STL指令的編程方式。（二）考核知識點與考核目標1、使用STL指令的編程方式和使用起保停電路的編程方式（重點）識記：STL指令及特點，RET指令，STL觸點，使用STL指令和使用起保停電路的編程方式。應用：掌握用上述兩種編程方式對不同結構的順序功能圖進行編程，完成控制系統(tǒng)的程序設計。2、具有多種工作方式的系統(tǒng)編程方式（次重點）識記：工作方式的劃分，各工作方式的特點，具有多種工作方式的系統(tǒng)的編程方式。3、轉換為中心的編程方式和仿STL指令的編程方式（一般）識記：轉換為中心的編程方式和仿STL指令的編程方式。第七章 可編程序控制器在工業(yè)中的應用（一）學習的目的與要求本章學習PLC的選型與配置、控制系統(tǒng)的設計和調(diào)試，PLC的可靠性措施，PLC的應用實例。（二）考核知識點與考核目標1、PLC的選型與配置、控制系統(tǒng)的設計和調(diào)試（次重點）識記：PLC機型、結構、指令功能、I/O點數(shù)和存儲器容量的選型與配置，控制系統(tǒng)的設計和調(diào)試步驟。2、PLC的可靠性措施，PLC的應用實例（一般）識記：PLC控制系統(tǒng)為可靠工作所應采取的措施，了解PLC在各行業(yè)的應用。第三部分 實踐教學過程性考核訓練（一）實踐考核訓練項目：可編程控制器及應用 實踐教學過程性考核訓練通常在實際工作環(huán)境或模擬工作情景下進行。一般有實驗考核、實習（實訓）考核、計算機機上考核、作業(yè)（作品）考核、報告考核等項目形式。（二）考核知識點和考核目標子項目 手持式簡易編程器的使用 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，掌握簡易編程器的使用方法，熟悉功能指令的使用方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：了解FX-20P-E手持式簡易編程器與FX系列可編程序控制器（簡稱PLC）的連接（一般）掌握FX-20P-E手持式簡易編程器的組成與面板布置（次重點）熟悉FX-20P-E手持式簡易編程器11個功能鍵功能與使用（重點）2）操作內(nèi)容： 學會獨立正確地連接FX-20P-E手持式簡易編程器與PLC；用一個小程序練習程序的寫入、檢查與修改；練習指令的讀出、刪除、插入；子項目 FX系列可編程序控制器認識與基本邏輯指令（一） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，掌握PLC的編程元件及基本邏輯指令。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：了解PLC的工作原理（一般）理解PLC部分基本邏輯指令的含義（重點）熟悉PLC部分基本邏輯指令編程方法及技巧（重點）2）操作內(nèi)容： 斷電延時繼電器電路的編程與各軟繼電器的波形圖；閃爍電路編程及各軟繼電器的波形圖；自動循環(huán)電路的編程及各軟繼電器的波形圖；子項目 FX系列可編程序控制器基本邏輯指令（二） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，掌握PLC的編程元件及基本邏輯指令，了解IEC所表述的PLC的五種編程語言。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：了解PLC部分基本邏輯指令的含義（一般）熟悉PLC部分基本邏輯指令編程方法及技巧（重點）掌握部分編程元件的工作原理（次重點）2）操作內(nèi)容： 順序電路編程與各軟繼電器的波形圖；脈沖輸出電路編程與各軟繼電器的波形圖；計數(shù)器電路的編程及各軟繼電器的波形圖；子項目 簡易控制程序的仿真實驗 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，掌握開關量I/O模塊的外部接線方式，理解PLC的工作原理。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：掌握開關量I/O模塊的外部接線方式（次重點）理解PLC的工作原理（重點）理解PLC中的軟繼電器與外部硬繼電器的關系（一般）2）操作內(nèi)容： 斷電延時繼電器電路的仿真；閃爍電路仿真；計數(shù)器電路的仿真；子項目 基本邏輯指令實例（一） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，進一步熟悉FX系列的可編程序控制器的指令，掌握編程器的使用方法和調(diào)試程序的方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：進一步熟悉FX系列的可編程序控制器的指令（次重點）用經(jīng)驗設計法編制的梯形圖程序（一般）進一步掌握編程器的使用方法和調(diào)試程序的方法（重點）2）操作內(nèi)容： 多種組隊不同種控制的搶答器電路設計；獨立正確組接搶答器仿真電路；按要求寫出正確的實驗報告；子項目 基本邏輯指令實例（二） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，掌握用經(jīng)驗設計法編制的梯形圖程序，進一步掌握編程器的使用方法和調(diào)試程序的方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：進一步熟悉FX系列的可編程序控制器的指令（次重點）用經(jīng)驗設計法編制的梯形圖程序（一般）進一步掌握編程器的使用方法和調(diào)試程序的方法（重點）2）操作內(nèi)容： 帶延時控制的彩燈電路設計；獨立正確組接彩燈仿真電路；按要求寫出正確的實驗報告；子項目 基本邏輯指令（三） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，進一步熟悉FX系列的可編程序控制器的指令，進一步掌握編程器的使用方法和調(diào)試程序的方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：進一步熟悉FX系列的可編程序控制器的指令（次重點）用經(jīng)驗設計法編制的梯形圖程序（一般）進一步掌握編程器的使用方法和調(diào)試程序的方法（重點）掌握程序的外部接線方法（次重點）2）操作內(nèi)容： 用梯形圖語句編寫小車自動、步進及點動程序；獨立正確組接自動往返小車程序的仿真電路；按要求寫出實驗報告；子項目 步進順序控制指令實例（一） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，掌握步進順控指令及編程方法，熟悉順序控制程序的設計和調(diào)試方法，掌握外部程序的接線方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：掌握步進順控指令及編程方法（重點）熟悉順序控制程序的設計和調(diào)試方法（一般）掌握外部程序的接線方法（次重點）2）操作內(nèi)容： 用步進順控指令設計噴水池程序；獨立正確組接噴水池仿真電路；按要求寫出實驗報告；子項目 步進順序控制指令實例（二） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，了解步進順控指令及編程方法，熟悉順序控制程序的設計和調(diào)試方法，掌握電機正反轉的外部接線方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：了解步進順控指令及編程方法（一般）熟悉順序控制程序的設計和調(diào)試方法（重點）掌握電機正反轉的外部接線方法（重點）2）操作內(nèi)容： 用步進順控指令設計電機正反轉控制程序獨立正確組接電機正反轉主控電路按要求寫出完整的實驗報告子項目 步進順序控制指令實例（三） 1、考核的目的與要求 通過本實驗的學習，了解步進順控指令及編程方法，熟悉順序控制程序的設計和調(diào)試方法，掌握簡單氣動回路的組接與控制電路外部接線方法。 2、考核的內(nèi)容 1）知識點：了解步進順控指令及編程方法（一般）熟悉順序控制程序的設計和調(diào)試方法（重點）掌握簡單氣動回路的組接與控制電路外部接線方法（次重點）2）操作內(nèi)容： 用步進順控指令設計簡易氣動計數(shù)器；獨立正確組接氣動回路；獨立正確組接主控電路；按要求寫出完整的實驗報告； （三）實踐考核訓練項目成績的評定應考者必須按照實踐考核項目要求進行每一個子項目的實踐，記錄子項目實踐內(nèi)容和心得體會，實踐結束時寫出實踐報告。指導教師根據(jù)應考者實踐報告及學習過程中的表現(xiàn)進行口試，評出實踐教學過程性考核成績。第四部分 有關說明與實施要求（一）考核的能力層次表述本大綱在考核目標中，按照“識記”、“理解”、“應用”三個能力層次規(guī)定其應達到的能力層次要求。各能力層次為遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，其含義是： 識記：能知道有關的名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述，是低層次的要求。理解：在識記的基礎上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學過的多個知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題，是最高層次的要求。（二）教材1、指定教材2、參考教材可編程序控制器的編程方法與工程應用 廖常初主編 重慶大學出版社 2001年第一版（三）自學方法指導1、應仔細閱讀課程大綱的第一部分，了解課程的性質(zhì)、地位和任務，熟悉課程的基本要求以及本課程與有關課程的聯(lián)系，緊密圍繞大綱要求自學。2、在閱讀某一章教材內(nèi)容前，應先認真閱讀大綱中該章的考核知識點、自學要求和考核要求，注意對各知識點的能力層次要求，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)。3、考生應根據(jù)大綱要求，認真理解、吃透每個知識點。對基本概念必須深刻理解，基本原理必須牢固掌握，在閱讀中遇到個別細節(jié)問題不清楚，在不影響繼續(xù)學習的前提下，可暫時擱置，留待以后對課程知識認識理解能力提高后再解決。4、在自學過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對問題的認知、理解和記憶，以利于突出重點，并涵蓋整個內(nèi)容，可以不斷提高自學能力。5、學完教材的每一章節(jié)內(nèi)容后，應根據(jù)大綱要求，完成教材中的練習題和思考題，這對理解、消化和鞏固所學的知識，增加分析問題、解決問題的能力有很大幫助。在做練習之前，應認真閱讀教材，按考核目標所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析，解題時應注意培養(yǎng)邏輯性，針對問題圍繞相關知識點進行層次（步驟）分明的論述或推導，明確各層次（步驟）間的邏輯關系。6、教材中未列入本大綱的其它章節(jié)不作考試要求。（四）對社會助學的要求1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。 2、應掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目標。 3、輔導時，應以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。 4、輔導時，應對學習方法進行指導，宜提倡認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學通的方法。 5、對應考者進行輔導時，要注意基礎、突出重點，幫助應考者對課程內(nèi)容建立一個整體的概念，對應考者提出的問題，應以啟發(fā)引導為主。 6、注意對應考者能力的培養(yǎng)，特別是自學能力的培養(yǎng)，要引導考生逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。 7、要使考生了解試題的